毕业设计论文—ca6110发动机曲轴的加工工艺及夹具设计

毕业设计论文—ca6110发动机曲轴的加工工艺及夹具设计内容摘要：

系数 M1，采取平直分模线，锻件为精密精度等级，则毛坯的公差可从《机械制造工艺设计简明手册》表 ， 查得。 本零件毛坯的尺寸公差如表 22。 毛坯的同轴度误差允许值为 ，残留飞黑龙江八一农垦大学毕业设计 9 边为。 表 22 曲轴毛坯（锻件）尺寸公差（ mm） 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差 Φ 114 3 Φ 120 + Φ 105 3 Φ 110 + Φ 54 Φ 60 + Φ Φ 90 + Φ 71 3 Φ 76 + Φ 52 4 Φ 50 + 1040 4 1100 2 （二）确定毛坯热处理 钢质曲轴毛坯颈锻造后应安排正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通过重新结晶而得到细化均匀的组织，从而改善了加工性。 重要工序设计 选择加工设备和工艺装备 工序 1：选用 MP73铣钻组合加床，使用 MP73 铣钻组合机床夹具，根据《金属机械加工工艺人员手册》表 1039选用镶齿套式铣刀（ GB112685）直径 =125mm，宽 L=40mm 的中心钻头，据《金属机械加工工艺人员手册》表 1021（ GB607885）选用 B 形带护锥的中心钻 d=8mm， l=100mm；量具选用 1000mm 钢直尺和分度值 测量范围 0～ 125 的游标卡尺。 工序 8：据《金属机械加工工艺人员手册》表 833 选用 MQ1350B 外圆磨床；使用顶尖定位、 100～ 300JB339283鸡心卡头夹紧，并使用中 心架，保证加工效率和精度；由《金属机械加工工艺人员手册》表 1076（ GB12784）选用 PSA150 16 40A46L5B35 型砂轮；量检具选用测量范围为 75～ 100mm，分度为 的外径黑龙江八一农垦大学毕业设计 10 千分尺，分度值 、 0～ 125 的游标卡尺，同轴度、端面跳动检具，手提式曲轴表面粗糙度检验仪。 工序 9：根据曲轴的车削直径和长度，为保证加工精度和加工效率，据《金属机床加工工艺人员手册》表 818选用 CK6140 数控机床，采用精车主轴颈专用夹具，采用 YT15 硬质合金车刀，选用可转位车刀（ GB207887， GB208087），切槽刀亦选用高速钢。 量检具选用 24240C 型气动量具和手提式曲轴表面粗糙度检验仪。 工序 13：查 CFM 公司曲轴内铣机床号及技术参数表选用 FKP20/1 型单刀盘内铣床，使用内铣自带卡座和中心定位和夹紧；选用刀盘型号为 MKJ，内径Φ 300mm，刀片号 16/8；量检具选 24240C 型气动量仪，曲轴自动检验机和圆规卡规，手提式曲轴表面粗糙度检验仪。 工序 29：据《金属机械加工工艺人员手册》表 833 选用 MO1350B 外圆磨床，使用顶尖定位、 100～ 130JB339283 鸡心卡头夹 紧，并使用中心架，由表 1076（ GB412784）选用 PSA150 16 40A46L5B35 型砂轮；量检具选用分度值 测量范围 0～ 125mm 的游标卡尺， 24240C 型气动测量仪，圆柱度、端面跳动检具和圆规卡规，手提式曲轴表面粗糙度检验仪。 工序 35：据连杆轴颈磨削直径和曲轴长度，由《金属机械加工工艺人员手册》表 833 选用 MB1350B 外圆磨床；使用精磨连杆轴颈专用夹具；由表 1076（ GB412784）选用 PSA150 16 40A46L5B35 型砂轮；量检具选用分度值 测量范围 0～ 125mm 的游标卡尺， 24240C 型气动测量仪，曲轴自动检验机和圆规卡规，手提式曲轴表面粗糙度检验仪。 工序 36：据《金属机械加工工艺人员手册》表 XQ6125 卧式铣床；使用铣键槽专用夹具定位夹紧；据《金属机械加工工艺人员手册》表 1039 选用直径 D=50mm、内径 d=16mm， L=6mm，齿数为 14 的直齿三面铣刀（ GB112185）；选用分度值 的测量范围 0～ 125mm 的游标卡尺和键槽尺寸专用夹具。 确定工序尺寸 确定工序尺寸的一般方法是，由加工表面的最后 工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。 当无基准转换时，统一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关，当基准不重合时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 11 1. 确定主要圆柱面的工序尺寸 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。 前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将总加工余量分为各工序加工余量，然后往前计算工序尺寸。 中间工序尺寸的公差按加工方法的经济加工精度确定。 参照《机械加工工艺手册》表 、 ，表 由最后工序的尺寸可一次算得 本零件各圆柱表面的加工余量、工序尺寸及公差以及表面粗糙度。 如表23 所示（另附）。 2. 确定主要轴向工序尺寸 参照《机械加工工艺手册》表 、 ，由零件图上的轴向尺寸及所设计的毛坯尺寸可以一次算得本零件的工序的轴向尺寸。 本零件各主要端面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度。 如表 24 所示（另附）。 3. 铣键槽 零件图样要求键槽精度为 IT7，槽宽 。 确定切削用量及基本时间 切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项，确定 方法是先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。 1（铣端面钻中心孔）切削用量及时间的确定 本工序为粗加工工序。 已知材料为 QT8002， b =650Mpa ，锻件，有外皮；机床型号为 MP73 铣钻组合机床，工件装夹在铣钻专用夹具上。 铣端面 确定切削深度 p ： 由于单边余量为 ，参照《金属机械加工人员手 册》表 1468，可在一次走刀内切完，故 96 6 96 1 mm  （ 23） (2) 确定进给量 zf ： 参照《金属机械加工人员手册》表 1469，铣刀为高速钢套式镶刃面铣刀，机黑龙江八一农垦大学毕业设计 12 床的功率为 5~10 kw,系列刚度为中等，可查得 zf =。 （ 3）确定 切削速度 v ： 切削速度 v可以根据公式计算，也可以由表中直接查出。 参照《金属机械加工人员手册》表 1470，由铣刀直径 d=125mm,铣刀 齿数 z=6 和 zf =v=261m/min。 (4) 确定铣端面的基本时间 1fT 121 11 4 40 3 1 8 m 3 6 70 0fml l lTif      （ 24） （ 1）确定切削深度 pa ： 钻中心孔一次行程即可完成， pa =22mm。 （ 2）确定进给量 f ： 参照《金属机械加工人员手册》表 1449，选用的中心空钻，为带护锥 60176。 复合中心钻，由 d=8mm 可查得 f=。 （ 3）确定切削速度 v： 同进给量，可查得 v=12~25mm/min,本工序中取 v=20m/min。 （ 4）确定主轴转速 n 按 MP73铣钻组合机床的转速，取 n=655r/min。 （ 5）确定钻中心孔的基本时间 122 2 2 2 3 2 0 . 8 4 m in. 0 . 0 8 6 5 5j l l lT fn    （ 25） 故工序 1的基本时间是 12j j jT T T=+= （ 26） 工序 8（粗磨第一主轴颈）切削用量及时间的确定 1. 粗磨第一主轴颈 （ 1）确定磨削深度 pa ： 由于双边余量仅为 ，参照《金属机械加工人员手册》表 14128，工作台黑龙江八一农垦大学毕业设计 13 一次往复行程横向进给量 0 .0 2 5 2 ~ 0 .0 4 8 4tf  mm,取为  mm,故可在两次行程内完成 mm （ 27） （ 2）确定进给量 Bf ： 参照《金属机械加工人员手册》表 14128，可算得纵向进给 量 Bf =（ ~）Mb =（ ~）  16mm=8~,取 Bf =10mm/r。 （ 3）确定切削速度 v ： 切削速度 v可以根据公式计算，也可以直接由表中查出。 参照《金属机械加工人员手册》表 14128，工件磨削表面的直径 d=75mm, 查得 wv =13~16min,本工序去wv =13m/min。 由《机械加工工艺手册》表 取砂轮轮速为 sV =25m/s。 （ 4）确定主轴转速 n： 100 0 60 ssVn d  （ 28） 按 MQ1350B 外圆磨床的转速， n=3200r/min。 （ 5）确定粗磨第一主轴颈的基本时间： 参照《金属机械加工人员手册》表 1527 可查得外圆磨床的机动时间为： 1 ( 43 .9 2 ) 2 2 m in55 10 48 4j w B tL hKTin f f        （ 29） 其中 K— 外圆磨系数，据表 1527 取 ； wn — 工件每分钟转数（ r/min） , 1000 1000 13 55 / m 75wwwvnrd     （ 210） 粗磨齿轮轴颈 确定切削深度 ea ： 由于双边余量为 ,参照《金属机械加工人员手册》表 14128，工作台一次往复行程横向进给量 0 .0 2 3 6 ~ 0 .0 4 7 4tf m m ,取为 mm ，故可在 次行程内完成。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 14 mm （ 2）确定进给量 Bf ： 参照《金属机械加工人员手册》表 14128 ， 可 算 得 纵 向 进 给 量(0 . 5 ~ 0 . 8 ) (0 . 5 ~ 0 . 8 ) 1 6 8 ~ 1 2 . 8 /BMf b m m m m r   ，取 12 /Bf mm r。 （ 3）确定切削速度 v： 切削速度 v可以根据公式计算，也可直接由表中查出。 参照《金属机械加工人员手册》表 14128，工件磨削表面的直径 d=52mm,查得 12 ~ 14 / minvm ，本工序v=12m/min。 据《机械加工工艺手册》表 25 /sv m s。 （ 4）确定主轴转速 n 1000 1 0 0 0 2 5 6 0 / m in3 .1 4 1 5 0svnrd =（ 211） 据 MQ1350B 外圆磨床的转速，取 n=3200r/min. （ 5）确定粗磨齿轮轴项的基本时间 同上可知 2 ( 35 2 1 ) 5 2 m in73 .5 12 47 4j w B tL hKTin f f        （ 212） 工序的基本时间为 12T 0. 32 0. 32 0. 64 m inj j jTT     工序 9（精车第二、三、五、六、七主轴颈、油封轴颈和法兰）切削用量即基本时间的确定 本工序为精加工工序，选用 CK6140 数控车床和 YT15 硬质合金车刀，选用可转位车刀（ GB207887,GB208087） ,刀具副偏角 10rk ，刀尖圆弧半径。