曲轴的数控加工工艺(DOC36页)foaz.doc
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1、浙江工贸职业技术学院13届毕业设计（论文）Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.浙江工贸贸职业技技术学院院毕业设计计（论文文）课题名称称：曲轴轴的数控控加工工工艺系部： 汽机学学院专业： 数控技技术班级： 数控13302姓名： 张余榕榕学号： 1311020042338指导教师师： 郑秀丽丽 完成成时间 20016 年 33 月月 117 日目录1、绪论论11.1 引言11.2 设计内内容22、零件件的工艺艺分析222.1零零件结构构工艺性性分析332.2零零件技术术条件分分析32.3毛毛坯的选
2、选择 32.3.1毛坯种种类选择择 32.3.2 毛坯制制造方法法的选择择43机加加工工艺艺路线确确定43.1加加工方法法分析确确定43.2 加工顺顺序的安安排43.3 定位基基准选择择43.4加加工阶段段的划分分44. 工工序的划划分54.1工工序的划划分54.2 加工顺顺序的安安排54.3 确定加加工路线线65.曲轴轴的机械械加工工工艺过程程卡片776.拟定定加工零零件的工工艺卡片片106.1曲曲轴数控控加工工工艺107. 铣铣床加工工曲轴表表面程序序268. 量量具的选选用298.1 游标卡卡尺298.2 千分尺尺29总结300参考文献献31曲轴的数数控加工工工艺 张余榕榕 汽车车与机械
3、械工程学学院 班级：数控13002班 摘要：曲曲轴是汽汽车发动动机的关关键零件件之一,其性能能好坏直直接影响响到汽车车发动机机的质量量和寿命命.曲轴在在发动机机中承担担最大负负荷和全全部功率率,承受着着强大的的方向不不断变化化的弯矩矩及扭矩矩，同时时经受着着长时间间高速运运转的磨磨损，因因此要求求曲轴材材质具有有较高的的刚性、疲疲劳强度度和良好好的耐磨磨性能。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。本课题是单拐曲轴的加工工艺的分析。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，不但影
4、响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。所以，本次设计是分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。关键词：发动机;曲轴;工艺设设计1、绪论论1.1 引言数控技术术及数控控机床在在当今机机械制造造业中的的重要地地位和巨巨大效益益，显示示了其在在国家基基础工业业现代化化中的战战略性作作用，并并已成为为传统机机械制造造工业提提升改造造和实现现自动化化、柔性性化、集集成化生生产的重重要手段段和标志志。数控
5、控技术及及数控机机床的广广泛应用用11.2 设计内内容利用计算算机辅助助设计软软件AuttoCAAD20008绘制单单拐曲轴轴的零件件图，计计算机辅辅助造型型软件UG66.0的三维维造型。本设计以以单拐曲曲轴的数数控加工工为例，探探讨了AuttoCAAD20008、UG66.0等软件件的用途途及功能能。AutooCADD20008的用途途及功能能,AuutoCCAD是由美美国Auttodeesk公司于于二十世世纪八十十年代初初为微机机上应用用CAD技术而而开发的的绘图程程序软件件包，经经过不断断的完美美，现已已经成为为国际上上广为流流行的绘绘图工具具。AuttoCAAD可以绘绘制任意意二维和和
6、三维图图形，并并且同传传统的手手工绘图图相比，用AutoCAD绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，AutoCAD2008是当今PC上运行的CAD软件产品中最强有力的软件，它体现世界CAD技术的发展趋势，已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。由于AutoCAD具有使用方便、体系结构开放等特点，深受广大工程技术人员的青睐。AutooCADD20008是一种种通用的的计算机机辅助绘绘图设计计软件，它它能根据据用户的的指令迅迅速而准准确地绘绘制出所所需的图图形，是是手工绘绘图根本本无法比比拟的一一种高效效绘图工工具，具具
7、有以下下功能：（1）绘图图功能、（2）编辑功能、（3）三维功能、（4）设计中心和工具选项板、（5）输出功能、（6）Internet功能等。通过使用用AuttoCAAD20008，可以以绘制出出单拐曲曲轴的零零件图的的二维图图纸。2、零件件的工艺艺分析由零件图图得知，该该单拐曲曲轴材料料为QT6600-2 。 QTT6000-2是球墨墨铸铁的的老牌号号，相当当于新标标准 QTT6000-3 。该牌牌号铸铁铁为珠光光体型球球墨铸铁铁，具有有中高等等强度、中中等 韧性和和塑性，综综合性能能较高，耐耐磨性和和减振性性良好，铸铸造工艺艺性能良良好等特特点。能能通过各各种热处处理改变变其性能能。主要要用于
8、各各种动力力机械曲曲轴、凸凸轮轴、连连接轴、连连杆、齿齿轮、离离合器片片、液压压缸体等等零部件件。 曲轴是将将直线运运动转变变成旋转转运动，或或将旋转转运动转转变为直直线运动动的零件件。 它是往往复式发发动机、压压缩机、剪剪切机与与冲压机机械的重重要零件件。曲轴轴的结构构与一般般 轴不同同，它有有主轴颈颈、连杆杆轴颈、主主轴颈和和连杆轴轴颈之间间的连接接板组成成，钢性性差，易易变形，形形状复杂杂，它的的工作特特点是在在变动和和冲击载载荷下工工作，对对曲轴的的基本要要 求是高高强度、高高韧性、高高耐磨性性和回转转平稳性性，因而而安排曲曲轴加工工过程应应考虑到到 这些特特点。该该单拐曲曲轴主要要加
9、工面面为主轴轴颈端面面、轴颈颈、倒圆圆、倒角角以及阶阶梯部分分，连接接板侧面面部分，连连杆轴颈颈轴颈、倒倒圆以及及阶梯部部分，各各油孔以以及甩油油板连接接螺纹。2.1零零件结构构工艺性性分析曲轴的结结构与一一般轴不不同，它它有主轴轴颈、连连杆轴颈颈、主轴轴颈和连连杆轴颈颈之间的的连接板板组成，其L/D=818/110=7.4412，钢性差，易变形，形状复杂，它的工作特点是在变动和冲击载荷下工作，对曲轴的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性，因而安排曲轴加工过程应考虑到这些特点。2.2零零件技术术条件分分析 主轴颈颈、连杆杆轴颈本本身精度度：主轴颈110尺寸公公差等级级IT6，表面面粗
10、糙度度Ra为1.225m，杆轴轴颈1100尺寸公公差等级级为IT7，表面面粗糙度度Ra为0.663m，轴颈颈长度公公差等级级为IT113，圆柱柱度误差差0.0015，连杆杆轴颈的的圆柱度度误差0.0015。位置精度度，主轴轴颈与连连杆轴颈颈的平行行度0.002，主轴轴颈的同同轴度误误差为0.002。2.3毛毛坯的选选择 2.3.1毛坯种种类选择择 此零件属属小批生生产，考考虑到成成本以及及工艺可可行性，选选择铸造造毛坯。 2.3.2 毛坯制制造方法法的选择择 铸造分分普通铸铸造和特特种铸造造，该零零件结构构简单且且为小批批量生产产，故选选择普通通铸造，采采用手工工造型沙沙箱铸造造方式。3、机加
11、加工工艺艺路线确确定3.1加加工方法法分析确确定该零件是是单拐曲曲轴。小小批量生生产。故故选用中中心孔定定位，它它是辅助助基准，装装夹方便便节省找找正时间间又能保保证连杆杆轴颈的的位置精精度，连连杆轴颈颈与主轴轴颈的中中心距为为120，加工工连杆轴轴颈时，可可利用以以加工过过的主轴轴颈定位位，安装装到专用用的偏心心卡盘分分度夹具具中使连连杆轴颈颈的轴线线与转动动轴线重重合。3.2 加工顺顺序的安安排先以主轴轴颈为粗粗基准连连杆轴颈颈作支撑撑车两端端面，打打中心孔孔。该零零件的刚刚性差，应应按先粗粗后精的的原则安安排加工工顺序，逐逐步提高高加工精精度。关键工序序加工：先粗加加工主轴轴颈，再再半精
12、加加工主轴轴颈，以以此为基基准，粗粗加工连连杆轴颈颈，再磨磨主轴颈颈，最后后磨连杆杆轴颈。3.3 定位基基准选择择先以主轴轴颈为基基准铣曲曲轴两端端面并打打中心孔孔，再以以两顶尖尖定位方方式粗加加工主轴轴颈，再再半精加加工主轴轴颈，再再用偏心心卡盘分分度夹具具以主轴轴颈为基基准，加加工连杆杆轴颈，再再磨主轴轴颈，以以此为精精基准，最最后磨连连杆轴颈颈。3.4加加工阶段段的划分分粗加工阶阶段a. 毛毛坯处理理 清理及及时效处处理b. 粗粗加工目的：最最大限度度的切除除余量，及及时发现现毛坯缺缺陷，采采取必要要措施。半精加工工阶段目的：为为精加工工作最后后的准备备。精加工阶阶段目的：达达到零件件图
13、中的的全部要要求。4、工序序的划分分4.1工工序的划划分数控机床床体现在在加工工工序的集集中，根根据数控控机床的的加工特特点，加加工工序序的划分分有以下下几种方方式：1）根据据装夹定定位划分分工序 这种方方法一般般适应于于加工内内容不多多的工件件，主要要是将加加工部位位分为几几个部分分，每道道工序加加工其中中一部分分。如加加工外形形时，以以内腔夹夹紧；加加工内腔腔时，以以外形夹夹紧。2）按所所用刀具具划分工工序 为了减减少换刀刀次数和和空程时时间，可可以采用用刀具集集中的原原则划分分工序，在在一次装装夹中用用一把刀刀完成可可以加工工的全部部加工部部位，然然后再换换第二把把刀，加加工其他他部位。
14、在在专用数数控机床床或加工工中心上上大多采采用这种种方法。3）以粗粗、精加加工划分分工序 对易产产生加工工变形的的零件，考考虑到工工件的加加工精度度，变形形等因素素，可按按粗、精精加工分分开的原原则来划划分工序序，即先先粗后精精。在工序的的划分中中，要根根据工件件的结构构要求、工工件的安安装方式式、工件件的加工工工艺性性、数控控机床的的性能以以及工厂厂生产组组织与管管理等因因素灵活活掌握，力力求合理理。在本本次数控控加工中中工序的的划分是是根据装装夹定位位划分工工序的。4.2 加工顺顺序的安安排加工顺序序的安排排应根据据工件的的结构和和毛坯状状况，选选择工件件定位和和安装方方式，重重点保证证工
15、件的的刚度不不被破坏坏，尽量量减少变变形，因因此加工工顺序的的安排应应遵循以以下原则则：1） 基面先行行 2） 先粗后精精3） 先主后次次 4) 先面后后孔 4.3 确定加加工路线线走刀路线线就是刀刀具在整整个加工工工序中中的运动动轨迹，它它不但包包括了工工步的内内容，也也反映出出工步顺顺序，走走刀路线线是编写写程序的的依据之之一。确确定走刀刀路线时时应注意意以下几几点：1）寻求求最短加加工路线线即减少少空行程程；2）最终终轮廓一一次走刀刀完成即即明确粗粗精加工工；3）选择择切线方方向切入入与切出出；76、拟定定加工零零件的工工艺卡片片6.1曲曲轴数控控加工工工艺数控加工工工序卡卡车两端面面打
16、中心心孔夹具名称称V形块设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称1工序号1工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01粗车左右右两端面面16 mm/miin232 r/mmin0.5 mm/r2mm01硬质合金金车刀01游标卡尺尺02钻中心孔孔16 mm/miin232 r/mmin0.5 mm/r2mm01硬质合金金车刀01游标卡尺尺数控加工工工序卡卡粗车主轴轴颈右端端夹具名称称两顶尖 设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称2工序号2工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01车外圆端端
17、面至112259 mm/miin167 r/mmin1.3 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺02车外圆至至107759 mm/miin167 r/mmin1.3 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺数控加工工工序卡卡粗车主轴轴颈左端端夹具名称称两顶尖设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称3工序号3工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01车1112外圆59 mm/miin167 r/mmin1.3 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺数控加工工工序卡卡铣连杆轴轴颈上下下端夹具名称称专用夹具具设备名称称及型号号数
18、控铣床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称4工序号4工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01铣连杆轴轴颈上下下端59 mm/miin167 r/mmin1.3 mm/r2mm01铣刀数控加工工工序卡卡精车主轴轴颈右端端夹具名称称顶尖设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称5工序号5工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01车外圆端端面至1100.4120 m/mmin350 r/mmin0.1 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺02车外圆至至1055.4120 m/mmin350 r/mmin0.
19、1 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺数控加工工工序卡卡精车主轴轴颈左端端夹具名称称顶尖设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称6工序号6工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01车外圆至至1100.4120 m/mmin350 r/mmin0.1 mm/r2mm0190度车车刀01游标卡尺尺数控加工工工序卡卡粗、精车车连杆轴轴颈侧板板夹具名称称分度卡盘盘设备名称称及型号号数控车床床材料名称称及牌号号QT6000-22工序名称称7工序号7工步号工步内容容切削用量量刀具量具Vcnf编号名称编号名称01粗车1110连连杆轴颈颈侧板48
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