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摘 要 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件。它可以是有若干個(gè)相互錯(cuò)開一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個(gè)曲柄又是由主軸頸、曲柄銷及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時(shí)承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受力情況十分復(fù)雜。其精度要求非常高，它的加工質(zhì)量對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作性能，對(duì)裝配勞動(dòng)量都有很大影響。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個(gè)主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過(guò)拋光，所以研究曲軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)對(duì)曲軸的生產(chǎn)具有一定的實(shí)際意義。 本課題是根據(jù)被加工曲軸的技術(shù)要求，進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要工作有：繪制產(chǎn)品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，根據(jù)生產(chǎn)類型和所在企業(yè)的生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析，確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序的切削用量和工時(shí)定額；填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，機(jī)械加工工序卡片等；設(shè)計(jì)并繪制指定的專用夾具的裝配總圖和主要零件圖。 關(guān)鍵詞：曲軸、主軸頸、曲拐 Abstrcat The crankshaft is one of the important parts of diesel engine. It could be several staggered Angle of crank (or crank) plus the power output end and free end. Each of the cranks is composed of main journal, crank pin and crank arm. Crankshaft is the function of the reciprocating linear motion of the piston into rotary motion, the effect on piston gas pressure become torque, work used to drive machinery and diesel engine work of auxiliary systems, each crankshaft under changing at work force, inertia force and the moment, stress distribution is very complex. Its accuracy is very high, its processing quality of the performance of internal combustion engine, labor has a great influence on assembly. As a result, the size precision of each factor, high position precision and surface quality requirement. Surface of a few main processing surface in the crankshaft, connecting rod, bearing journal and cone keyway accuracy is higher, connecting rod shaft neck should be after polishing, so the processing technology of crankshaft crankshaft production has a certain practical significance. This topic is according to the requirements of the crankshaft processed technology, carries on the machining process planning design, and then by using the basic method of fixture design, draw up jig design, fixture design. Main work includes: map parts, understand the structure features and technical requirements of the parts, and depending on the type of production in the enterprise production conditions, structural analysis and process analysis of parts, determine the type and manufacturing method of blank; To formulate parts machining process, selection of cutting parameter of each process and task time; Fill in the machining process card, machining process card, etc.; Special fixture design and draw the specified in the general layout and main assembly parts diagram. Keywords: crankshaft, main journal ,crank 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論 1.1本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)是根據(jù)被加工曲軸的技術(shù)要求，進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要工作有：繪制產(chǎn)品零件圖，了解零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求，根據(jù)生產(chǎn)類型和所在企業(yè)的生產(chǎn)條件，對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和工藝分析，確定毛坯的種類及制造方法；擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程，選擇各工序的切削用量和工時(shí)定額；填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，機(jī)械加工工序卡片等；設(shè)計(jì)并繪制指定的專用夾具的裝配總圖和主要零件圖。 1.2研究意義 三拐曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件。它可以是由若干個(gè)相互錯(cuò)開一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個(gè)曲柄又是由主軸頸、曲柄銷及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時(shí)承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受力情況十分復(fù)雜。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個(gè)主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過(guò)拋光，所以研究曲軸加工工藝對(duì)曲軸的生產(chǎn)具有一定的實(shí)際意義。 第二章 曲軸機(jī)械加工工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì) 2.1曲軸機(jī)械工藝分析及生產(chǎn)類型確定 2.1.1曲軸的作用 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件。它可以是有若干個(gè)相互錯(cuò)開一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率輸出端和自由端構(gòu)成的。每個(gè)曲柄又是由主軸頸、曲柄銷及曲柄臂組成。曲軸的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作，曲軸在工作時(shí)承受著不斷變化的力，慣性力和它們的力矩作用，受力情況十分復(fù)雜。其精度要求非常高，它的加工質(zhì)量對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作性能，對(duì)裝配勞動(dòng)量都有很大影響。因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面質(zhì)量要求相當(dāng)高。曲軸中幾個(gè)主要加工表面，連桿表面，軸承軸頸及錐面鍵槽的精度要求都較高，連桿軸頸需經(jīng)過(guò)拋光，所以研究曲軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì)對(duì)曲軸的生產(chǎn)具有一定的實(shí)際意義。 2.1.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn) 三拐曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄，（平衡塊）等組成。一個(gè)主軸頸、一個(gè)連桿軸頸和一個(gè)曲柄組成了一個(gè)曲拐。 主軸頸是曲軸的支承部分，通過(guò)主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，在連接處用圓弧過(guò)渡，以減少應(yīng)力集中。 曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。平衡重塊用來(lái)平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力矩，有時(shí)還用來(lái)平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 2.1.3曲軸的主要技術(shù)要求分析 三拐曲軸零件圖如圖2.1所示。 圖2.1 三拐曲軸零件圖 如2.1圖所示，可知道其主要技術(shù)要求列表2.1所示： 表2.1 曲軸技術(shù)要求 φ22 -00.12 mm 24 φ20-0 0.021mm 25mm 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級(jí) 表面粗糙度Ra(μm) 形位公差（mm） 主軸左端面 φ25 IT6 10 ◎ φ0.015 A-B 主軸右端面 φ20-0 0.021 IT7 10 ◎ φ0.015 A-B 三個(gè)拐軸頸 24 IT6 1.25 // φ0.015 A-B ⊕ φ0.06 A-B/D φ25軸 φ25 IT6 1.25 φ22 軸 φ22 -00.12 IT8 2.5 鍵槽 21 IT8 5 2.1.4確定離心機(jī)主軸的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)要求知：年生產(chǎn)綱領(lǐng)為20萬(wàn)，故該曲軸為大批量生產(chǎn)。 2.2確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.2.1曲軸的材料 三拐曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損。因此要求用材應(yīng)較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。常用材料有35、40、45鋼或球墨鑄鐵QT600—2；對(duì)于高速、重載曲軸，可采用40Cr、42Mn2V等材料。本設(shè)計(jì)采用球墨鑄鐵QT600—2,查表2.2-30可知其拉伸強(qiáng)度為600mpa,屈服強(qiáng)度為412mpa硬度為229~302HB。 曲軸的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié)構(gòu)及材料品種來(lái)決定。批量較大的小型曲軸采用模鍛；單件小批的中大型曲軸采用自用鍛造；而對(duì)于球墨鑄鐵材料則采用鑄造毛坯。 2.2.2毛坯的確定 年生產(chǎn)綱領(lǐng)為20萬(wàn)，故該曲軸為大批量生產(chǎn)。查詢機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，表3-1，選用金屬砂型鑄造，公差等級(jí)為8~12，去公差等級(jí)CT10, 鑄造尺寸公差數(shù)值取1，查表3-3.可知單邊余量數(shù)值取4.0。雙邊余量取3.0。 機(jī)械加工余量等級(jí)在E-G，取F級(jí)。 毛坯圖如圖2.2所示： 圖2.2 三拐曲軸毛坯圖 2.3擬定三拐曲軸的工藝路線 2.3.1 三拐曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn) 三拐曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差，部分加工面要求高及相關(guān)技術(shù)要求高，針對(duì)這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，分析如下： (1)形狀復(fù)雜 曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時(shí)主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問(wèn)題： i：設(shè)計(jì)加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機(jī)床主軸重合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180°，加工另一連桿軸頸，故采用專用夾具。 ii：為消除加工時(shí)的不平衡力的產(chǎn)生，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)精確合理的設(shè)計(jì)平衡塊的重量。 (2)剛性差 由于本曲軸長(zhǎng)徑比較大，同時(shí)具有曲拐，因此剛性較差。曲軸在切削力及自重的作用下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問(wèn)題： i：粗加工時(shí)由于切削余量大，切削力也較大，可用中間支撐架來(lái)增強(qiáng)剛性，減小變形和振動(dòng)，同時(shí)機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度，同時(shí)也達(dá)到徑向定位，便于后續(xù)的銑鍵槽。 ii：在加工時(shí)盡量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同時(shí)橫向進(jìn)給。 iii：合理安排工位次序以減少加工變形，按先粗后精的原則安排加工工序，循環(huán)多次進(jìn)行加工，逐步提高精度。 (3) 技術(shù)要求高 曲軸技術(shù)要求較高，加工面多，需要保證的尺寸、形狀、位置精度較多。因而總的工藝路線較長(zhǎng)，粗，精加工占有大部分比例。加工時(shí)應(yīng)要解決以下問(wèn)題： i：正確分配粗加工、半精加工及精加工，磨削余量。 ii：粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準(zhǔn)，這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性。 iii：精加工時(shí)仍用中心孔作為基準(zhǔn)，但要重新修磨中心孔，避免精加工時(shí)因中心孔磨損引起加工誤差。也可一端用主軸頸定位，另一端用中心孔定位以提高剛度。 iv：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工藝設(shè)計(jì)時(shí)定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致。 2.3.2 三拐曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)分析 ⑴ 該零件是三拐小型曲軸，生產(chǎn)批量大，故選用中心孔定位，它是輔助基準(zhǔn)，裝夾方便，節(jié)省找正時(shí)間，又能保證三處連桿軸頸的位置精度。但軸兩端的軸頸分別是φ20mm和φ25mm，而三處連桿軸頸中心距分布在φ32mm的圓周上，故不能直接在軸端面上鉆三對(duì)中心孔。于是，在曲軸毛坯制造時(shí)，預(yù)先鑄造兩端φ45mm的工藝搭子，這樣就可以在工藝搭子上鉆出四對(duì)中心孔，達(dá)到用中心孔定位的目的。 ⑵ 在工藝搭子端面上鉆四對(duì)中心孔，先以兩主軸頸φ25mm為粗基準(zhǔn)，鉆好主軸頸的一對(duì)中心孔；然后以這一對(duì)中心孔定位，以連桿軸頸為粗基準(zhǔn)劃線，再將曲軸放到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，加工φ32mm、圓周120°均布的三個(gè)連桿軸頸的中心孔，這樣就保證了它們之間的位置精度。 ⑶ 該零件剛性較差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。對(duì)于主軸頸與連桿軸頸的加工順序是，先加工三個(gè)連桿軸頸，然后再加工主軸頸及其他各處的外圓，這樣安排可以避免一開始就降低工件剛度，減少受力變形，有利于提高曲軸加工精度。 ⑷ 由于使用了工藝搭子，銑鍵槽工序安排在切除中心孔后進(jìn)行，故磨外圓工序必須提前在還保留工藝搭子中心孔時(shí)進(jìn)行，同時(shí)要注意防止已磨好的表面被碰傷。 2.3.3三拐曲軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程 曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給曲軸的機(jī)械加工帶來(lái)了很多困難，必須予以充分的重視。 曲軸需要加工的表面有：連桿軸頸、鍵槽、主軸頸φ25，φ20、φ22的外圓。由于使用了工藝搭子，銑鍵槽安排在切除工藝搭子后，磨削外圓安排在保留工藝搭子前。 根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及機(jī)械加工的要求，加工順序大致可歸納為：銑工藝搭子兩端面；鉆中心孔；粗、精車三連桿軸頸；精磨連桿軸頸、粗、精車各處外圓；主軸頸和φ20、φ22外圓；切除工藝搭子、車端面、銑鍵槽等。 2.3.4三拐曲軸主要加工工序分析 加工順序的安排 先以主軸頸為粗基準(zhǔn)銑兩端面打中心孔。該零件的剛性差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，主軸頸與連桿軸頸的加工順序：先粗加工主軸頸再半精加工主軸頸，然后粗加工連桿軸頸再半精加工連桿軸頸，再磨主軸頸，再磨連桿軸頸。 定位基準(zhǔn)選擇 先以主軸頸為基準(zhǔn)銑曲軸兩端面并打中心孔，再以兩頂尖定位方式粗加工主軸頸，再半精加工主軸頸，再以偏心卡盤分度夾具夾住主軸頸加工連桿軸頸，再磨主軸頸，最后磨連桿軸頸。 (1)銑曲軸兩端面,鉆中心孔 本工序在鉆銑車組合車床上完成，主要保證曲軸總長(zhǎng)及中心孔的質(zhì)量，若端面不平則中心鉆上的兩切削刃的受力不均，鉆頭可能引偏，使中心孔位置誤差大，嚴(yán)重可能使刀具折斷，因此采用先面后孔的原則。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個(gè)曲軸加工始終。因而直接影響曲軸加工精度。打中心孔在本次工藝設(shè)計(jì)中因考慮設(shè)備因素，采用找出曲軸的幾何中心代替質(zhì)量中心。打中心孔以毛坯的外表面作為基準(zhǔn)，因而毛坯外表面質(zhì)量好壞直接影響孔的位置誤差。 (2)曲軸連桿軸頸的車削 以工藝搭子三對(duì)連桿軸頸中心孔為基準(zhǔn)，采用專用的車夾具、車削連桿軸頸，車削同樣在普通車床上進(jìn)行。車削連桿軸頸需要解決的是角度定位以及曲軸旋轉(zhuǎn)的不平衡問(wèn)題由專用夾具來(lái)保證，車削過(guò)程中，一端與曲軸工藝搭子定位并夾緊，另一端用頂尖頂緊中心孔，這樣就能保證連桿軸頸軸線與車床主軸線一致。安裝夾具體上有平衡塊，消除曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)不平衡力矩。曲軸加工時(shí)由于受到離心力和兩頂尖的軸向壓緊偏心力的作用，容易發(fā)生彎曲變形，為了加強(qiáng)工件剛度，使切削力不致于太大，粗車時(shí)，每次車削余量控制在1~2mm內(nèi)，同時(shí)車床旋轉(zhuǎn)不能太高。 (3)曲軸主軸頸的車削 由于曲軸年產(chǎn)量大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強(qiáng)的普通車床上進(jìn)行。曲軸安裝在前、后頂尖上線一端用大盤夾住而另一端用頂尖頂住，用硬質(zhì)合金車幾道工序上完成主軸頸的車削。由于加工余大且不均勻，旋轉(zhuǎn)不平衡，加工時(shí)產(chǎn)生沖擊，因此工件要夾牢固。車床、刀具、夾具要有足夠的剛性。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。另一側(cè)用頂尖以工藝搭子端中心孔定位。車另一端主軸頸、肩及各個(gè)軸頸，半精度及精車都按此順序進(jìn)行，逐漸提高主軸頸及其他軸頸的加工精度。 (4)軸頸的磨削 由于主軸頸及連桿軸頸精度較高，尺寸精度為IT6級(jí)，表面粗糙度1.6~0.8μm，并且具有較高的形狀精度及位置精度。因此主軸頸與連桿軸頸精車后要進(jìn)行磨削，以提高精度表面粗糙度。 在工藝設(shè)計(jì)中，首先磨主軸頸然后磨連桿軸頸。中間主軸頸磨好后才能磨其余軸頸，磨主軸頸和連桿軸頸的安裝方法基本上與車軸頸相同，磨主軸頸是以中心孔定位，在外圓磨床上進(jìn)行，磨連桿軸頸則以經(jīng)過(guò)精磨的兩端主軸頸定位，以保證與主軸頸的軸線距離及平行度要求，磨連桿軸頸是在曲軸磨床上進(jìn)行的。 由于軸頸寬度不大，采用橫向進(jìn)給磨削法，生產(chǎn)率較高，磨輪的外形需仔細(xì)地修整，因?yàn)橹苯佑绊戄S頸與圓角的形狀，磨削余量根據(jù)車削后的精度而定，粗磨余量值每邊0.2~0.3mm，精磨余量控制在0.1~0.15 mm內(nèi)。 在橫向進(jìn)給磨削中，磨輪對(duì)工件的壓力很大，為避免曲軸彎曲，采用可以調(diào)節(jié)的中心架，否則就不能去掉上道工序留下的彎曲度，最好待這個(gè)軸頸的擺差減小才開始使用中心架。 磨削主軸頸時(shí)應(yīng)把兩頂尖孔倒角處抹干凈，去砂粒及油泥，確保加工基準(zhǔn)——中心孔的精度，磨削工序之前必須修研中心孔。 (5)鍵槽加工 這個(gè)鍵槽主要用于飛輪，加工此鍵槽應(yīng)安排在主軸頸精車工序之后，這樣能保證定位精度及控制鍵槽的深度以及對(duì)稱度。鍵槽加工是以兩主軸頸定位，同樣用專用夾具在普通銑床上進(jìn)行。 (6)三拐曲軸的機(jī)械加工工藝具體過(guò)程如表2.2所示。 表2.2 曲軸的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 1 鑄 鑄造 2 清砂 清砂 3 熱處理 人工時(shí)效處理,消除內(nèi)應(yīng)力。 4 清洗 清理鑄造后遺留的殘留物 5 涂漆 非加工表面涂紅色防銹漆 6 銑 經(jīng)兩主軸徑部分定位壓緊，分別銑兩個(gè)端面保證總長(zhǎng)尺寸270mm，銑兩端面，便于鉆孔時(shí)保證基準(zhǔn)的精度。 X62W（端銑），YG8硬質(zhì)合金面銑刀 7 鉆孔 鉆主軸頸中心孔，鉆連桿軸頸中心孔，共四對(duì)中心孔便于后續(xù)加工定位。 Z8205型平端面 中心孔鉆床 8 檢驗(yàn) 檢查中心孔的位置誤差是否在容許范圍內(nèi)。 專用檢測(cè)裝置 9 車削 粗車三個(gè)連桿軸頸，留余量2.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 10 車削 精車三個(gè)連桿軸頸，留余量0.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 11 磨 磨削三個(gè)連桿軸頸外圓φ24mm M1320型外圓磨床 砂輪 12 車削 粗車外圓φ31，φ28，φ26，留加工余量2.5 粗車外圓φ38至φ32。 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 13 車削 精車外圓φ22.50-0.033，φ27.50-0.033，φ24.50-0.033，留余量0.5mm CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 14 磨 磨各外圓φ20.50-0.033，φ25.50-0.033，φ22.50-0.033至圖紙相應(yīng)尺寸。 M1320型外圓磨床 砂輪 15 車削 車掉兩端工藝搭子 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 續(xù)表2.2 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 16 車削 車兩端面保證兩端面距離215 CK3325/1數(shù)控臥式車床，硬質(zhì)合金外圓車刀YG6 17 銑 銑鍵槽以兩軸徑定位裝夾工件銑6mm×3.5mm鍵槽 X62型立式銑床，YG8硬質(zhì)合金面銑刀 18 磨床 按圖紙相應(yīng)要求倒出相應(yīng)的圓角和倒角 M1320型外圓磨床 砂輪 19 鉗 修銼飛刺 20 檢驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn)工件各部尺寸精度 21 入庫(kù) 涂油入庫(kù) 2.4確定工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差 2.4.1曲軸主軸頸φ25工序尺寸及公差如表2.3所示 表2.3 曲軸φ25主軸頸的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ31±1 粗車 3.5mm IT11 φ27.50-0.13 精車 2.0mm IT8 φ25.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ25 2.4.2 曲軸連桿軸頸φ24工序尺寸及公差如表2.4所示 表2.4 曲軸φ24連桿軸頸的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ30±1 粗車 3.5mm IT10 φ26.50-0.084 精車 2.0mm IT8 φ24.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ24 2.4.3 曲軸φ220-0.12mm外圓工序尺寸及公差如表2.5所示 表2.5 曲軸φ220-0.12mm外圓的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ28±1 粗車 3.5mm IT11 φ24.50-0.13 精車 2mm IT8 φ22.50-0.033 磨削 0.5mm IT6 φ220-0.12 2.4.4 曲軸φ20-0 0.021mm外圓工序尺寸及公差如表2.6所示 表2.6 曲軸φ20-0 0.021mm外圓的工序及公差 工序名稱 工序余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 鑄造 φ26±1 粗車 3.5mm IT11 φ22.50-0.13 精車 2mm IT8 φ20.50-0.033 磨削 0.5mm IT7 φ20-0 0.021 其中，外圓φ32的主軸無(wú)加工精度要求，故只需粗加工即可。 2.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 2.5.1 銑工藝搭子左右兩端面 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型臥銑床,電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，查表5-16，選擇直徑為d=100mm，齒數(shù)為z=5的YG8硬質(zhì)合金面銑刀， ①確定銑削深度，粗銑余量為2.5mm，其加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)切完。 ②確定每齒進(jìn)給量，由表5-7查得每齒進(jìn)給,取。 由d=100mm ，z=5 查表5-13 取64 m/min。 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表表4-19，選擇n=235 r/min，則實(shí)際切削速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為： 故所選切削用量為： （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-10可知面銑刀的基本時(shí)間為： （2.1） （2.2） L=40mm 所以取 且銑銷寬度 ，又，所以，則： 銑左端面時(shí) 故銑左右兩端面總需時(shí)t=0.408min 銑兩端面：作業(yè)時(shí)間tm=0.408min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.446min 2.5.2 鉆中心孔 （1）切削用量 機(jī)床為Z8205型平端面中心孔鉆床,由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表4.3-2選， 的中心鉆。 ①確定進(jìn)給量f，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-38查得進(jìn)給量f=0.22~0.26mm/r,取f=0.24mm/r。 ③確定切削速度v，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-68可知Z8205型平端面中心孔鉆床主軸轉(zhuǎn)速范圍為450~1100r/min，級(jí)數(shù)為4，取n=640r/min，則實(shí)際切削速度為： 所采用的切削用量為： （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-10可知端銑刀的基本時(shí)間為： （2.3） 所以： (2) 鉆中心孔，由于有四對(duì)，每對(duì)需耗時(shí)t=0.2min, ta= 15% tb =0.12min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.8+0.12)=0.0736min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.0736+0.8=0.87min 2.5.3 粗車三個(gè)連桿軸頸 粗車三個(gè)連桿軸頸至φ26.50-0.084。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率取7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因?yàn)椴牧蠟榍蚰ヨT鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.75mm<3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長(zhǎng)度=3×22=66mm ，因?yàn)榇周囎叩秲纱?，故tm=0.826min 粗車三個(gè)連桿軸頸：作業(yè)時(shí)間tm=0.826min, ta= 15% tb =0.124min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.826+0.124)=0.076min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.076+0.826=0.902 min 2.5.4.精車三個(gè)連桿軸頸 精車三個(gè)連桿軸頸至φ26.50-0.084。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長(zhǎng)度=3×22=66mm ，因?yàn)榫囎叩秲纱?，故tm=0.930min 精車三個(gè)連桿軸頸故，tm=0.930min , ta= 15% tb =0.140min 求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.93+0.14)=0.0856min 單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.0675+0.734=1.016min 2.5.5 粗車φ25mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì) 合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因?yàn)椴牧蠟榍蚰ヨT鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.75mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)： 被切削層長(zhǎng)度=15 粗車兩次故t=0.188min 粗車φ25mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.188min，ta= 15% tb =0.028min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.188+0.028)=0.017 min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.017+0.188=0.205min 2.5.6 精車φ25mm軸頸 精車軸頸至φ25.50-0.084。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長(zhǎng)度=15mm 精車兩次，t=0.212 精車軸頸φ25mm, t=0.212min，ta= 15% tb =0.032min 求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.032+0.212)=0.02min 單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.02+0.212=0.232min 2.5.7 粗車φ22mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ24.5mm。選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因?yàn)椴牧蠟榍蚰ヨT鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.0mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知， 取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)： 被切削層長(zhǎng)度=20mm 粗車兩次故t=0.25min 粗車φ22mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.25min，ta= 15% tb =0.038min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.25+0.038)=0.023 min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.25+0.023=0.273min 2.5.8 精車φ22mm軸頸 精車軸頸至φ22.50-0.084。選用選擇機(jī)床為CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長(zhǎng)度=20mm 精車二次t=0.282min 精車軸頸φ22mm, t=0.282min，ta= 15% tb =0.042min 求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.282+0.042)=0.026min 單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.026+0.282=0.308min 2.5.9 粗車φ20mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因?yàn)椴牧蠟榍蚰ヨT鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=1.0mm <3mm，進(jìn)給量f為0.4~0.5mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=35m/min。 又，故n=1000v/=371.5r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=320 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)： 被切削層長(zhǎng)度=30 粗車兩次故t=0.376min 粗車φ20mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.376min，ta= 15% tb =0.056min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.376+0.056)=0.035 min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.035+0.376=0.411min 2.5.10 精車φ20mm軸頸 精車軸頸至φ20.50-0.084。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6。 精車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-2；材料為球磨鑄鐵，要求的粗糙度Ra為1.25~2.5mm，進(jìn)給量為f為0.15~0.2mm，取0.2mm, 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6； 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG6；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=70m/min。 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長(zhǎng)度=30mm 精車兩次t=0.422min 精車軸頸φ20mm, t=0. 422min，ta= 15% tb =0.063min 求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.422+0.063)=0.039min 單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.039+0.422=0.461min 2.5.11 粗車φ32mm軸頸至相應(yīng)尺寸 粗車軸頸至φ27.5mm。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8。 粗車：參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表8.4-1；粗車外圓直徑，因?yàn)椴牧蠟榍蚰ヨT鐵，故車刀刀桿尺寸選B x H為16x25，由加工前外圓直徑少于40mm，車削深度為=(-)/2=3.0mm，進(jìn)給量f為0.35~0.65mm，取0.5mm。 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7，可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，選擇硬質(zhì)合金外圓車刀YG8；則由硬質(zhì)合金常用切削速度表知，取v=50m/min。 又，故n=1000v/=398r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=400 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)： 被切削層長(zhǎng)度=17 粗車兩次故t=0.17min 粗車φ32mm軸頸至相應(yīng)尺寸, t=0.17min，ta= 15% tb =0.0136min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.17+0.0136)=0.015 min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.015+0.17=0.185min 2.5.12 車掉工藝搭子 粗車左右兩端工藝搭子。選用選擇CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，由切斷及車槽的進(jìn)給量表，表5-3（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)），選擇切斷刀寬度為2mm，刀頭15mm，進(jìn)給量f=0.10-0.13mm/r，進(jìn)給量f：取f=0.12mm/r。 參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷，查表8.4-7（機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷），可知車刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)級(jí)耐用度；后刀面最大磨損限度，刀具為硬質(zhì)合金，則粗車最大磨損限度為0.8~1.0mm，精車最大磨損限度0.6~0.8mm,車刀耐用度T為60，由表5-4，刀具選YG6，切削速度取v=70m/min, 又，故n=1000v/=743r/min;查CK3325/1數(shù)控臥式車床表取n=710 r/min; 計(jì)算切削工時(shí)： 被切削層長(zhǎng)度=12.5 作業(yè)時(shí)間tm=0.147in, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.022min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.147+0.022)=0.0135min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.147+0.0135=0.16min 同樣可知車掉右端工藝搭子φ25mm，選用選擇機(jī)床CK3325/1數(shù)控臥式車床。電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇切斷刀寬度為2mm，刀頭15mm，進(jìn)給量f=0.10-0.13mm/r 1) 被吃刀量：取=(-)/2=10mm 2) 進(jìn)給量f：取f=0.12mm/r 4) 切削速度：取 5) 計(jì)算切削工時(shí)：L=10mm 作業(yè)時(shí)間tm=0.117min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.018min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.117+0.018)=0.011min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.147+0.011=0.158min 2.5.13 在主軸頸右端銑鍵槽 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型立式銑床,電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，選擇直徑為D=6mm， YG8硬質(zhì)合金直柄立銑刀 ①確定銑削深度和銑削寬度，，所以一次走刀完。，。 ②確定每齒進(jìn)給量，由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73查得每齒進(jìn)給=0.07-0.1mm/z，=0.08mm/z。 根據(jù)X62型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=475r/min，則實(shí)際切削速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型立式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為： 由表《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》3.1-17知X62型立式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，故所選切削用量可用。所采用的切削用量為： （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-10可知銑鍵槽的基本時(shí)間為： min 作業(yè)時(shí)間tm=0.25min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.0375min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.25+0.0375)=0.023min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.25+0.023=0.273min 2.5.14 磨主軸至要求尺寸 （1）切削用量 選擇機(jī)床為M1320型外圓磨床,電動(dòng)機(jī)總功率為4.98kw，砂輪主軸轉(zhuǎn)速為，選擇砂輪：。 工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-149知工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，加工鑄鐵，取回轉(zhuǎn)速度上限，由表取工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速。 軸向進(jìn)給量和徑向進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-148可得，取工件每轉(zhuǎn)軸向進(jìn)給量，由此知其徑向進(jìn)給量，工作臺(tái)一次往復(fù)行程。 （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-11可知磨削的基本時(shí)間為： ，代入數(shù)據(jù)得 作業(yè)時(shí)間tm=16.8min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =2.52 min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(16.8+2.52)=1.55min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =16.8+1.55=18.35min 2.5.15 磨三個(gè)連桿軸頸的切削用量 （1）切削用量 選擇機(jī)床為M1320型外圓磨床,電動(dòng)機(jī)總功率為4.98kw，砂輪主軸轉(zhuǎn)速為，選擇砂輪：。 工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-149知工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速，加工鑄鐵，取回轉(zhuǎn)速度上限，由表取工件的回轉(zhuǎn)速度及轉(zhuǎn)速。 軸向進(jìn)給量和徑向進(jìn)給量，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-148可得 ，取工件每轉(zhuǎn)軸向進(jìn)給量，由此知其徑向進(jìn)給量，工作臺(tái)一次往復(fù)行程。 （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-11可知磨削的基本時(shí)間為： ，代入數(shù)據(jù)得 作業(yè)時(shí)間tm=6.64min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.996min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(6.64+0.996)=0.61min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =6.64+0.61=7.25min 2.5.16 銑左右兩端面 （1）切削用量 選擇機(jī)床為X62型臥銑床,電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw，查表5-16，選擇直徑為d=100mm，齒數(shù)為z=5的YG8硬質(zhì)合金端面銑刀， ①確定銑削深度，粗銑余量為2.5mm，其加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)切完。 ②確定每齒進(jìn)給量，由表5-7查得每齒進(jìn)給,取。 由d=100mm ，z=5 查表5-13 取64 m/min。 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表表4-19，選擇n=235 r/min，則實(shí)際切削速度為： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為： 故所選切削用量為： （2）基本時(shí)間 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5-10可知面銑刀的基本時(shí)間為： L=40mm 所以取 且銑銷寬度 ，又，所以，則： 銑左端面時(shí) 故銑左右兩端面總需時(shí)t=0.408min 銑兩端面：作業(yè)時(shí)間tm=0.408min, 輔助時(shí)間ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時(shí)間為：8%*(tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.446min 2.6輔助時(shí)間的計(jì)算方法 輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tb之間的關(guān)系為ta=（0.15~0.2）tb；我們可以選擇系數(shù)為0.15，則各個(gè)工序輔助時(shí)間為：，參考如實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)簡(jiǎn)化版p153。 其他時(shí)間不僅包括各道工序的單件時(shí)間，還有布置工作地時(shí)間ts、休息及生理需要時(shí)間tr，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間te等等，其中工人的生理需求時(shí)間ts為作業(yè)時(shí)間的2%~4%，可以取為3%，布置工作地時(shí)間ts按作業(yè)時(shí)間的2%~7%，取5%，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間te, 當(dāng)批量足夠大時(shí)刻忽略。故其他時(shí)間（ts+tr）的關(guān)系式為8%*（tb+ta ）, 總時(shí)間,由于曲軸是大批量生產(chǎn)故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr 其中 以銑左右兩端面為例，作業(yè)總需時(shí)t=0.408min，ta= 15% tb =0.0612min 所以求得其他時(shí)間為：8%* (tb+ta )=8%*(0.408+0.0612)=0.0375min 由于曲軸是大批量生產(chǎn)故單件生產(chǎn)時(shí)間tc=tb+ta +ts +tr =0.408+0.0375=0.445min 第三章 曲軸銑鍵槽夾具設(shè)計(jì) 3.1夾具機(jī)床的功能 3.1.1 保證加工精度 工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位。二是通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。 3.1.2 提高生產(chǎn)率 使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線，找正，對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件，多工位夾具，以及氣動(dòng)，液壓動(dòng)力裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 3.1.3 擴(kuò)大機(jī)床使用的范圍 3.1.4 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全 3.2夾具機(jī)床的類型 機(jī)床夾具的分類方法有多種，如按夾具的使用范圍來(lái)分，有以下五種類型。 通用夾具，專用夾具，可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 3.3機(jī)床夾具的基本組成 （1 ）定位元件及定位裝置：用于確定工件正確的元件或裝置。 （2 ）夾緊元件及夾緊裝置：用于固定工件已獲得的正確的元件或裝置 （3） 導(dǎo)向及對(duì)刀元件，用于確定工件與刀具相互位置的元件。 （4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，采用氣動(dòng)，液壓等動(dòng)力裝置。 （5） 夾具體：用于將各種元件，裝置連接在一體，并通過(guò)它將整個(gè)家具安裝在機(jī)床上。 （6）其他元件及裝置：根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。 3.4工序分析 由加工要求知，銑端面鍵槽的表面要求為Ra5，故只需要粗銑一次即可，以φ25主軸頸進(jìn)行裝夾，為防止加工時(shí)曲軸旋轉(zhuǎn)，在中間曲拐處添加一個(gè)防旋轉(zhuǎn)支撐架，在加工右端添加一擋塊以達(dá)到右端定位，軸向定位在設(shè)計(jì)上一般只定一端，另一端留有膨脹空間。 三維裝配示意圖如圖3.1： 圖3.1 三維裝配示意圖如圖 3.5定位方案的確定 根據(jù)該工件的加工該工序要求限制工件6個(gè)自由度，以保證曲軸在加工該過(guò)程中保持固定狀態(tài)。由分析知定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，以φ25主軸頸進(jìn)行定位裝夾。其定位基準(zhǔn)如圖3.2： 圖3.2 曲軸零件圖 3.6確定定位元件及夾緊方案 3.6.1 V型塊的選擇 由于本工序的定位面是主軸頸中心線和右端面，故夾具的定位元件采用兩個(gè)V型塊和一個(gè)支撐架以及右端擋塊。 機(jī)械加工工藝手冊(cè)知，該加工要求不高，其V型的此存選擇如下： 其中選擇V型塊N=32，D=25，L=70，B=32，H=25，A1=12，A2=15，b=12,l=10,d1=9,d2=15,h=8,h1=14。3.6.2 工件夾緊形式的確定 (1)夾緊既不應(yīng)破壞工件的定位，或產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形，又要有足夠的夾緊力，防止工件在加工中產(chǎn)生振動(dòng)； (2)足夠的夾緊行程，夾緊動(dòng)作迅速，操縱方便、安全省力； (3)手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)要有可靠的自鎖性，機(jī)動(dòng)夾緊裝置要統(tǒng)籌考慮夾緊的自鎖性和原動(dòng)力的穩(wěn)定性； (4)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單緊湊，制造、維修方便 根據(jù)以上分析，鍵槽加工用壓板形式夾緊形式夾緊。 3.7夾緊方案的選擇 經(jīng)過(guò)初步確定有兩種壓緊方式可供選擇，如圖3.3與3.4所示; 圖3.3 銑鍵槽裝配圖一 圖3.4 銑鍵槽裝配圖二 第一種如左側(cè)所示為利用兩個(gè)液壓夾緊，方案二維右側(cè)所示，采用一個(gè)液壓缸通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)導(dǎo)桿來(lái)達(dá)到同時(shí)定位，通過(guò)仔細(xì)比較，如選用第二種方案，考慮到加工中可能產(chǎn)生一端夾緊而另一端處于浮動(dòng)狀態(tài)這樣可能直接導(dǎo)致加工的零件出現(xiàn)未夾緊狀態(tài)，因此通過(guò)比較分析知，選擇第一種方案，通過(guò)兩個(gè)液壓缸，分別夾緊，充分保證夾緊的要求。 3.8夾緊力計(jì)算 圖3.5 曲軸銑鍵槽軸視圖 3.8.1銑削力與夾緊力計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查表9.4-10材料為球磨鑄鐵，銑刀類型為立式銑刀，屬于硬質(zhì)合金YG8，故取,,由材料的類型可查表9.4-11的修正系數(shù)： s, 銑削力計(jì)算公式為: 圓周銑削力： =569x3.5x0.14^0.8x60^0.9x5x0.95/(100^0.9)=1253(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)查表6.3-2（第二卷） K=K1K2K3K4 式中：K1—一般安全系數(shù)，取1.8 K2—加工性質(zhì)系數(shù)，取1.2 K3—刀具鈍化系數(shù)，1.2 K2—斷續(xù)切削系數(shù)，1.0 則F/=K FH=1.8×1.2×1.2×1.0×1253 =3248N 故；安全的夾緊力需要3248N 銑削速度： 查表9.4-8； 查表9.4-11， V==33.28m/min 3.8.2液壓裝置的選擇與計(jì)算 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時(shí)間。因此夾緊裝置采用液壓夾緊裝置。工件在夾具上安裝好后，液壓活塞前后往復(fù)移動(dòng)帶動(dòng)壓塊從上往下移動(dòng)夾緊工件。 利用V型塊定位與鉸鏈壓板機(jī)構(gòu)的壓緊，如圖3.5所示，從而達(dá)到壓緊要求。 計(jì)算方式參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表6.3-11的夾緊力計(jì)算公式如下圖 （b）所示的夾緊力公式： W= 其中Q為液壓活塞的推力N，為機(jī)械效率，一般取0.85~0.95。 根據(jù)所需要的夾緊力F=3248N，來(lái)計(jì)算氣缸缸筒內(nèi)徑D’。 液壓缸活塞桿推力 其中W=F=3248N帶入上式公式， l=61mm,l1=50mm, =,D=16mm,d=6mm 取p=6x10^6(pa) 即W=Qx0.05x0.9/(0.061x(tan+6/16))，故Q=4403(N); 因?yàn)橐簤焊咨斐鰰r(shí), Q=F=PxAx=Px()x0.9= D’=3.23(cm)，取D’=3cm=30mm; 因?yàn)榍S的加工屬于大批量生產(chǎn)，因而其夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源可選擇液壓缸體，其中液壓缸的選擇參考（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第五卷）表37.7-1選擇相應(yīng)液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸取D=30mm，液壓缸的活塞桿外徑尺寸查表37.7-2；取d=12mm, 而液壓缸的類型由工作性質(zhì)可知選擇雙作用液壓缸，活塞可雙向移動(dòng)以便于產(chǎn)生雙向移動(dòng)從而使零件達(dá)到壓緊與放松的效果。 3.9定位誤差的分析與計(jì)算 3.9.1定位誤差分析：工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的； （1）工件在夾具中的定位，夾緊誤差。 （2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，相對(duì)機(jī)床主軸或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對(duì)