曲轴加工工艺及钻孔夹具设计（全套完整有CAD）

金属磨屑过程可分为三个阶段，砂轮表示的磨粒与工件材料接触，为弹性变形成为第阶段，磨粒继续切入工件，工件材料进入塑性变形的第二阶段，材料晶粒发生滑移。

使塑性变形不断增大，当力达到工件的强度极限时，被磨削层材料。

产生挤裂，即进入第三阶段，最后被切离。

磨削的全过程表现为，力和热的作用，以磨削力磨削时砂轮与工件间发生切削作用和摩擦作用，在砂轮和工件上分别，作用着大小相等方向相反的力，这种相互作用的力称为磨削力。

磨削热磨削时产生的热量较车削，铣削大，热量转入砂轮，磨悄或被切削液带走，然而砂轮是热的不良导体，因此几乎的热量转入工件和磨屑，磨削区域的瞬间高温可烧伤工件的表层，并使磨屑时特别注意对工件的冷却。

切削液过去又称冷却液，主要用来降低度磨削热和减小庞大磨削过程中的摩擦。

切削液的主要作用是冷却，润滑，清洗，防锈在切削过程中，把切削液直接浇注在砂轮和工件接触的地方，以达到切削液的作用保证零件加工的质量。

粗磨主轴颈连杆颈与法兰磨床，转速，进给量为。

主颈四是加工长度尺寸的个基准，其两侧扇板的厚度应分均匀，否则极易使整根曲轴的轴向尺寸发生偏移，即单边，致使曲轴各扇板厚度不而致废。

达到粗糙度.粗磨连颈是道重要工序。

粗磨连颈要进行曲轴的三等分，保证中心高尺寸。

磨床首尾两端偏心夹具的移动会引起主连轴颈中心高的变化，应仔细调整至合适之处反锁固定。

此外若中心架调整不恰当会引起曲轴变形而致中心高超差，而砂轮进刀太快则会引起角度偏移，甚至曲轴断裂。

同时使粗糙度.精磨所有主轴颈连杆颈法兰与曲轴轴头为了适应各类零件的磨削，磨床和砂轮的品种，性能也有了进步的发展，在基本型谱的基础上，又生产出，精密型，高精度型，半自动型及数控型等个系列，各类磨床的精度适应性和专门化程度均有很大提高，如适于模具制造的坐标磨应酬具有加工精度高使用寿命长等特点，近年来，在我国超硬磨料，如人造金钢石，立方氮化硼等，已广泛地应用于各种高硬度材料的磨削。

要求精度高的机械零件的加工方法般分为粗磨半精磨精磨精密磨超精磨五个阶段。

磨度为.工作台每分钟进给量查机床说明书取。

基本时间经计算平面铣削长度为，入切量及超切量取.，故铣削该平面的基本时间为图铣两端面钻质量中心孔质量中心孔当物体绕轴线旋转时，如果对外未表现出力的作用，那么这轴线称为该物体的质量中心线，再按此质量中心线钻出中心孔，这样的中心孔称为质量中心孔。

故，质量中心孔未主轴颈轴心。

车削与主轴颈同轴的所有轴颈采用中心孔定位，驱动采用第三连杆轴颈上的传送搭子。

在加工中心进行车削，由于曲轴车床是类专门化的车床，用来加工发动机，内燃机及空气压缩机曲轴的主轴颈。

所以主轴颈采用车拉工艺和高速外铣！本零件结构不规则，不易进行装夹定位，故工序选择专用夹具。

主轴颈采用车拉工艺和高速外铣，为适应曲轴加工高速化高效率干式切削的需求，目前大量采用涂层刀具。

.切削用量已知加工材料为，铸件，机床为专门化车床，选用涂层刀具。

查寻后选车床，转速确定背吃刀量本工序加工余量.。

确定每齿进给量本工序要求加工表面粗糙度为.，查表.取每齿进给量.。

确定切削速度和工作台每分钟进给量。

计算得，切削时间为计算得，.图车削主轴颈车削全部连杆轴颈，主轴颈定位，夹紧驱动，止推面轴向定位，第平衡块侧面定角向。

靠模车削方式。

选择号曲轴连杆颈车床。

本零件结构不规则，不易进行装夹定位，故工序选择专用夹具。

该夹具是本设计主要设计制作夹具。

.切削用量已知加工材料为，铸件，机床为专门化车床，选用号曲轴连杆颈车床。

转速。

确定背吃刀量本工序加工余量.。

确定每齿进给量本工序要求加工表面粗糙度为.，查表.取每齿进给量加以综合计算来确定余量的大小。

加工总余量的数值，般与毛坯制造精度有关。

同样的毛坯制造方法，总余量的大小又与生产类型有关，批量大的总余量可以小些。

由于粗加工的工序余量的变化范围很大，半精加工和精加工的加工余量较小，所以在般情况下加工总余量的分配是足够的。

工序尺寸的确定在零件的机械加工工艺过程中，各工序的工序尺寸及工序余量在不断地变化，其中些工序尺寸在零件图上往往不标出或不存在，需要在制定工艺过程时予以确定。

而这些不断变化的工序尺寸之间又存在着定的联系，需要用工艺尺寸链原理去分析它们的内在联系，掌握它们的变化规律，正确地计算出各工序的工艺尺寸。

本设计的曲轴毛坯是球墨铸铁铸件，查阅金属机械加工工艺人员手册可知铸造件的毛坯厚度约，表面层有缺陷，其特点是有较高的硬度，如果刀具的刀刃切在表面层，将使刀具加速磨损，因此刀具切入金属的厚度应大于表面层的厚度，大批量生产类型用金属模铸造查得机械加工余量约为.。

对于工序余量，可按工厂工人实际操作经验估计平面采用单边余量，轴孔采用直径上的双边余量，也可查阅参照金属加工工艺人员手册或机械制造工艺设计手册。

实际生产中影响工序余量的因素比较复杂，下面做几点说明作为确定工序余量的参考。

上道工序的表面粗糙度由于尺寸测量是在表面粗糙度的高峰上进行的，任何后续工序都应减小表面粗糙度，因此在加工中首先要把上工序所形成的表面粗糙度切去。

上工序的表面破坏层由于切削加工都在表面上留下层塑性变形层，这层金属组织已遭破坏，必须在本工序中予以切除。

上工序的尺寸公差上工序的尺寸公差愈大，则本道工序的标称余量愈大。

本道工序应切除上道工序尺寸公差中包含的各种可能产生的误差。

在工序余量内要包括上工序的尺寸公差。

上工序的形状和位置误差零件上有些形状和位置误差不包括在尺寸公差的范围内，但这些误差又必须在加工中加以纠正，这是就必须单独考虑其影响。

本工序的装夹误差装夹误差应包含定位误差包括夹具本身的误差和夹紧误差。

由于这项误差直接影响被加工表面与切削刀具的相对位置，所以加工余量中应包含这项误差。

.轴加工工序设计洗两端面工序是粗精铣。

工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生考机械制造工艺学表有工件端面加工方案有粗车半精车精车粗铣精铣曲轴颈的加工方案粗车半精车粗磨精磨镜面磨粗车半精车粗磨精磨超精加工粗车半精车精车精磨研磨粗车半精车精车精磨抛光锥面的加工方案粗车半精车磨削粗车半精车粗磨精磨孔的加工方案钻扩铰钻粗拉精拉钻粗铰精铰加工阶段的划分由于曲轴的加工质量要求较高，把整个加工过程分为以下几个阶段粗加工阶段在这阶段中切除较大量的加工余量，获得高的生产率。

半精加工阶段这阶段为精加工作好准备，保证定的精加工余量，并完成几个次要面的加工。

精加工阶段这阶段保证各主要面达到图纸要求的质量。

光整加工阶段这阶段抛光精度要求很高，表面粗糙度参数值要求很小的表面。

工序顺序的安排根据工厂生产经验和车间生产设备情况及遵循般的加工原则先粗后精先主后次先基面后其他面先面后孔在曲轴的加工过程中，在加工好些工序后必须进行退刀槽倒角等工序的加工，这些工序在实际中自行安排。

热处理工序的安排曲轴是铸件也是加工要求较高的基准件，必须消除内应力防止加工过程中产生的变性影响加工精度，使零件报废增多，增大消耗，同时防止产生装配误差，所以必须在铸件取出后加工前进行回火处理，并检验。

曲轴加工完后需进行氮化处理，氮化处理是在加热的情况下把活性氮原子渗入表面层，形成硬度很高的氮化物。

因为氮化处理的温度很低而且不需要经过淬火，所以氮化的热处理变形很小。

与渗碳相比，氮化层形成较大的压应力，所以氮化后的抗疲劳强度极限可提高约氮化层还具有抗腐蚀性，可以替代镀锌发蓝及其他化学镀层。

氮化层深度只有.左右，由于是精磨之后的氮化最后抛光使抛光所去的氮化层薄而均匀。

检验工序的安排由于曲轴的尺寸精度位置精度要求很高，所以在每加工完道工序之后都要设计道检验工序，依保证各尺寸精度的要求位置精度要求，最后必须安排道最终检验，按零件图加工技术要求进行检验。

加工余量的确定及工序尺寸的确定零件在机械加工工艺过程中，各个加工表面本身的尺寸及各个加工表面相互之间的距离尺寸和位置关系，在每道工序中是不同的，它们随着工艺过程的进行而不断改变，直到工艺过程结束，达到图纸上所规定的要求。

在工艺过程中，工序加工达到应达到的尺寸称为工序尺寸。

工序尺寸的正确确定不仅和零件图上的设计尺寸有关系，还与各工序的工序余量有关系。

加工余量的确定加工余量是指在加工过程中，从被加工表面上切除的金属层厚度。

随着的加入，国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性，引进了为数不少的先进设备和技术，以期提高产品的整体竞争力，使得曲轴的制造技术水平有了大幅提高，特别是近年来发展更为迅猛。

目前车用发动机曲轴材质有球墨铸铁和钢两类。

由于球墨铸铁的切削性能良好，可获得较理想的结构形状，并且和钢质曲轴样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度硬度和耐磨性。

球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的左右，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。

统计资料表明，车用发动机曲轴采用球墨铸铁材质的比例在美国为，英国为，日本为，此外，德国比利时等国家也已经大批量采用。

国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴以上采用球墨铸铁，功率在以上的发动机曲轴多采用锻钢曲轴。

.零件的工艺分析的圆柱内表面，加工时要保证.的.公差要求，以及表面粗糙度.，表面要求较高。

零件的工艺要求连杆的支撑底板底面，粗糙度要求.，同时保证连杆的高度。

上端面，粗糙度要求.，同时保证与的圆柱轴线的距离下端侧面保证尺寸，粗糙度要求.离的圆柱轴线的侧面粗糙度要求.。

上端面，保证尺寸，沉头锥角，粗糙度要求.的螺纹孔，锪的圆柱孔，粗糙度.钻下端的锥孔，保证公差要求，以及中心线与的圆柱轴线的距离粗糙度要求.。

根据各加工方法的经济精度及般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。

依设计题目知台年，件台，结合生产实际，备产率和废品率分别取为和。

带入公式得该零件的生产纲领件年零件是机床的杠杆，质量为.，查表可知其属轻型零件，生产类型为大批生产。

．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图该零件材料为，考虑到零件的结构以及材料，选择毛坯为铸件，由于零件年产量为件，属于批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用砂型机器铸造。

这从提高生产率，保证加工精度以及节省材料上考虑，是合理的。

球墨铸铁，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。

曲轴，加工，工艺，钻孔，夹具，设计，毕业设计，全套，图纸学士学位毕业设计曲轴加工工艺及夹具设计学生姓名学号指导教师所在学院工程学院专业机械设计制造及其自动化中国•大庆年月摘要本设计主要围绕发动机曲轴的工艺规程和专用夹具设计进行研究，其内容包括了解曲轴结构，确定曲轴的生产类型，相关的技术要求。

在此基础上，进行基准的选择，制定了表面加工方法，划分加工阶段，根据生产类型确定工序的集中和分散，合理地安排工序，编排合适的工艺路线进行详细的大量计算，包括加工余量工序尺寸和公差的确定切削用量的计算及时间定额的计算。

从而制定出套合理的机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。

总之，曲轴加工工艺的安排以及专用夹具的设计是项非常复杂的高难度工作。

它是种需大批量生产的零件。

且技术要求比较高，为了确保产品的质量和水平，设计工作按照科学的程序进行，分清主次，合理取舍。

关键词夹具曲轴工艺目录摘要目录前言.零件的工艺分析．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图．选择加工方法，制定工艺路线.制定工艺路线.轴加工工序设计洗两端面钻质量中心孔车削与主轴颈同轴的所有轴颈.切削用量车削全部连杆轴颈.切削用量粗磨所有主轴颈连杆颈法兰与曲轴轴头精磨所有主轴颈连杆颈法兰与曲轴轴头.孔加工工序设计.粗铣孔端面切削用量.基本时间精铣孔端面切削用量.基本时间.