曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计

曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计摘要:曲轴是机器的关键部件之一,主要用于往复式机械,在柴油机中与活塞连接，通过其旋转运动转换成活塞的直线运动。其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。曲轴关键技术是整个产业中占有非常重要的地位。曲轴在发动机中是非常难以加工的零件之一。在发动机中，曲轴工作需要承载巨大载荷，工作条件极其恶劣，对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。本设计结合实际进行理论分析，在保证产品质量，提高生产效率，降低生产成本的的前提下，对曲轴零件的工艺进行优化设计。从目前的总体水平看,低下的生产率,落后的技术和设备,粗糙的机械性能导致毛坯铸造工艺存在不稳定,精度低、废品率高等等问题。球墨铸铁具有良好的切削性能，也能进行热处理和表面硬化来提高曲轴疲劳强度和耐磨性。在本次设计中曲轴的材质为球墨铸铁。本设计利用所学知识，查找资料设计可取的工艺路线，选取了加工工艺完善也比较精密和经济的作为方案，并设计其中一到二个工序的加工夹具。夹具设计的思路如下：（1）根据设计任务书收集设计资料；（2）初步拟订夹具的结构方案、绘制零件图；（3）绘制夹具总装图。关键词：曲轴球墨铸铁工艺路线夹具R180dieselenginecrankshaftprocessdesignandfixturedesignABSTRACT:ThegraduationdesignisaboutR180dieselenginecrankshaftprocessdesignanditstwoprocesstofixturedesign.Crankshaftisoneofthekeypartsofdieselengine,thematerialcanbedividedintotwocategories:oneisforgedsteelcrankshaft,2itisductileironcrankshaft.Thecrankshaftkeytechnologyisoneofthemostconcernofthewholeindustry.Isenginecrankshaftunderimpactload,thepoweroftheimportantpartsoftheenginefivebigoneofthemostdifficulttoguaranteemachiningquality.Becausecrankshaftworkingconditions,materialforcrankshaftblankandprocessingtechnology,precision,surfaceroughness,heattreatmentandsurfacestrengtheningisverystrict,dynamicbalance,etc.ThisdesignbasedonAutoCAD,drawthecorrespondingpartdrawinganddesigndesirableprocessroutefindingoutinformation,andselecttheprocessingcraftismorepreciseandtheeconomyasasolution.Fixturedesigntrainofthoughtis:(1)cleardesigntask,designinformationcollection;2)toformulatethefixturestructurescheme,thestructureofthedrawingsketch;(3)mapclampassembly.Keywords：ThecrankshaftDuctileironProcessroutefixture目录TOC\o"1-3"\h\u174291前言 1325241.1绪论 6325241.2曲轴的概念 6192161.3曲轴的制造技术 6282231.3.1曲轴材料 8136141.3.2曲轴加工 8154521.4论文结构 927062曲轴零件工艺设计 10198692.1分析零件 10124572.1.1零件的作用 10166652.1.2零件的工艺分析 10192562.2确定生产类型 1038372.3确定毛坯 1048572.3.1确定毛坯种类 10307402.3.2确定铸件加工余量 1163412.3.3绘制曲轴零件毛坯图 1174482.4机械加工工艺过程设计 1165552.4.1选择定位基准 1145002.4.2选择表面加工方法 118472.4.3确定工艺过程方案 12313842.5选择加工设备与工艺装备 14253442.5.1选择机床 15255782.5.2选择夹具 1510132.5.3选择刀具 1620292.5.4选择量具 16108642.6确定工序尺寸 16265152.7确定切削用量及时间定额 19292642.7.1工序070（粗车长头）切削用量及时间定额 19151302.7.2工序130（钻孔Ф14.2）切削用量及时间定额 22223792.7.3工序240（铣K面）切削用量及时间定额 23187812.8填写工艺规程卡 25240702.8.1机械加工工序卡片 25173762.8.2机械加工工艺过程卡片 25265703曲轴零件第一套夹具设计 2698843.1明确设计任务、收集分析原始资料 26122553.1.1加工工件的零件图 26129593.1.2设计任务书 26163133.1.3工序简图 26178043.1.4分析原始资料 2694983.2确定夹具的结构方案 2725753.2.1根据六点定位规则确定工件的定位方式 2731393.2.2选择定位元件，设计定位装置 27324083.2.3分析计算定位误差 28225863.2.4确定工件的夹紧装置 29100203.3绘制夹具结构草图 3076523.3.1拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合以及技术要求 30272293.3.2绘制夹具总装图 3185024曲轴零件第二套夹具设计 32236924.1明确设计任务、收集分析原始资料 32114834.1.1加工工件的零件图 3238834.1.2设计任务书 3281784.1.3工序简图 32292254.1.4分析原始资料 32109634.2确定夹具的结构方案 33317644.3夹具定位误差分析 33151094.4拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合及技术要求 33145324.4.1尺寸、公差与配合 33224664.4.2制订技术条件 3467234.5绘制夹具总装图 341536总结 351536致谢 361536参考文献 377698附录A机床 3810384附录B夹具 3927499附录C刀具 4011404附录D量具 40-41-附录A机床设备编号设备型号设备名称01C6140卧式车床02CJK6140数控机床03X62W万能铣床04—组合机床05JK101数显曲轴磨床06—手提砂轮床07—手提式风动磨具08—抛光机09Z5125立式钻床10Z8210B/500平端面中心孔钻床11CJW-2000E磁粉探伤机12—退磁机13—清洗机14—空压机15—井式氮化炉16HB-3000台式布氏硬度机17—维氏硬度机

附录B夹具夹具编号夹具名称A01拨盘，顶尖A02连杆颈车夹具A03两面铣夹具A04K面铣夹具A05铣夹具A06磨用拨盘，顶尖A07磨夹具A08Φ14.2孔钻夹具A09斜油孔钻夹具A10Φ15.5孔钻铰夹具A11K面四孔钻夹具A12K面两孔钻夹具A13K面攻丝夹具A14M6两孔夹具

附录C刀具刀具编号刀具名称刀具编号刀具编号B01YG6A硬质合金外圆车刀B16硬质合金刀B0233开档车刀B17B5中心钻B032-R2成形车刀B18Φ5麻花钻B04R2车刀B19Φ7.8麻花钻B05R8车刀B20Φ8.8麻花钻B06螺纹车刀B21Φ10麻花钻B07YG6A硬质合金圆盘铣刀B22Φ14.2麻花钻B0812N9键槽铣刀B23Φ15麻花钻B095N9键槽铣刀B24Φ15.5麻花钻B102割槽刀B25Φ8+0.138/+0.080绞刀B113割槽刀B26Φ16F9×60°组合绞锪刀B123×R1.5割槽刀B27M6—7h机用丝锥B13砂轮B28M10×1.25—6h机用丝锥B14P600×63×305，C46K2B35B29手锥B15P600×25×305，C46K2B35

附录D量具量具编号量具名