柴油机曲轴工艺规程

1、1.引言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。185柴油机曲轴的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确

2、定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。2.柴油机曲轴的生产纲领及生产类型的确定 由题目知：年产量为5000台，设其备用率为8%，机械加工废品率为1%，Q=5000台/年，n=1件/台，备品率a为8%,废品率b为1%,带入公式N=Qn(1+a)(1+b)得N=5454台。零件质量约为2kg，由机械制造工艺及设备设计指导手册表152

3、可确定其生产类型为大量生产。初步确定工艺安排的基本倾向为：加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅；机床按流水线或自动线排列；采用高效专用夹具；广泛采用专用夹具；广泛采用专用量具、量仪和自动检验装置。这样生产效率高。3.零件图的分析3.1 零件的作用曲轴是汽车发动机中的重要零件，它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构，同时，驱动配气机构和其它辅助装置。曲轴在工作时，受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。3.2 零件的工艺分析曲轴图样

4、的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为QT800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。根据曲轴零件图上不加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工表面的加工方法，如下表所示。表面加工方法加工表面尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 小端外圆 IT6 Ra3.2粗车，精车 大端外圆 IT6 Ra3.2粗车，精车曲轴轴颈外圆 IT6 Ra3.2粗车，精车主轴颈外圆 IT6 Ra3.2粗车，精车 小端端面 IT7 Ra6.3粗车大端端面 IT7 Ra6.3 粗车两端面孔 IT6 Ra3.2 钻、铰铣键槽 IT7 Ra6.3 粗铣、精铣4.确定毛坯4.1 确定

5、毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据机械制造工艺及设备设计指导手册表155铸件尺寸公差等级采用CT9级。4.2 确定铸件余量及形状根据机械制造工艺及设备设计指导手册表157，取加工余量为MA-G级。查机械制造工艺及设备设计指导手册表158确定各表面的铸件机械加工余量。对于金属模机械砂型铸造，根据机械制造工艺及设备设计指导手册表159铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。5.工艺规程设计5.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加

6、工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出，曲轴零件还算比较规则，所以粗基准容易选择。为了保证前后端面的位置精度的要求，选择曲轴的外圆作为粗基准。依照粗基准的选择原则，（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）来选取。5.2制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用

7、万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来方案一工序1：铣端面，钻中心孔及套车大端外圆工序2：粗车、精车主轴颈及小端外圆工序3：精车与主轴颈同轴的所有轴颈工序4：粗试动平衡工序5：粗铣、精铣37工序6：去毛刺工序7：中检工序8：高温时效工序9：喷砂工序10：钻24.4孔，2-M5的螺纹底孔，攻丝M5工序11：钻2-8孔深3，2-M6的螺纹底孔，攻丝M6工序12：钻20孔工序13：钻6孔工序14：清铣工序15：感应淬火及低温回火工序16：圆角滚压及较直工序17：铣键槽工序18：试动平衡，去重工序19：精去毛刺工序20：外观尺寸检查

8、工序21：荧光粉探伤工序22：清洗工序23：涂油、包装、入库方案二工序1：铣端面，钻中心孔及精车与主轴颈同轴的所有轴颈工序2：粗车、精车主轴颈及小端外圆工序3：粗试动平衡工序4：粗铣、精铣37工序5：去毛刺工序6：中检工序7：高温时效工序8：喷砂工序9：钻24.4孔，2-M5的螺纹底孔，攻丝M5工序10：钻2-8孔深3，2-M6的螺纹底孔，攻丝M6工序11：钻20孔工序12：钻6孔工序13：清铣工序14：感应淬火及低温回火工序15：圆角滚压及较直工序16：铣键槽工序17：试动平衡，去重工序18：精去毛刺工序19：外观尺寸检查工序20：荧光粉探伤工序21：清洗工序22：涂油、包装、入库工艺方案一

9、和方案二的区别在于方案二 ，将粗车、精车按排在一起，而方案一则是分开安排，采用方案一可以很好的保证两端轴线的同轴度，所以我们采用方案一。具体的工艺路线如下：工序1：铣端面，钻中心孔及套车大端外圆工序2：粗车、精车主轴颈端面及小端外圆工序3：精车与主轴颈同轴的所有轴颈工序4：粗试动平衡工序5：粗铣、精铣37工序6：去毛刺工序7：中检工序8：高温时效工序9：喷砂工序10：钻24.4孔，2-M5的螺纹底孔，攻丝M5工序11：钻2-8孔深3，2-M6的螺纹底孔，攻丝M6工序12：钻20孔工序13：钻6孔工序14：清铣工序15：感应淬火及低温回火工序16：圆角滚压及较直工序17：铣键槽工序18：试动平衡

10、，去重工序19：精去毛刺工序20：外观尺寸检查工序21：荧光粉探伤工序22：清洗工序23：涂油、包装、入库6. 选择加工设备与工艺装备6.1 选择机床考虑到大量生产，尽量选用高效机床。 工序2、3均为圆柱面的车削加工，用CJK6140数控车床加工方便且效率高。 其余表面加工均采用通用机床。如：C6140卧式车床、X62W万能铣床、Z5125立式钻床等。6.2 选择夹具考虑到大量生产，均采用专用夹具。6.3 选择刀具 在车床上加工的工序，均采用YG6硬质合金外圆车刀，并尽量采用成形车刀。 在铣床上加工的工序，铣平面选用YG6A硬质合金圆盘铣刀，铣键槽选用键槽铣刀。 在磨床上加工的工序，磨主轴颈选

11、用砂轮P600X63X305，C46K2B35，其外径为600mm，厚度为63mm，内径为305mm；磨连杆颈选用砂轮P600X25X305，C46K2B35，其外径为600mm，厚度为25mm，内径为305mm。 在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。6.4 选择量具工序2粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。粗车40h6mm至mm。查互换性技术测量应用手册表5.1-1知计量器具不确定度允许值=0.029mm。查互换性技术测量应用手册表5.1-2，选择分度值0.02mm的游标卡尺，其不确定度U=0.02mm，U<，可以选用。其他工序所用量具详见工序卡片。7.工序尺寸

12、的确定及计算径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现依据机械制造工艺及设备设计指导手册第十五章有关资料确定各表面精加工、半精加工余量，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差，见表1。表1 各表面工序尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µ)M44X2螺纹铸件车螺纹精车半精车粗车50.41.03.6CT9IT6IT10IT1241±1.00.86.312.51：10圆锥面铸件磨削半精车粗车50.41.03.6CT9IT6IT10IT120.86.312.545油封档铸件研磨磨削半精车50.41.0CT

13、9IT6IT1050±1.00.80.86.3加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µ)45油封档粗车3.6IT1212.550主轴颈（长头）铸件精磨粗磨半精车粗车50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10IT1255±1.00.80.86.312.560（长头）铸件半精车粗车51.13.9CT9IT10IT1265±1.16.312.560（短头）铸件半精车粗车51.13.9CT9IT10IT1265±1.16.312.550主轴颈（短头）铸件精磨粗磨半精车粗车50.20.61.13.1CT9IT6IT7IT10I

14、T1255±1.00.80.86.312.540圆柱面铸件精磨粗磨半精车粗车50.20.61.03.2CT9IT6IT7IT10IT1245±1.00.80.86.312.5加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(µ)45连杆颈铸件研磨精磨粗磨半精车粗车50.20.61.03.2CT9IT5IT6IT7IT10IT1250±1.00.40.80.86.312.548孔铰孔钻孔0.27.8IT8IT127.81.612.52M10X1.25攻丝钻孔8.8IT128.812.519孔铰孔钻孔0.518.5IT8IT1218.51.612.52

15、M6攻丝钻孔5IT12512.514.2斜孔钻孔14.2IT1214.212.55斜油孔抛光钻孔5IT8IT1250.812.5根据上述加工工艺过程，其加工工艺卡片如下表。机械加工工艺过程卡片共1页第1页曲轴毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每 台 件 数备 注工序号工 序 内 容设 备设备名称1铣端面，钻中心孔及套车大端外圆Z8210铣端面钻中心孔机2粗车主轴颈端面及小端外圆CK7832B/750全功能数控车3 精车与主轴颈同轴的所有轴颈CK7832B/750全功能数控车4粗试动平衡HM2BK曲轴动平衡机5粗铣、精铣37X51立式铣床6去毛刺7中检8高温时效RUW6回火炉9喷砂BT9080F-A

16、喷砂机10钻24.4孔，2-M5的螺纹底孔，攻丝M5Z8210铣端面钻中心孔机11钻2-8孔深3，2-M6的螺纹底孔，攻丝M6Z525立式钻床12钻20孔Z525立式钻床13钻6孔Z525立式钻床14清铣DAM-QXZ07025曲轴中间清洗机15感应淬火及低温回火TQK-2/9RGW6-84x1000x45-N8全自动曲轴感应淬火机床传送带式回火炉16圆角滚压及较直7893r-03s/5Hegenscheidt曲轴圆角滚压及校直机17铣键槽VMC1165B立式加工中心18试动平衡，去重SCHENCK 320BRK-C自动曲轴平衡机19精去毛刺20外观尺寸检查21荧光粉探伤CDG-4000D磁粉

17、探伤机22清洗DAM-QXZ07025曲轴最终清洗机23涂油、包装、入库审 核（日期）标准化（日期）标记签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期8. 确定切削用量及时间定额工序1：铣端面，钻中心孔及套车大端外圆 工步一： 铣端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据Z8210型铣端面钻中心孔机说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为.工步二：钻中心孔

18、 选用标准中心孔钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：工步三：套车大端外圆选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为后面还有一道精加工，在这里精度就不再考虑， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=475r/min

19、,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(18+66.25)/475=0.177min。工序2：粗车、精车主轴颈及小端外圆工步一：粗车主轴颈端面选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为后面还

20、有一道精加工，在这里精度就不再考虑， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16m

21、m/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(1+44)/475=0.095min。工步二：粗车小端外圆选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为后面还有一道精加工，在这里精度就不再考虑， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切

22、削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=

23、0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(19+45)/475=0.135min。工步三：精车主轴颈端面选择硬质合金车刀1） 车削深度， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475

24、/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.8mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(0.2+44)/475=0.093min。工步四：精车小端外圆选择硬质合金车刀1） 车削深度， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨

25、损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.2mm，nc=475r/m

26、in,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(19+44.2)/475=0.133min。工序3：精车与主轴颈同轴的所有轴颈选择硬质合金车刀1） 车削深度， 2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s据Z8210型铣端面钻中心孔机参数，选择nc=4

27、75r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=0.2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(122+45)/475=0.352min。工序4：粗试动平衡工序5：粗铣、精铣37工步一：粗铣37 mm加工要求：用乳化液冷却，加

28、工工件尺寸，宽37mm，长L=51.8mm，总加工余量1.0mm 由于此工步的设计尺寸精度较一般，粗铣、精铣两步即可达到要求。粗加工余量ap=0.8mm，精加工余量ap=0.2mm1) 选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=242) 选择铣削用量由于槽的宽度为37mm, 故二次走完，ap=0.8mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀

29、具寿命：T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*Uv*Zpv)*Kv =98.6m/minn=1000×Vc/do=1000×98.6

30、/3.14×100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X51型铣床说明书选选Vf=150mm/minfzc=150/300×24=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(51.8+0.8)X2/150=0.701（min） L1+=0.8mm i=2(走两次)工步二：精铣37mm1)选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12&#

31、176;an=6°Z=242)选择铣削用量由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2

32、,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=Km*Ksv*KTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv =98.6m/minn=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min根据X51型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X51型铣床说明书选选Vf=150mm/minfzc=150/3

33、00×24=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(51.8+0.2)X2/150=0.347（min） L1+=0.2mm i=2(走两次)工序6：去毛刺工序7：中检工序8：高温时效工序9：喷砂工序10：钻24.4孔，2-M5的螺纹底孔，攻丝M5工步一：钻24.4孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工24.4孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z8210机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：

34、，则机动工时为工步二：钻2-M5的螺纹底孔1、加工条件加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=4mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z8210机床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度>200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z8210机床

35、技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中， ，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， 故有： 工步 三 攻丝M51、 加工条件：攻丝M5 加工材料: 铸铁，硬度200220HBS，铸件2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径d=5.0mm。3、选择切削用量 （1）决定进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度>200H，d=5.0mm时，有。根据Z8210机床型技术资料可选择。 （2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , ,选 。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z8210机床

36、技术资料（见简明手册表4.2-124.2-13）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得： 故有： t=2t=0.397min工序11：钻2-8孔深3，2-M6的螺纹底孔，攻丝M6工步一：钻2-8孔深3确定进给量：根据参考文献表2-7，当铁的，时，。由于本零件在加工8孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z8210机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：钻2-M6的螺纹底孔1、加工条件加工材料: 铸铁，硬度200220HB

37、S，铸件。工艺要求：孔径d=5mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z8210机床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度>200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z8210机床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中， ，入切量及超切量由切

38、削用量手册表2.29查出，计算得， 故有： 总的工时：T=2t=0.28min工步 三 攻丝M62、 加工条件：攻丝M6 加工材料: 铸铁，硬度200220HBS，铸件2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径d=5.0mm。3、选择切削用量 （1）决定进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度>200H，d=6.0mm时，有。根据Z8210机床型技术资料可选择。 （2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , ,选 。 切削速度的修正系数为：，故 根据Z8210机床技术资料（见简明手册表4.2-124.2-13）可选择， 。4计

39、算基本工时根据公式式中，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得： 故有： t=2t=0.397min总的工时：T=2t=0.794min工序12：钻20孔1、加工条件加工材料: 铸铁，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=20mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷却。机床：选用Z525钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径d=20mm 钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度>200H有。（2）计算

40、切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 =477.7r/mm 根据Z525型钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择n=500r/mm， 。4计算基本工时根据公式式中，l=58mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（20+6）mm=64mm 故有： t=0.320min工序13：钻6孔确定进给量：根据参考文献表2-7，当铸铁的，时，。由于本零件在加工6孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以

41、根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工序14：清铣工序15：感应淬火及低温回火工序16：圆角滚压及较直工序17：铣键槽工步一：铣宽14的槽1)选择刀具铣刀参数：L=10 D=100mm d=14mm ro=15°ao=12°an=6°Z=242)选择铣削用量由于槽的宽度为14mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：

42、T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=Km*Ksv*KTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv =98.6m/minn=1000×Vc/do=1000×98.6/3.1

43、4×100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X51型铣床说明书选选Vf=150mm/minfzc=150/300×24=0.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(41+0.2)X2/150=0.549（min） L1+=0.2mm i=2(走两次)工步二：铣宽8的槽1)选择刀具铣刀参数：L=10 D=60mm d=8mm ro=15°ao=12°an=6&

44、#176;Z=242)选择铣削用量由于槽的宽度为8mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由切削用量简明手册表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由切削用量简明手册3.27的公式Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv

45、=0.1,m=0.25,Km=1.Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=Km*Ksv*KTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cv*do*qv)/(Tm*ap*Xv*fz*yv*ae*uv*Zpv)*Kv =98.6m/minn=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X51型铣床说明书选选Vf=150mm/minfzc=150/300×24=0

46、.020mm/z5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(23.5+0.2)X2/150=0.316（min） L1+=0.2mm i=2(走两次)工序18：试动平衡，去重工序19：精去毛刺工序20：外观尺寸检查工序21：荧光粉探伤工序22：清洗工序23：涂油、包装、入库9. 拟定夹具的结构方案9.1 根据六点定位规则确定工件的定位方式由工序简图可知，该工序限制了工件六个自由度。现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目及其基准选择的合理性。为保证工序尺寸应限制工件6个自由度。定位基准为两主轴颈、连杆颈外圆和主轴颈轴肩。为了保证相对K面的垂直度，需限制工

47、件Y方向旋转自由度，其定位基准为连杆颈。由以上分析可知，根据工件加工要求分析工件应限制的自由度、采用的定位基准与工序简图所限制的自由度、使用的定位基准相同。9.2 选择定位元件，设计定位装置根据已确定的定位基面结构形式，确定定位元件的类型和结构尺寸。(1) 选择定位元件根据以上分析，本工序限制了工件6个自由度，定位基准为两主轴颈、连杆颈和主轴颈轴肩。相应夹具上的定位元件为在两主轴颈处选V型块定位，连杆颈处选支承钉定位。(2) 确定定位元件尺寸及配合偏差V型块的设计参照工件尺寸设计，具体尺寸详见夹具零件图R180A1102支承钉根据GB/T222691设计。9.3 切削力及夹紧力计算 （1）刀具

48、： 采用端铣刀 14mm 8mm 机床： x51W立式铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=794.6N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=8mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋夹紧机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力9.4 定位误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。根据零件图可知，T=0.10mm， Td=0.18mm，。