（终稿）曲轴零件工艺规程及工装设计（全套完整有CAD）

曲轴在切削力及自重的作用下会产生严重的扭曲及弯曲变形，特别在单边传动的机床上加工更为严重，在工艺设计中应解决以下问题粗加工时由于切削余量大，切削力也较大，可用中间托架来增强刚性，减小变形和振动，同时机床刀具及夹具都应有较高的刚度。

在加工时尽量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同时横向进给。

合理安排工位次序以减少加工变形，按先粗后精的原则安排加工工序，逐步提高精度。

在有可能产生变形的工序后面增设校直工序。

技术要求高曲轴技术要求较高，加工面多，需要保证的尺寸形状位置精度较多。

因而总的工艺路线较长，精加工占有相当比例。

加工时应要解决以下问题正确分配粗加工半精加工及精加工余量。

粗基准选择用曲轴两端的中心孔。

中心孔的加工以主轴颈外圆作为基准，这样能保证曲轴加工径向及轴向加工余量的均匀性。

精加工时仍用中心孔作为基准，但要重新修磨中心孔，避免精加工时因中心孔磨损引起加工误差。

也可端用主轴颈定位，另端用中心孔定位以提高刚度。

曲轴轴向定位以主轴颈轴肩定位，工艺设计时定位基准应尽量与设计基准致。

综上分析，鉴于车削曲轴连杆轴颈夹具的典型性和特殊性，初步决定设计曲轴偏心车夹具，以解决曲轴轴颈所存在的偏心距问题。

本夹具适用于车偏心曲轴轴颈。

其中，各连杆轴心线的相位差要求控制在之内对夹具的分度装置精度要求较高，同时连杆轴颈有较高的尺寸和位置精度，对夹具的定位夹紧机构精度要求较高。

连杆轴颈侧面有较高的端面跳动要求，并同时满足车削表面的粗糙度要求，这就要求夹具有较好的定位和夹紧装置，尽量减少定位和夹紧误差。

由于只能同时车削在同轴心线上的曲轴轴颈，所以在车削完第道轴颈之后都要将工件进行掉头进行调整，使待车削的曲轴轴颈部分和车床中心线能够在同条轴心线上，这就就可以继续加工第二道偏心轴颈划线在右端轴径上划键槽线深宽长工艺用键槽铣以两定位装夹工件铣键槽粗车采用专用工装装夹工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，可进行三等分分度留加工余量精车精车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，留磨量.精车夹工件左端，顶右端中心孔，车工件右端各部尺寸，留加工余量.，车锥度留加工余量精车倒头，采用两顶尖装夹工件，车左端尺寸至，倒角检验检查曲轴偏心距磨以两中心孔定位装夹工件，磨拐径三处至图样尺寸，靠磨拐径两侧及圆角磨以两中心孔定位装夹工件，磨轴径两处至图样尺寸磨至图样尺寸磨夹工件左端，中心架夹右端处找正，磨锥度至图样尺寸划线划键槽铣以两轴径定位装夹工件铣键槽钳修锉飞刺检验磁粉探伤检验按图样检验工件各部尺寸精度入库涂油入库三拐曲轴机械加工工序安排表.三拐曲轴机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程综合卡片产品名称零件名称材料发动机曲轴曲轴序号工序名称技术条件及检查要求工序简图设备铸造按曲轴铸造工艺进行热处理正火铣两端面总长为铣床车两端工艺搭子外圆直径车床钻主轴颈中心孔车床钻连杆轴颈中心孔正对连杆中心检验粗车三个连杆轴颈留余量.车床精车三个连杆轴颈留余量.车床车工艺搭子两端面车床粗车各处外圆留余量车床精车各处外圆留余量.车床检验磨削连杆轴颈外圆外圆磨床磨削两主轴颈外圆磨床磨削.外圆外圆磨床磨削.外圆外圆磨床检验车掉两端工艺搭子长度为以上车床车两端面表面粗糙度车床铣键槽铣床倒角为车床去毛刺最后检验第四章夹具设计个机床的机械制造工艺系统由机床工件刀具和夹具组成。

机床夹具是用以装夹工件的种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中使这个位置不变，可以看出夹具在机械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生产时更是大量采用机床夹具，它们是处在机床和工件之间的连接装置，使工件相对机床或刀具获得正确的位置。

机床夹具的好坏直接影响工件加工表面的位置精度。

所以，机床夹具设计是装备设计中的项重要工作。

在设计夹具之前，般要收集和分析下述资料．熟悉产品的零件图了解零件的作用形状结构特点材料及毛坯的制造方法，分析尺寸精度加工表面粗糙度形状和位置精度等技术要求。

．详细分析加工工业过程及本工序在整个过程中的顺序加工方法和要求，了解本工序的加工余量和切屑用量。

在设计夹具时，还应从设计夹具的角度出发，进步分析定位夹紧的可能性可靠性夹具结构的复杂性工件安装的方便性和操作的安全性等因素。

．了解使用该夹具的机床的主要规格性能特点机床运动的情况功率和刚度等，以及在机床上安装夹具部分的结构和配合尺寸。

轴颈定位并夹紧，另端靠偏中心座夹紧，中心座上钻有中心孔，中心孔偏心距同样为个曲轴半径。

用顶尖顶紧中心孔，这样就能保证连杆轴颈轴线与车床主轴线致。

安装夹具体的接盘上有平衡块，消除曲轴旋转时不平衡力矩的产生。

曲轴加工时由于受到离心力和两顶尖的轴向压紧偏心力的作用，容易发生弯曲变形，为了加强工件刚度，用撑杆来撑住另个曲拐的开移。

车削连杆轴颈时为了使切削力不致于太大，每次车削余量控制在.内，同时车床旋转不能太高，刀具材料采用高速钢。

键槽加工对于该键槽的加工，其应安排在主轴颈精车工序之后，这样能保证定位精度及控制键槽的深度以及对称度。

键槽加工是以两主轴颈定位，同样用专用夹具在普通铣床上进行。

轴颈的磨削由于主轴颈及连杆轴颈精度较高，尺寸精度为级，表面粗糙度，并且具有较高的形状精度及位置精度。

因此主轴颈与连杆轴颈精车后要进行磨削，以提高精度表面粗糙度。

在工艺设计中，首先磨主轴颈然后磨连杆轴颈。

中间主轴颈磨好后才能磨其余轴颈，磨主轴颈和连杆轴颈的安装方法基本上与车轴颈相同，磨主轴颈是以中心孔定位，在外圆磨床上进行，磨连杆轴颈则以经过精磨的两端主轴颈定位，以保证与主轴颈的轴线距离及平行度要求，磨连杆轴颈是在曲轴磨床上进行的。

由于轴颈宽度不大，采用横向进给磨削法，生产率较高，磨轮的外形需仔细地修整，因为直接影响轴颈与圆角的形状，磨削余量根据车削后的精度而定，粗磨余量值每边，精磨余量控制在内。

在横向进给磨削中，磨轮对工件的压力很大，为避免曲轴弯曲，采用可以调节的中心架，否则就不能去掉上道工序留下的弯曲度，最好在这个轴颈的摆差减小后，再开始使用中心架。

磨削主轴颈时应把两顶尖孔倒角处抹干净，去砂粒及油泥，确保加工基准中心孔的精度，磨削工序之前必须修研中心孔。

.曲轴机械加工工艺过程卡及工序简图三拐曲轴零件示意图图.三拐曲轴零件示意图分析该工件为三拐曲轴，其形状复杂，加工技术要求较高。

为加工三拐径，应制做专用工装夹具，其要求为，能够均分三等份曲轴三拐径偏心距为，并要保证回转平衡。

工件加工时应将粗精车分开，必要时也可以将粗精磨分开，这样有利于提高工件的加工精度。

但由于轴两端的轴颈分别是和，而三处连杆轴颈中心距分布在的圆周上，故不能直接在轴端面上钻三对中心孔。

于是，在曲轴毛坯制造时，预先铸造两端的工艺搭子，这样就可以在工艺搭子上钻出四对中心孔，达到用中心孔定位的目的。

在工艺搭子端面上钻四对中心孔，先以两主轴颈为粗基准，钻好主轴颈的对中心孔然后以这对中心孔定位，以连杆轴颈为粗基准划线，再将曲轴放到回转工作台上，加工圆周均布的三个连杆轴颈的中心孔，这样就保证了它们之间的位置精度。

该零件刚性较差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度。

对于主轴颈与连杆轴颈的加工顺序是，先加工三个连杆轴颈，然后再加工主轴颈及其他各处的外圆，这样安排可以避免开始就降低工件刚度，减少受力变形，有利于提高曲轴的加工精度。

由于使用了工艺搭子，铣键槽工序安排在切除中心孔后进行，故磨外圆工序必须提前在还保留工艺搭子中心孔时进行，同时要注意防止已磨好的表面被碰伤等。

.机械加工余量工序尺寸及公差的确定表.曲轴主轴颈的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造粗车.精车.磨削.表.曲轴连杆轴颈的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造粗车.精车.磨削.表.曲轴.外圆的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造粗车.精车磨削表.曲轴.外圆的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造粗车.精车磨削.确定工时定额工序粗车三个连杆轴颈至.。

选用机床卧式车床。

被吃刀量取，进给量取。

机床主轴转速取切削速度.计算切削工时被切削层长度，.因为粗车走刀两次，故.工序精车三个连杆轴颈至.。

选用机床卧式车床。

被吃刀量取.，进给量取.机床主轴转速取切削速度计算切削工时被高速随动外铣使用控制系统，设备操作说明书在人机界面上，通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序，可以加工长度回转直径在以内的各种曲轴，连杆轴颈直径误差为.。

随着贸易全球化的到来，我国的发动机曲轴生产已得到较快的发展，曲轴精加工采用国内数控磨床磨削情况已相当普遍，产品加工精度已有相当程度的提高。

曲轴在发动机中是承受载荷传递动力的重要零部件，也是发动机五大零部件中最难以保证加工质量的零部件，其性能水平直接影响整机的性能水平及可靠性。

因此，各工业发达国家十分重视曲轴的生产，不断改进其材质及加工手段，以提高其性能水平，满足发动机行业的需要。

先进的加工工艺加工出的曲轴质量好效率高且稳定，伴随着汽车工业的发展，我国发动机曲轴的生产发展较快，总量已具有相当大的规模，无论是设计水平，还是产品品种质量生产规模生产方式都有很大的发展。

随着中国汽车产业的飞速发展，相应的新工艺新装备新材料也将不断地涌现，高速高效加工在曲轴制造业已有相当程度的应用，并成为主要发展方向，相信曲轴制造技术在将来会有更新更快的发展。

.选题的目的与意义曲轴是汽车发动机的关键零件之，其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担着最大负荷和全部功率，并承受强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性疲劳强度和良好的耐磨性能。

发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。

此设计的经济指标高低对于机械加工企业具有十分重要的意义。

.本课题主要讨论问题本课题设计的主要内容是汽车发动机曲轴的工艺工装设计，包括机床选择，夹具设计等。

目的就是要阐明曲轴加工的系列相关的知识内容。

根据零件的性能，加工精度，表面粗糙度等要求，再通过查阅相关的设计手册，结合设计的原理和设计思路，通过查阅大量资料，确定曲轴零件的工艺规程及工装设计。

第二章曲轴零件图的结构分析.零件的结构分析零件的功用曲轴是发动机上极为重要的零件，他是将连杆传来的径向力转变成绕其本身轴线旋转的扭矩，并将此扭矩输出给汽车或其他装置。

同时，曲轴还驱动配气机构以及其它各辅助装置。

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，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴要具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好等条件。

曲轴，零件，工艺，规程，工装，设计，毕业设计，全套，图纸摘要曲轴是汽车发动机的关键零件之，其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命，因此要求曲轴材质具有较高的刚性疲劳强度和良好的耐磨性能。

本课题研究的是曲轴零件的加工工艺过程，对曲轴的机械加工工艺的分析与设计进行探讨。

工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。

所撰写的工艺路线合理与否，对加工质量和生产率有重要的意义。

所以，本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。

主要工作有绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺设备填写机械加工工艺过程卡片，绘制夹具装配总图和零件图等。