单拐曲轴加工工艺分析

毕业设计说明书目录第一部分工艺设计说明一.零件图工艺性分析1.零件结构及工艺特点2.零件技术条件分析二.毛坯确定1.毛坯类型2.毛坯余量确定3.毛坯—零件合图三．机加工工艺路线确定1.加工方法分析确定2.加工顺序的安排3.定位基准选择4.加工阶段划分5.具体工序安排及机加工工序简图6.工序尺寸及公差确定7.设备及工艺装备确定8.切削用量及工时定额确定第二部分第100工序夹具设计说明书1.工序尺寸精度分析2.定位方案确定3.定位元件确定4.定位误差分析计算5.夹紧方案及元件确定6.夹具总装草图第三部分第20工序刀具设计说明书1. 工序尺寸精度分析2.刀具类型确定3.刀具设计参数确定4.刀具工作草图第四部分第70工序量具设计说明书1. 工序尺寸精度分析2.量具类型确定3.极限量具尺寸公差确定4.极限量具尺寸公差带图5.量具结构设计第一部分 工艺设计说明书一. 零件图工艺性分析1. 零件结构及工艺特点曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。

它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。

曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。

其长径比L/D=818/110 =7.44<12.该曲轴形状复杂，刚性较差，易变形.曲轴在交变和冲击载荷下工作，所以 要求该轴应具有高强度，高韧性，高耐磨性等特点。

2.零件技术条件分析a. 主轴颈：φ110003.0025.0++ 尺寸公差等级IT6, 表面粗糙度Ra 为1.25μm ， 圆柱度误差0.015。

b. 连杆轴颈φ110071.0036.0--尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra 为0.63μm ， 圆柱度误差0.015。

由数据可知，主轴颈与连杆轴颈精度要求高，加工难度大。

c. 位置精度主轴颈与连杆轴颈平行度误差为0.02，主轴颈的同轴度误差为0.02。

该曲轴位置要求也比较高。

3．零件图见附图二．毛坯确定1. 毛坯类型曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力，容易产生扭转、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好的满足上述要求。

单拐曲轴工艺工装设计2013年机械设计专业本科毕业设计毕业一、题目及专题设计论文任务书1、题目单拐曲轴工艺工装设计2、专题二、课题来源及选题依据课题来源为无锡某机械公司。

该课题主要是为了培养学生对机械产品开发、设计和创新的能力，要求学生能够结合零件加工工艺与常规机床，针对实际使用过程中存在的金属加工中所遇到的三维造型、机床的驱动及工件夹紧问题，综合所学的机械三维造型、机械理论设计与方法、机械加工工艺及装备等有关机械的知识，对高效、快速夹紧装置进行改进设计，以此来实现金属加工机床驱动与夹紧的半自动控制。

在设计专用夹具装置时，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用标准件，提高其互换性要求，这样可利于减少产品的设计与生产成本，增加企业效益。

三、本设计应达到的要求①该部件工作时，能正常运转；②熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用；③拟定零件的机械加工工艺方案，并对多个方案进行对比分析，进行优化设计；④对现代加工机床所需的快速夹紧系统具有初步的分析能力和改进设计的能力；⑤理论联系实际的工作方法和独立工作能力深化和提高；⑥设计绘制零件工作图若干；⑦编制设计说明书1份。

优秀毕业设计通过答辩2013年机械设计专业本科毕业设计四、接受任务学生：班姓名五、开始及完成日期：自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计指导：指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长研究所所长〕签名系主任签名2012年11月12日优秀毕业设计通过答辩2013年机械设计专业本科毕业设计摘要是对曲轴零件三维造型及零件的机械加工工艺路线的设计，并根据加工工序的要求完成对夹具的设计。

三维造型主要表达了零件的造型过程，并可根据零件三维图样自动生成零件的数控加工程序。

曲轴作为轴类零件，其主要加工表面是外圆及端面。

其结构相对简单，加工时间少，加工成本较低，但零件的加工精度要求较高。

按照机械加工工艺要求，需遵循先面后孔的原则，并且为了保证加工精度将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段。

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目：单拐曲轴机械加工工艺规程设计学生：XXX学号：XXXXXXXX班级：XX级机械设计X班指导教师：X X 副教授2012年7月目录1 零件的分析 (1)1.1零件结构工艺性分析 (1)1.2 零件的技术要求分析 (1)2 毛坯的选择 (2)2.1 毛坯种类的选择 (2)2.2毛坯制造方法的选择 (2)2.3毛坯形状及尺寸的确定 (2)3 工艺路线的拟定 (3)3.1 定位基准的选择 (3)3.2零件表面加工方案的选择 (4)3.3加工顺序的安排 (5)3.3.1加工阶段的划分 (5)3.3.2机械加工顺序的安排 (5)3.3.3热处理工序的安排 (6)3.3.4辅助工序的安排 (6)4 工序设计 (7)4.1 机床和工艺装备的选择 (7)4.2切削用量的确定 (8)4.3 工序尺寸的确定 (9)4.4 工时定额的计算 (9)结语 (10)参考文献 (10)1.零件的分析1.1 零件结构工艺性分析由图纸得知，该单拐曲轴材料为QT60-2。

QT60-2是球墨铸铁的老牌号，相当于新标准QT600-3。

该牌号铸铁为珠光体型球墨铸铁，具有中高等强度、中等韧性和塑性，综合性能较高，耐磨性和减振性良好，铸造工艺性能良好等特点。

能通过各种热处理改变其性能。

主要用于各种动力机械曲轴、凸轮轴、连接轴、连杆、齿轮、离合器片、液压缸体等零部件。

曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。

它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。

曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成，钢性差，易变形，形状复杂，它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作，对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。

该单拐曲轴主要加工面为主轴颈端面、轴颈、倒圆、倒角以及阶梯部分，连接板侧面部分，连杆轴颈轴颈、倒圆以及阶梯部分，各油孔以及甩油板连接螺纹。

九、单拐曲轴见图2-14。

图2-14 单拐曲轴技术要求1、1：10圆锥面用标准量规涂色检查，接触面不少于80%。

3、其余倒角11×45°2、清除干净油孔中的切屑。

4、材料QT600-3。

1、零件图样分析1）曲轴的拐径与轴径偏心距为12010.0±mm 。

在加工时应注意回转平衡。

2）键槽28022.0074.0--mm ×176mm 对对1:10锥度轴心线的对称度公差为0.05mm 。

3）轴径φ110025.0003.0++mm 与拐径φ110036.0071.0--mm 的圆柱轴度公差为0.0l5mm 。

4）两个轴径φ110025.0003.0++mm 的同轴度公差为φ0.02mm 。

5）1:10锥度对A-B 轴心线的圆跳动公差为0.03mm 。

6）曲轴拐径φ110036.0071.0--mm 的轴心线对A-B 轴心线的平行度公差为φ0.02mm 。

7）轴径与拐径连接各处均为光滑圆角。

其目的是减少应力集中。

8）1:10锥度面涂色检查，其接触面不少于80%。

9）加工后应清除油孔中的一切杂物。

10）○E 为包容要求。

11）材料QT600-3。

2、单拐曲轴机械加工工艺过程卡 (表2-9)表2-9单拐曲轴机械加工工艺过程卡3、工艺分析1）在以毛坯外形找正划线时，要兼顾各部分的加工余量，以减少毛坯件的废品率。

2）曲轴在铸造时，左端φ110025.0003.0++mm 要在直径方向上留出工艺尺寸量，铸造尺寸为φ130mm ，这样为开拐前加工出工艺键槽准备。

该工艺键槽与开拐工装配合传递扭矩。

3）为保证加工精度，对所有加工的部位均应采用粗、精加工分开的原则。

4）曲轴加工应充分考虑在切削时平衡装置。

①车削拐径用专用工装及配重装置（图2-15）图2-15 曲轴车削拐径专用工装及配重装置②粗、粗车轴径及粗、精磨轴径都应在曲轴拐径的对面加装配重（图2-16）图2-16 曲轴加工轴径平衡装置5）1：10锥度环规与塞规要求配套使用，环规检测曲轴锥度，塞规检测与之配套的电机转子锥孔或联轴器锥孔，以保证配合精度。

单拐曲轴机械加工工艺第一部分 工艺设计说明书一. 零件图工艺性分析1. 零件结构及工艺特点曲轴是将直线运动转变成旋转运动，或将旋转运动转变为直线运动的零件。

它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。

曲轴的结构与一般轴不同，它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。

其长径比L/D=818/110 =7.44<12.该曲轴形状复杂，刚性较差，易变形.曲轴在交变和冲击载荷下工作，所以 要求该轴应具有高强度，高韧性，高耐磨性等特点。

2.零件技术条件分析a. 主轴颈：φ110003.0025.0++ 尺寸公差等级IT6, 表面粗糙度Ra 为1.25μm ，圆柱度误差0.015。

b. 连杆轴颈φ110071.0036.0--尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra 为0.63μm ，圆柱度误差0.015。

由数据可知，主轴颈与连杆轴颈精度要求高，加工难度大。

c. 位置精度主轴颈与连杆轴颈平行度误差为0.02，主轴颈的同轴度误差为0.02。

该曲轴位置要求也比较高。

3．零件图见附图二．毛坯确定1. 毛坯类型曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力，容易产生扭转、折断及轴颈磨损，要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好的满足上述要求。

该零件为小批生产，采用铸造毛坯。

材料为QT600-2.2. 毛坯余量确定由机械加工工艺设计资料表 1.2-10查得毛坯加工余量为5，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为±1.4.3. 毛坯－零件合图草图三．机加工工艺路线确定1.加工方法分析确定该零件是单拐曲轴。

小批量生产。

故选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便节省找正时间又能保证连杆轴颈的位置精度，连杆轴颈与主轴颈的中心距为120，加工连杆轴颈时，可利用以加工过的主轴颈定位，安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴颈的轴线与转动轴线重合。

2. 加工顺序的安先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑铣两端面，打中心孔。

单拐曲轴加工工艺分析一、零件分析1．零件的作用和结构单拐曲轴的作用是将输入的直线运动转变成旋转运动并输出由主轴颈、连杆轴颈、连接板组成其L/D=818/110=7.44<12,刚性差，易变性，形状复杂2．零件材料连杆轴颈承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。

曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。

要求材料应有较高的强度、冲击韧性、抗疲劳强度和耐磨性，球墨铸铁能很好满足要求。

采用QT600-3牌号球墨铸铁，并调质处理获得良好的综合性能。

3、零件工艺分析，尺寸公差等级为IT6，表面粗糙度Ra为1.6um,（1）、主轴颈:两处φ110+0.025+0.003圆柱度误差为0.015，其轴线与A、B公共基准轴线的同轴度为0.02，尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度Ra为0.8um，（2）、连杆轴颈：φ110 -0.036-0.071圆柱度误差为0.015，其轴线与A、B公共基准轴线的平行度误差为0.02 （3）、输出轴：其外圆锥面锥度为1:10，表面粗糙度为1.6um，圆锥面对A、B公共基准轴线的径向跳动公差为0.03。

（4）、输出轴键槽：28 -0.022，尺寸公差等级为IT9，其中心平面与C基准平面-0.074的对称度误差为0.05。

有上面的数据，分析可知该单拐曲轴的主轴颈和连杆轴颈精度要求高，加工难度大。

二、毛坯选择1、毛坯类型选择此零件材料为QT600-3号球墨铸铁，小批量生产，拟采用铸造毛坯。

2、毛坯制造方法选择铸造分为普通铸造和特种铸造，该零件结构较简单且为小批量生产，故采用普通铸造，。

3、毛坯形状及尺寸的确定根据铸件毛坯公差等级GB 6414-86CT11。

长度方向：铸造毛坯尺寸为818+4=822mm。

分配公差至各部分，则左端主轴颈长度尺寸为94-1=93mm,两连接板及轴颈毛坯长度为：314+2=316,右端轴颈及输出部分毛坯长度有尺寸链决定即：822-93-316=413mm直径方向：两主轴颈、连杆轴颈毛坯直径为：110+3=113mm,φ105轴颈及输出部分毛坯直径：105+3=108mm，两连接板毛坯高度尺寸：270+4=274mm,宽度尺寸：140+4=144mm。

mj110单拐曲轴零件机械加工规程设计
设计任务（工作量）：
1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；
2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附图）；
3、机床夹具设计说明书一份；
4、夹具总装图一张（A2图纸）；零件图两张（A4图纸）；
5、刀量具设计说明书一份；
6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具图一张（A4图纸）。

目录
第一部分工艺设计说明书 (1)
1、零件图工艺分析 (1)
1.1、零件结构功用分析 (1)
1.2、零件技术条件分析 (1)
1.3、零件结构工艺性分析 (1)
2.、毛坯选择 (1)
2.1、毛坯类型 (1)
2.2、毛坯于量确定 (1)
2.3、毛坯零件和图草图 (1)
3、机加工工艺路线确定 (2)
3.1、加工方法分析确定 (2)
3.2、加工顺序安排 (2)
3.3、定位基准选择 (2)
3.4、加工阶段的划分说明 (2)
3.5、主要机加工工序简图 (2)
4、工序尺寸及其公差确。

机电工程学院机械加工工艺过程卡片产品名称产品图号共1页零件名称单拐曲轴零件图号第1页材料牌号QT60-2 毛坯种类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数 1 每台件数1 备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1 铸造铸2 热处理人工时效3 粗车夹右端主轴颈，车主轴左端面、钻主轴左端面中心孔。

反装后夹左端主轴轴颈，车主轴右端面、钻轴右端面中心孔。

金CA6140三爪卡盘、端面车刀、中心钻4 粗车双顶尖夹持中心孔，车倒角、动力输出部分圆锥、φ105轴颈、倒圆、右侧主轴颈、导圆、凸台。

反装后，倒角、车左侧主轴颈、导圆、凸台。

金CA6140车床顶尖、偏头车刀5 粗车专用卡具卡左右主轴颈，百分表找正后车左侧连杆轴颈、导圆、凸台、左侧连接板内侧。

钻左侧连接板左侧通孔，机用丝锥攻丝。

反装后车右侧轴颈、导圆、凸台、右侧连接板内侧。

金CA6140四爪卡盘、偏头车刀、钻头、机用丝锥6 粗铣双V型块支撑两主轴轴颈、配以辅助支撑并以压板夹紧，盘铣刀铣连接板前面。

换键槽铣刀铣动力输出部分键槽。

同样夹紧方法盘铣刀铣连接板后面、上面、下面。

金X62WV形块、支撑板、压板、盘铣刀、键槽铣刀7 钻、扩孔双V型块支撑两主轴轴颈、配以辅助支撑，钻两侧连接板下面螺纹孔。

装卡方式不变，扩两侧连接板下面螺纹孔。

金Z50V形块、支撑板、钻头、扩孔刀8 辅助工序去毛刺、钝角倒边、检验金钳工台9 半精车双顶尖夹持中心孔，车动力输出部分圆锥、φ105轴颈、倒圆、右侧主轴颈、导圆。

反装后，车左侧主轴颈、导圆。

金CA6140车床顶尖、偏头车刀10 半精车专用卡具卡左右主轴颈，百分表找正后车左侧连杆轴颈、导圆、凸台。

反装后车右侧轴颈、导圆、凸台。

金CA6140专用卡具、百分表、偏头车刀11 攻丝在工作台上直接攻连接板底面M12螺纹。

换刀，攻M24螺纹。

金攻丝机机用丝锥12 辅助工序去毛刺、检验检钳工台13 精加工双顶尖夹持中心孔，车动力输出部分圆锥、φ105轴颈、倒圆、右侧主轴颈、导圆。

单拐曲轴的车削加工难点及解决方法单拐曲轴的车削加工难点及解决方法：1、偏心工件中心孔的加工质量对工件的加工精度影响很大，偏心工件两端各对中心孔的位置要求一一对应，假如两端中心孔不在同始终线上，造成轴线歪斜，或中心孔表面加工不圆整、不光滑；都会严峻引起曲轴工件加工后的外形误差和位置误差。

所以，精度要求较高的偏心工件，中心孔一般都应在精度较高的坐标镗床上加工。

2、在两顶尖上装夹偏心工件，由于工件外圆上的受力点分布不匀称，会使装夹不坚固，开车后或切削加工中将产生较大的离心力和冲击振动，会使工件消失不圆度和工件外圆切削振动等，甚至会发生严峻事故。

3、加工较长的曲轴工件时，最突出的冲突是工件刚性差，回转不平衡，简单变形，加工较困难；曲轴加工后用支撑螺钉支撑的方法可增加工件刚性，削减变形和振动；但肯定要留意顶尖和支撑螺钉不能顶得过紧，过紧会使工件弯曲变形；若支撑螺钉顶得太松则起不到支承作用，加工中螺钉简单飞出来发生事故。

4、偏心工件装夹后，原中心线已偏移肯定距离，为了防止打坏车刀产生事故，进刀切削时应先从工件最高点开头。

进口泵阀门5、检查偏心距e时，工件应在顶在两顶尖间打百分表测量。

（百分表上的最大读数-最小读数=2e），假如百分表量程不够，可加块规或在高度游标尺上安装百分表和测量。

6、车削偏心工件，切削速度不宜选得过高，车刀前角与后角不宜磨得过大。

7、车偏心工件时顶尖受力不匀称，前顶尖简单损坏或移位。

因此必需常常检查并保证两顶尖处在有摩擦力又有间隙的状况。

8、留意调整车床主轴的间隙，特殊是当车床精度较差时，更显得重要。

单拐曲轴的车削加工难点及解决方法：1、偏心工件中心孔的加工质量对工件的加工精度影响很大，偏心工件两端各对中心孔的位置要求一一对应，假如两端中心孔不在同始终线上，造成轴线歪斜，或中心孔表面加工不圆整、不光滑；都会严峻引起曲轴工件加工后的外形误差和位置误差。

所以，精度要求较高的偏心工件，中心孔一般都应在精度较高的坐标镗床上加工。