柴油机曲轴工艺设计.doc
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柴油机曲轴工艺设计,1 r1801.1 分析零件图1.1.1 零件的作用曲轴是柴油机的一个主要零件。曲轴主要用于作往复运动的机械中。1.1.2 零件的工艺分析曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为qt800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。根据各加工方法的经济...
内容介绍
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1 R180柴油机曲轴工艺设计
1.1 分析零件图
1.1.1 零件的作用
曲轴是柴油机的一个主要零件。曲轴主要用于作往复运动的机械中。
1.1.2 零件的工艺分析
曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为QT800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。
根据各加工方法的经济精度及一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。
1.2 确定生产类型
已知零件的年生产纲领为120000件，零件质量3.76kg，由《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—2可确定其生产类型为大量生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅；机床按流水线或自动线排列；采用高效专用夹具；广泛采用专用夹具；广泛采用专用量具、量仪和自动检验装置。这样生产效率高。
1.3 确定毛坯
1.3.1 确定毛坯种类
根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—5铸件尺寸公差等级采用CT9级。
1.3.2 确定铸件余量及形状
根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—7，取加工余量为MA-G级。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—8确定各表面的铸件机械加工余量。
对于金属模机械砂型铸造，根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—9铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。
1.3.3 画铸件—零件综合图（见曲轴零件毛坯图）
1.4 机械加工工艺过程设计
1.4.1 选择表面加工方法
根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—32～表15—34选择零件主要表面（依次为从长头到短头）的加工方法与方案如下：
M36X2螺纹：粗车（IT12）—精车（IT6）—割槽Ф33X4.8（IT11）—车螺纹M36X2。
1：8圆锥面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—铣键槽12N9（IT8）—磨削（IT6）。
Ф45圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—磨削（IT6）—抛光（IT5）。
Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф47X2.2—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。
K面：铣（IT9）—钻孔4—Ф8（IT12）—铰孔4—Ф8（IT9）—钻孔2—M10（IT12）—攻丝2-M10。
Ф45连杆颈圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）—抛光（IT5）。
Ф14.2斜孔：钻（IT12）。
Ф5斜油孔：钻（IT12）—抛光（IT8）。
Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。
Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф40圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф38.5X3（IT10）—铣键槽5N9（IT8）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф19孔：钻孔Ф18.5（IT12）—铰孔Ф19（IT8）。
M6螺纹：钻孔2—Ф5（IT12）—攻丝2-M6。
1.4.2 确定工艺过程方案
（1）拟定方案
由于各表面加工方法已基本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表1。
表1 工艺过程方案
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
毛坯 毛坯
010 按铸件要求检验 010 批量毛坯抽检
020 热处理 020 铣两端面
030 批量毛坯抽检 030 钻中心孔B5
040 铣两端面 040 检测曲轴硬度
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
050 钻中心孔B5 050 粗车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60
060 检测曲轴硬度 060 粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60
070 粗车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60 070 精车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60
080 粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60 080 精车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60
090 车开档，粗车连杆颈Ф45 090 割槽Ф38.5X3,割槽Ф33X4.8,割槽Ф47X2.2
100 精车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60,割槽Ф38.5X3 100 车开档
110 精车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60, 割槽Ф33X4.8, 割槽Ф47X2.2 110 粗、精车连杆颈Ф45
120 精车连杆颈Ф45 120 钻孔Ф14.2
130 钻孔Ф14.2 130 钻斜油孔Ф5
140 钻斜油孔Ф5 140 钻孔Ф18.5，铰孔Ф19
150 钻孔Ф18.5，铰孔Ф19 150 修正中心孔
160 修正中心孔 160 粗磨两端主轴颈Ф50
170 按工艺要求进行中间检验 170 粗磨连杆颈Ф45
180 粗磨两端主轴颈Ф50 180 铣键槽5N9
190 粗磨连杆颈Ф45 190 铣键槽12N9
200 铣键槽5N9 200 铣K面
210 铣键槽12N9 210 钻铰4—Ф8
220 铣K面 220 钻攻2—M10
230 钻铰4—Ф8 230 钻攻2—M6
240 钻攻2—M10 240 精磨主轴颈Ф50k6，Ф50m6，磨Ф45h9
250 钻攻2—M6 250 精磨连杆颈Ф45
260 精磨主轴颈Ф50k6，Ф50m6，磨Ф45h9 260 磨1：8圆锥面
270 精磨连杆颈Ф45 270 车螺纹M36X2
280 磨Ф40h6 280 油孔Ф5抛光
290 磨1：8圆锥面 290 在N处打厂标及检验标记
300 车螺纹M36X2 300 探伤
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
310 油孔Ф5抛光 310 清洗
320 探伤 320 氮化
330 检验各相关尺寸 330 抛光连杆颈、油封档
340 在N处打厂标及检验标记 340 清洗、检验、包装
350 清洗
360 氮化
370 按氮化工艺要求检验
380 抛光连杆颈、油封档
390 清洗、检验、包装
（2）方案论证
方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案Ⅱ的不足之处是加工过程中..
1.1 分析零件图
1.1.1 零件的作用
曲轴是柴油机的一个主要零件。曲轴主要用于作往复运动的机械中。
1.1.2 零件的工艺分析
曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为QT800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削性能良好；结构工艺性比较好。
根据各加工方法的经济精度及一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。
1.2 确定生产类型
已知零件的年生产纲领为120000件，零件质量3.76kg，由《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—2可确定其生产类型为大量生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅；机床按流水线或自动线排列；采用高效专用夹具；广泛采用专用夹具；广泛采用专用量具、量仪和自动检验装置。这样生产效率高。
1.3 确定毛坯
1.3.1 确定毛坯种类
根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—5铸件尺寸公差等级采用CT9级。
1.3.2 确定铸件余量及形状
根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—7，取加工余量为MA-G级。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—8确定各表面的铸件机械加工余量。
对于金属模机械砂型铸造，根据《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—9铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。
1.3.3 画铸件—零件综合图（见曲轴零件毛坯图）
1.4 机械加工工艺过程设计
1.4.1 选择表面加工方法
根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查《机械制造工艺及设备设计指导手册》表15—32～表15—34选择零件主要表面（依次为从长头到短头）的加工方法与方案如下：
M36X2螺纹：粗车（IT12）—精车（IT6）—割槽Ф33X4.8（IT11）—车螺纹M36X2。
1：8圆锥面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—铣键槽12N9（IT8）—磨削（IT6）。
Ф45圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—磨削（IT6）—抛光（IT5）。
Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф47X2.2—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。
K面：铣（IT9）—钻孔4—Ф8（IT12）—铰孔4—Ф8（IT9）—钻孔2—M10（IT12）—攻丝2-M10。
Ф45连杆颈圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）—抛光（IT5）。
Ф14.2斜孔：钻（IT12）。
Ф5斜油孔：钻（IT12）—抛光（IT8）。
Ф60圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）。
Ф50圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф40圆柱面：粗车（IT12）—半精车（IT10）—割槽Ф38.5X3（IT10）—铣键槽5N9（IT8）—粗磨（IT7）—精磨（IT6）。
Ф19孔：钻孔Ф18.5（IT12）—铰孔Ф19（IT8）。
M6螺纹：钻孔2—Ф5（IT12）—攻丝2-M6。
1.4.2 确定工艺过程方案
（1）拟定方案
由于各表面加工方法已基本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表1。
表1 工艺过程方案
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
毛坯 毛坯
010 按铸件要求检验 010 批量毛坯抽检
020 热处理 020 铣两端面
030 批量毛坯抽检 030 钻中心孔B5
040 铣两端面 040 检测曲轴硬度
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
050 钻中心孔B5 050 粗车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60
060 检测曲轴硬度 060 粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60
070 粗车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60 070 精车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60
080 粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60 080 精车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60
090 车开档，粗车连杆颈Ф45 090 割槽Ф38.5X3,割槽Ф33X4.8,割槽Ф47X2.2
100 精车短头，依次为Ф40h6，Ф50k6，Ф60,割槽Ф38.5X3 100 车开档
110 精车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，Ф45h9，Ф50m6, Ф60, 割槽Ф33X4.8, 割槽Ф47X2.2 110 粗、精车连杆颈Ф45
120 精车连杆颈Ф45 120 钻孔Ф14.2
130 钻孔Ф14.2 130 钻斜油孔Ф5
140 钻斜油孔Ф5 140 钻孔Ф18.5，铰孔Ф19
150 钻孔Ф18.5，铰孔Ф19 150 修正中心孔
160 修正中心孔 160 粗磨两端主轴颈Ф50
170 按工艺要求进行中间检验 170 粗磨连杆颈Ф45
180 粗磨两端主轴颈Ф50 180 铣键槽5N9
190 粗磨连杆颈Ф45 190 铣键槽12N9
200 铣键槽5N9 200 铣K面
210 铣键槽12N9 210 钻铰4—Ф8
220 铣K面 220 钻攻2—M10
230 钻铰4—Ф8 230 钻攻2—M6
240 钻攻2—M10 240 精磨主轴颈Ф50k6，Ф50m6，磨Ф45h9
250 钻攻2—M6 250 精磨连杆颈Ф45
260 精磨主轴颈Ф50k6，Ф50m6，磨Ф45h9 260 磨1：8圆锥面
270 精磨连杆颈Ф45 270 车螺纹M36X2
280 磨Ф40h6 280 油孔Ф5抛光
290 磨1：8圆锥面 290 在N处打厂标及检验标记
300 车螺纹M36X2 300 探伤
方案Ⅰ 方案Ⅱ
工序号 工序内容 工序号 工序内容
310 油孔Ф5抛光 310 清洗
320 探伤 320 氮化
330 检验各相关尺寸 330 抛光连杆颈、油封档
340 在N处打厂标及检验标记 340 清洗、检验、包装
350 清洗
360 氮化
370 按氮化工艺要求检验
380 抛光连杆颈、油封档
390 清洗、检验、包装
（2）方案论证
方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案Ⅱ的不足之处是加工过程中..
