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1、西南科技大学应用型自学考试毕业设计(论文) 作者：胡燕 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）说明书题目：长安汽车（长安之星2）汽油机曲轴JL474Q加工工艺与夹具设计 时间：从 2010 年 10月 20 日至 2010 年11 月 26 日共 5 周专 业： 机械制造与自动化 学生姓名： 准考证号： 指导教师： 职 称： 2012年5月10日论文摘要：在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进
2、给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度。 本次设计说明书是对整个工艺分析和夹具设计过程的编写。在设计过程中必须掌握曲轴的加工工艺和工装夹具的要求及其设计要点，明白利用更好的夹具可以保证加工质量，提高工作效率，降低成本，提高机床夹具的加工工艺范围等。 通过检索、分析、收集和整理典型曲轴零件及工艺的有关资料，确定整体设计方案，进行工艺分析和工业的工装夹具设计，选择相关设备并设计相应加工工艺和夹具。最终生成能切合实际的、较完整的夹具图纸实列。在时间充足的情况下利用三维造型软件将该夹具进行三维实体造型。论文主要讲述了曲轴的加工工艺过程，采用设备与夹具的设计
3、过程。即进行原始曲轴资料的分析，确定长安汽车曲轴JL474Q工艺和需要的夹具，正确选用设备，合理选择夹具设计方案，进行曲轴尺寸和形位公差的夹具设计，编制成型零件制造工艺规程和夹具总装和加工工艺过程。关键词：工序，工位，工装夹具，形位公差，定位方案，夹紧力Keyword: The process, worker one, workers step , orient the scheme , clamp strength前 言本次所选设计内容主要包括：工艺路线的确定，夹具方案的优选， 各种图纸的绘制，设计说明书的编写等。机械加工工艺是规定生产或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术
4、性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。 利用更好的夹具可以保证加工质量，机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件是加工面与定位面以及被加工表面相互之间的位置精度。提高生产效率，降低生产成本，使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多工位加工，扩大机床工艺范围，在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床工艺范围，减轻工人劳动强度，保证生产安全。为了让夹具有更好的发展，夹具行业应加强产、学、研协
5、作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐。 目 录摘 要Abstract第一章 绪论第二章 零件的工艺分析2.1 零件的作用分析72.2 零件的粗糙和形位公差等分析 72.3 确定毛坯的制造形式 82.4 JL474Q曲轴的加工方式和形位公差尺寸8第三章 曲轴零件加工主要问题和工艺过程分析 3.1 定位基准的选择 103.2 加工工序中的主要问题 10 3.2.1 打中心孔 103.2.2 车削拐径用专用工装夹具配置 113.2.3 粗磨拐径用专用工装夹具配置 113.2.4 曲轴直油孔专用工装夹具 12 3.2.5 该工序是曲轴JL474Q的一个的难点，斜油孔用专用工装夹具 12
6、 3.2.6 曲轴定位销孔是专用工装夹具 13 3.2.7 曲轴飞轮孔是专用工装夹具 14 3.2.8 曲轴键槽和扁方的加工也是专用工装夹具 14 3.2.9 精磨拐径用专用工装夹具配置 153.3 工艺过程分析153.3.1 粗基准的确定 153.3.2 精基准的确定 153.3.3 工艺路线的确定 16第四章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸 41 确定机械加工余量 264.1.1 翻砂件质量的计算 264.1.2 锻件加工精度的确定 26 4.1.3 翻砂件形状复杂系数S的确定 264.2 确定毛坯尺寸 26 4.3 确定工序尺寸 27 第5章 专用夹具设计5.1 钻、铰定位销孔家居设计
7、 295.2 定位基准的选择 295.3 切削力与夹紧力的计算 305.4 定位元件确定 30参考文献 结论 附件 零件图和夹具图及加工工艺卡第一章 绪 论曲轴零件是发动机、机器或部件的主要零件，它把有关零件联结成一个整体，使这些零件保持正确的相对位置和运转，彼此能协调地工作。因此,，曲轴零件的制造精度将直接影响发动机、机器或部件的装配质量,进而影响发动机、机器的使用性能和寿命，因而曲轴具有较高的技术要求。由于发动机的结构特点和曲轴在发动机中的不同功用， 曲轴零件具有多种不同的结构型式，其共同特点是:结构形状复杂，曲轴而不均匀,轴件的角度不同；有若干精度要求较高圆和孔系，还有较多分段尺寸和形位
8、公差等。曲轴零件的毛坯通常采用铸铁和钢件，因为灰铸铁具有较好的耐磨性，减震性以及良好的铸造性能和切削性能，价格也比较便宜。钢件又具有较好的韧性，重量大和安全性高等优点。毛坯的铸造或锻打的方法，取决于生产类型和毛坯尺寸，在单件小批生产中，多采用木模手工造型；在大批量生产中广泛采用金属模机器造型。第二章 零件工艺的分析长安汽车（长安之星2）曲轴JL474Q零件图部分 图1-12.1 零件的作用分析 该零件为长安车2代引擎所用曲轴LJ474Q，曲轴一直以来是车心脏最关键和重要的零件。其工作方式，曲轴的旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，并将旋转转为直线运动，它在工作过程中将承受周期性复杂的交变载荷
9、。其主要作用是传递转矩，使连杆获得所需要的动力。2.2 零件的粗糙和形位公差等分析2.2.1 如JL474Q部分零件图得知，要加工轴的圆与瓦的配合度为h7，表面粗糙度为Ra小于0.6um，圆度为0.005mm， 跳动为0.02mm，同轴度为0.02mm等形位公差尺寸。2.1.2 其它孔的表面粗糙度为Ra小于6.3um，定位销孔的表面粗糙度为Ra小3.2um。2.1.3 曲轴扇板上平面表面粗糙度为Ra小于12.5um，端面表面粗糙度为Ra小于 3.2um，R表面粗糙度为Ra小于1.6um,轴颈外圆的表面粗糙度为Ra小于0.4um。2.1.4 此外各表面还需要加工一系列螺纹孔和键槽、扁方等，因此将
10、其分组加工表面。它们相互之间有一定的位置要求。2.3 确定毛坯的制造形式由于铸铁容易成形，切削性能好，价格低廉，且抗振性和耐磨性也较好，因此，一般箱体零件的材料大都采用铸铁，其牌号选用49MsVS3，由于零件年生产量20万台，已达到大批生产的水平，通常采用金属摸机器造型，毛坯的精度较高，毛坯加工余量可适当减少。2.4 JL474Q曲轴的加工方式和形位公差尺寸如下所示：2.2.1 因为曲轴为较复杂的轴件加工，因此，要先加工中心孔，使中心孔位置度在以主轴颈和扇板要求范围内，加工其69大头的装夹尺寸。才能保证主轴颈外圆46.20.1及倒角，开档24，分段尺寸57.350.1，60.150.1，开档2
11、20.2，凸阶3，28，141.80.2，167.40.2，195.90.2等的粗车尺寸和跳动公差为0.20加工完成。因此，以轴线两端为中心孔加工的表面有以上各尺寸和倒角等。（同时也包含轴的大外圆尺寸及倒角）2.2.2 以主轴颈46.20.1的精加工尺寸为偏心（扭拐）加工的基准，在前工序已把主轴加工完成，第一加工表面偏心（扭拐）小瓦的上开裆24，50，100.15，820.15。第二加工表面偏心（扭拐）小瓦外圆460.5，39.540 ，R1.750.25等外圆和分段尺寸。2.2.3 上磨床半精加工分以下几步：（1）粗磨大小头，为加工大小端面孔作为基准；（2）加工大小孔及倒角，保证其深度1.5
12、，3，33外圆和粗糙度等尺寸和位置度。（3）喷砂，加强曲轴外观的美感，去除粗加工的部分杂志。 （4）粗半精磨主轴颈，保证其外圆尺寸、分段尺寸和粗糙度等尺寸和跳动。（5）粗磨连杆轴颈，保证其外圆尺寸、分段尺寸、轴向平行度、中心距和粗糙度等尺寸和跳动。 2.2.4 上钻床加工分以下几步：（1） 钻直油孔，保证其位置度和粗糙度等尺寸。（2） 钻斜油孔，保证其位置度和粗糙度等尺寸。（3） 油孔倒角，保证其位粗糙度和孔口尺寸。（4） 钻铰定位销孔及倒角，保证其深度、位置度、垂直度，角度差和粗糙度等尺寸。（5） 小头螺孔攻丝，能通过丝锥的检具的检验。（6） 钻、攻丝飞轮孔及倒角，保证其深度、位置度和垂直度
13、，并能通过丝锥的检具的检验。2.2.5 上铣床床加工分以下几步：（1） 键槽加工，保证其1连杆轴颈轴向平行度、对称度、深度和粗糙度等尺寸。（2） 扁方加工，保证其轴向平行度、对称度、宽度和粗糙度等尺寸。2.3.6 上磨床精加工分以下几步：（1）精磨连杆轴颈，保证其外圆尺寸、分段尺寸、圆柱度、轴向平行度、中心距和粗糙度等尺寸和跳动。（2）动平衡，检测曲轴旋转中的平衡量不超过1.5g，要求孔不能大于25mm，不能钻穿等。（3）精磨主轴颈，保证其外圆尺寸、圆柱度、轴向平行度、分段尺寸和粗糙度等尺寸和跳动。 （4） 精磨大小头，保证其外圆尺寸、分段尺寸、跳动和粗糙度等尺寸。 2.3.6 其后校直和抛光
14、等加工分以下几步：（1）校直，根据图纸要求，校正主三和小头的跳动。（2）油孔抛光，按图纸要求抛光光洁度达小于Ra0.4。（3）止推瓦抛光，按图纸要求抛光光洁度达小于Ra0.4。（4）所有轴颈抛光，按图纸要求抛光光洁度达小于Ra0.4。（5）探伤，按图纸要求抛光光洁度达小于Ra0.4。（6）上总检台。第三章 曲轴零件加工主要问题和工艺过程分析3.1 定位基准的选择基准是用来确定工件的几何要素之间的几何关系所依据那些点、线、面。基准可分为：设计基准，定位基准，工艺基准，工序基准，测量基准和装配基准等，这里选择的定位基准。曲轴在加工过程中，定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定主要的精基准，然后确
15、定粗基准。曲轴这类工件可以从图1-1中看出，其尺寸全部由主轴颈3中分出，可以确定各轴颈，大小头分段由主轴颈3分出。连杆轴颈的加工基准那就应该考虑其偏心距如何保证等，一般采用轴中心线为基准扭曲和180度的基准，还以主轴颈3为分段基准。这样胡实现“基准统一”，此外，这种定位方式方便，工件的公差变小；易于实现定位准和装夹误差小，且不存在基准不重合误差等优点。 从曲轴的铸造毛坯所留出工艺尺寸加工余量，还为保证尺寸、粗糙度和形位公差的加工精度等，该零件要采用精加工，半精加工和粗加工的原则来完成。3.2 加工工序中的主要问题：3.2.1 打中心孔看似简单的工序，但其中要保证后工序不加工单边，毛坯车不圆，动
16、平衡无法称重等，在保证位置度是情况下，还要保证其平衡适量，如果遇到扇板不能铣削加工那就更加复杂了。因此，这个工序的简单也是很关键的，其装夹方式上既要以主轴颈为准，同时，也要以扇板为准，所以，采用V形装夹主轴颈，靠扇板外圆来保证其中心孔。（如图3-1所示） 图3-13.2.2 车削拐径用专用工装夹具配置（如图3-2所示）该夹具是根据JL474曲轴的偏心距37.75 mm，主轴颈精车后尺寸460.1mm，其配重根据离心力力计算，并且保证其锥度，扭曲，180度，对1小瓦轴心线平面0.3cm等 图3-23.2.3 粗磨拐径用专用工装夹具配置（如图3-3所示）该夹具是根据JL474曲轴的偏心距37.75
17、0.1mm，主轴颈粗磨后尺寸45.20.03mm，并且保证其锥度，扭曲0.10，1800.10度等。翻180度的时候最好采用死定位基准，以保证起基准尺寸统一原则。 图3-33.2.4 曲轴直油孔专用工装夹具（如图3-4所示）该夹具是根据JL474曲轴的主轴颈粗磨后尺寸45.20.03mm，以主轴颈开档为左右的分段的基准，作为装夹尺寸，连杆轴颈粗磨后尺寸42.6，作为定位尺寸，并且保证其瓦面尺寸12.1，10.9，孔径5等。8个油孔采用一次性装夹加工完成。 图3-43.2.5 该工序是曲轴JL474Q的一个的难点，斜油孔用专用工装夹具（如图3-5所示）该夹具是根据JL474曲轴的主轴颈粗磨后尺寸
18、45.20.03mm，作为装夹尺寸，连杆轴颈粗磨后尺寸42.6mm，作为角度定位尺寸，以主轴颈开档为左右的分段的基准，因为该油孔要打钢珠试压，孔口处10mm深要进行铰削达Ra0.8的光洁度和0.03mm公差要求。加上该油孔的角度的180，因此，在加工中还要进行翻转180钻另为两个油孔。并且保证其小瓦轴心平面0.2，油孔孔径5.5mm，与直油孔相接通，钢珠位置铰削5.9mm等。2个油孔同时采用一次性装夹加工完成。 图3-53.2.6 曲轴定位销孔是专用工装夹具（如图3-6所示）该夹具是根据JL474曲轴的主轴颈半精磨后尺寸45.15mm，以主轴颈开档（止推瓦）为垂直度（0.10：100mm）保证
19、的基准，因为止推瓦经磨床半精磨，端面平面度能达到0.01mm以下。连杆轴颈粗磨后尺寸42.6，作为角度（0.04mm）定位尺寸。还有定位销孔的位置度（0.04mm），这主要以工装夹具的中心，必须保证同心在0.01mm以内，再加工出来的工装才能保证其准确的位置度，角度，垂直度等形位公差。在曲轴中，定位销孔一直起着关键的作用。好比套圈让鸡下蛋，要很标准才能对后工序飞轮孔加工保证其精度和位置差，才能让主机的跳动、点火和装配飞轮很稳定。定位销孔一直是一个精度和形位公差要求很高的部位，好比曲轴的咽喉。所以，需要有较好工装夹具来保证。在后面我主要以这个工序的工装做加以分析。图3-63.2.7 曲轴飞轮孔是
20、专用工装夹具（如图3-7所示）该夹具是根据JL474曲轴的主轴颈半精磨后尺寸45.15mm，以主轴颈开档（止推瓦）为垂直度（0.20：100mm）保证的基准，因为止推瓦经磨床半精磨，端面平面度能达到0.01mm以下。以定位销孔作为位置度（0.10mm），这主要以工装夹具的中心，必须保证同心在0.02mm以内，再加工出来的工装才能保证螺纹孔准确的位置度，垂直度和尺寸等形位公差。图3-73.2.8 曲轴键槽和扁方的加工也是专用工装夹具（如图3-8所示）该夹具是根据JL474曲轴键槽的精度要求，为保证键槽的对称度，我们就采用了两顶一夹的工装，这样的工装比起V形加紧工装，稳定性，同心度，耐磨度都有很大
21、的优越性。该夹具装夹方便，对称度稳定，角度能很好的保证，当然也离不开工装夹具的制造工艺，这套工装采用的是两顶，运用的车床尾座原理，这套工装的装上铣床后，要校其上母线、侧目线0.01mm,才能做出稳定的产品。 图3-83.2.9 精磨拐径用专用工装夹具配置（如图3-3所示）该夹具是根据JL474曲轴的偏心距37.750.1cm，主轴颈粗磨后尺寸45.15mm，并且保证其锥度，扭曲0.05，1800.05度、圆柱度0.005mm、轴向平行度0.005mm和分段尺寸等。特别是圆柱度0.005mm、轴向平行度0.005mm很难保证，因此，对工装的校正夹具的芯棒上母线、侧目线0.01mm,才能做出稳定的
22、产品。翻180度的时候最好采用死定位基准，以保证起基准尺寸统一原则。3.3 工艺过程分析根据上面毛坯的制造形式，曲轴JL474Q是用的材料49MsVS3，采用翻沙件，抛丸后进行加工。该产品的装车量较大（20万台），已经达到了大批量生产。在第二章中提到的粗基准和精基准等，在一以做更详细的分析和工艺分析等。3.3.1 粗基准的确定 用没有经过切削加工的表面作为定位基准叫做粗基准。对于代加工零件而言，加工表面要求相对位置精度较高的不加工的表面作为粗基准，如曲轴车连杆轴颈小瓦车上开裆和瓦面都是以扇板上精度较高的不加工的表面作为粗基准，数控上粗精车扇板、主轴颈外圆及开裆等都是采用止推瓦精度较高的不加工的
23、表面作为粗基准。3.3.2 精基准的确定 曲轴在加工主轴颈外圆及其开档、分段尺寸与主轴颈轴心线的配合部分，还有连杆轴颈外圆及其开档、分段尺寸和偏心距等时。与同类轴零件外圆表面加工一样，采用辅助精基准顶针孔作为精基准，符合基准统一的原则，从而可以保证一次装夹中加工的各表面的同轴度、垂直度和径向平行度等。对于主轴颈小偏心距大的曲轴，在曲轴的扇板之间要加支撑块，使其在加工中不容易弯曲，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一基准的原则。3.3.3 工艺路线的确定 制定工艺路线的出发点，应该是使零件几何形状，尺寸精度和形位公差等技术要求能得到合理的保证，除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量
24、下降。1、 进料毛胚检测按毛坯图目视，材质、金相查看生产厂商提供的检验报告。2、 画线打中心孔，以毛坯主轴颈和扇板外形找正，画主要打孔的位置，位置偏差0.5mm，加工中心孔用5A中心钻。3、 车夹位，顶大小头中心孔，夹紧，车夹位69mm，保证其跳动0.25mm。（如图3-9所示）图3-94、 精车主轴颈、开档及扇板，为保证这一次装夹，完成多个尺寸和形位尺寸，在数控车床上采用两顶一夹的装夹方式，并且以主轴颈3作为定位基准。为不影响在装机中把密封圈划破，两端采用R角，该角也是在数控中走出。在加工中，不光要保证开档尺寸，还要把各分段保证好，同时注意保证主轴颈和小头的跳动尺寸。（如图3-10的尺寸）图
25、3-105、 精车连杆轴颈及扇板，夹1、5主轴颈，以扇板上精度较高的不加工的表面作为粗基准，校正后，加工扇板和瓦面尺寸，开档尺寸，还要把各分段保证好，拐径的偏心距离0.20mm.同时确保连杆轴颈在轴心线的扭曲0.20mm。角度差0.20mm和粗糙度等。（如图3-11的尺寸）图3-116、 车扇板大外圆，夹小头，顶大头中心孔，以小头端面定位，加工124mm，倒角145。7、 去扇板外圆四周毛刺，要有一定 的破口，注意不能伤到瓦面。8、 以车代磨，这个工序是为了降低成本和减少人员，在加工曲轴中有很大进步的一个工序，该工序采用夹小头，顶大头加工，以主轴颈3为一次定位基准，能保证一次装夹，完成多个尺寸
26、和形位尺寸，在数控车床上采用两顶一夹的装夹方式。为不影响在装机中把密封圈划破，大头端采用R角，该角也是在数控中走出。在加工中，不光要保证开档尺寸，还要把各分段保证好，同时注意保证主轴颈和大头端面的跳动尺寸。（如图3-12的尺寸）图3-129、 粗磨大小头，以两中心孔定位装夹，磨小头轴颈24.3mm, 32.3mm, 38.1mm,磨大头轴颈68.3mm,保证其分段尺寸和跳动。10、 钻大头孔，夹小头32.3mm位置，用车床辅助用具中心架支撑大头，钻孔17mm钻孔深18.5，32.5mm钻孔深3.5，倒角60。11、 钻小头孔，夹小头68.3mm位置，用车床辅助用具中心架支撑小头24.3mm，钻
27、孔10.6mm钻孔深49，15mm钻孔深4，倒角60.12、 喷砂，产品喷砂均匀，不能有漏封。13、 半精磨主轴颈，以两中心孔定位装夹，磨主轴颈、45.2mm, 主轴颈、45.3mm,保证其分段尺寸、轴颈平行度和轴颈跳动。（如图3-13的尺寸）图3-1314、 粗磨连杆轴颈，夹1、5主轴颈，以轴颈外圆作为基准，校正后，加工1、4拐径面尺寸，开档尺寸，还要把各分段保证好，拐径的偏心距离0.10mm.同时确保连杆轴颈在轴心线的扭曲0.10mm。角度差0.10mm和粗糙度等，加工2、3连杆轴颈翻180，以磨好的1瓦轴颈作为定位基准加工。（如图3-14的尺寸）图3-1415、 钻直油孔，夹、主轴颈，以
28、连杆轴颈1为定位瓦，钻5mm的8个直油孔。（如图3-15的尺寸）图3-1516、钻斜油孔，夹、主轴颈，以连杆轴颈1为定位瓦，钻5.5mm的4个斜油孔，并接通两个直油孔，位置偏移0.5mm.（如图3-16的尺寸）图3-1616、 铰蛋位空，夹、主轴颈，以连杆轴颈1为定位瓦，钻6.10.03 mm深10mm。17、 油孔倒角 ，尺寸7.3min。18、 定位销孔钻、铰及倒角，专用工装夹、主轴颈，角度定位用连杆轴颈，加紧后分别几次加工，保证钻的孔5.7+0.030 mm,铰孔6 mm,，同时保证其形位公差垂直度、角度和位置度。（如图3-17的尺寸）图3-1719、 铣键槽，为保证键槽的对称度和角度，
29、我们就采用了两顶一夹的专用工装，以两中心孔定位装夹，以主轴颈3为定位瓦面，保证键槽的位置，保证键槽角度以连杆轴颈1靠定位为基准，加工是为使小头应力集中，采用盯紧，及保证小头跳动和键槽的对称度。（如图3-18的尺寸）图3-1820、 铣扁方，为保证扁方的对称度和角度，我们就采用了两顶一夹的专用工装，以两中心孔定位装夹，以主轴颈3为定位瓦面，保证扁方的位置，保证扁方角度以连杆轴颈1靠定位为基准，多装夹一次，保证扁方的对称度。（如图3-19的尺寸）图3-1921、 飞轮孔钻、倒角及攻丝，专用工装夹、主轴颈，加紧后分别几次加工，保证钻的孔8.9 mm,深16mm,倒角145，攻丝M1016H,深11m
30、m,同时保证其形位公差垂直度和位置度。（如图3-20的尺寸） 图3-2022、 小头螺纹孔攻丝，专用工装夹、主轴颈，攻丝M121.256H,深34mm,同时保证其形位公差垂直度。23、 精磨连杆轴颈，夹1、5主轴颈，以轴颈外圆作为基准，校正后，加工1、4拐径面尺寸，开档尺寸，还要把各分段保证好，拐径的偏心距离0.05mm.同时确保连杆轴颈在轴心线的扭曲0.05mm，角度差0.05mm，圆度0.005mm,轴向平行度0.005mm,R20.25mm和粗糙度等。（如图3-21的尺寸）图3-2124、 精磨连杆轴颈2，3，夹1、5主轴颈，以磨好的1瓦轴颈作为定位基准，加工2、3拐径面尺寸，开档尺寸，
31、还要把各分段保证好，拐径的偏心距离0.05mm.同时确保连杆轴颈在轴心线的1800.05mm，角度差0.05mm，圆度0.005mm,轴向平行度0.005mm,R20.25mm和粗糙度等。（如图3-22的尺寸）图3-22；25、 曲轴做动平衡试验，其不平衡力矩不大于0.5910 N.m(6gcm) ：在扇板大外圆上钻平衡孔，孔径不大于8.7，深度不大于25，孔中心距不小于15，不得穿透扇板两侧面，相互平衡孔之间不得相互接通，角视需在而定；若经钻孔后，其不平衡力矩还不符合要求时，允许采用铣削扇板的方法达到要求。26、 精磨主轴颈，以两中心孔定位装夹，磨主轴颈、45，R2.50.25mm,保证其分
32、段尺寸、轴颈平行度、R角、粗糙度、锥度和轴颈跳动。（如图3-23的尺寸）图3-2327、 精磨大小头，以两中心孔定位装夹，磨小头轴颈24.mm, 32mm, 38mm,磨大头轴颈68mm,保证其分段尺寸、R角、粗糙度、同柱度和跳动。（如图3-24的尺寸）图3-2428、 钳工，校直（如图3-25的尺寸）图3-2528、 葱油孔，不能伤到瓦面，保证R0.5，Ra0.8。29、 磁粉探伤，粉探伤各轴颈，拐径。30、 止推瓦抛光，整个轴颈和拐径抛光，油孔口边及油槽边沿不得有毛刺，圆角必须与轴颈表面圆滑过渡，抛光时不得有拉伤现象；严格清洗各油道和各部位，不允许有任何切屑及夹杂物，清洗度20mg，斜油孔
33、清洗5mg。31、 检验，分组。32、 闷钢珠，将油孔清理干净后，将钢球（1005032）压装入曲轴油孔中，然后如图所示在曲轴上均匀铆合3点收口，且在最大油压784.532KPa下,钢球处不得泄漏存在。33、 必须轻拿轻放，防止碰伤工作表面；清洗用油定期过滤，防锈必须干净；清洁度小于8mg，其中油孔为3mg。34、 打包，入库。 第四章 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定41确定机械加工余量钢质模翻砂件的机械加工余量按JB384585确定。4.1.4 翻砂件质量的计算 零件质量估计： 零件=V=7.85/4（22.56.2+1216+1611+149+196.24+3418+6322+13
34、9+3.420+2.218） 11.67根据零件的估算质量零件=11.67，估计翻砂件质量为锻件=14.8.4.1.2 锻件加工精度的确定在加工过程中，曲轴大头端和小头端外圆表面均有磨削加工工序，同时，主轴颈和连杆轴颈都有较高的磨削要求，因此，曲轴各外圆加工表面为磨削加工精度F2.4.1.3 翻砂件形状复杂系数S的确定其中，锻件=14.8假设翻砂件的最大直径为135mm,长为440mm,则： 算出S=14.811.566=1.188查简明机械加工工艺手册第275页内容，可确定锻件形状复杂系数为S1,属较复杂级别。4.1.4 铸造件机械加工总余量的确定根据铸造件质量以及F2和S3，查简明机械加工
35、工艺手册表10-18，可得该铸造件模子为2.53mm，水平方向也是2.53mm，即该铸造件外径的单面加工余量为2.53mm，各轴向尺寸的单面余量也是2.53mm。42 确定毛坯尺寸 上面查得的加工余量适用于表面粗糙度为Ra0.41.6um的表面，查简明机械加工工艺手册表1-20相关内容，确定毛坯尺寸如表4-1所示。表4-1曲轴毛坯尺寸成品零件尺寸（mm）单面加工余量（mm）翻沙件尺寸（mm）422.847.545351383443233824330682.573141.50.22.5146.51820.32.5187R2.52.5R52232824.450.152.529.54.3确定工序尺寸
36、确定曲轴径向的工序尺寸，曲轴外圆表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关，前面已经计算和查表核对出本零件各外圆表面的总加工余量，应将总余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸，曲轴外圆表面的工序加工余量，工序尺寸及Ra值见表4-2.表面加工工序尺寸4-2加工表面（mm）工序双边余量（mm）工序尺寸及公差（mm）表面粗糙度Ra(um)粗半精精粗半精精粗半精精4240.643.80.142.60.036.31.60.44520.4460.145.20.026.31.60.4381.20.338.60.138.30.026.31.60.4321.20.332.60.132.30.026.31.
37、60.4241.40.324.60.124.30.026.31.60.46820.3690.168.30.026.31.60.4第5章 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工汽车曲轴零部件时，需要设计相关的专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计打中心孔的专用夹具，数控车床定位基准的夹具，加工（车）曲轴拐径的夹具，磨曲轴拐径的夹具，直油孔夹具，斜油孔夹具，定位销孔夹具，铣削曲轴小头端半圆键槽，扁方夹具，钻飞轮孔夹具，校直专用夹具等。在专用夹具设计中，我们主要抽定位销孔夹具作为实列进行设计分析。5.1 钻、铰定位销孔家居设计本夹具主要用来加工大头端面定位销孔的
38、，在汽车曲轴或船舶曲轴等中，定位销孔一直起着关键的作用。好比套圈让鸡下蛋，要很标准才能对后工序飞轮孔加工保证其精度和位置差，才能让主机的跳动、点火和装配飞轮很稳定。定位销孔一直是一个精度和形位公差要求很高的部位，好比曲轴的咽喉。所以，需要有较好工装夹具来保证。为节约成成本，钻床采用一般的ZC40小钻床，钻夹头采用精度高的钻石牌钻夹头；考虑选择采用合理的装夹方式保证其稳定性和工装的耐磨、互换性；工装夹具零部件的材料、热处理和加工工艺能否可行等；对提供加工定位销孔的机床做主轴和主轴套跳动和间隙等；钻夹头的跳动，铰刀的锥度和跳动；5、工装夹具装配基准、坐标定向和装配校基准的难度。5.2 定位基准的选
39、择 图51 由零件工序加工图可知，定位销孔位于大头端面上，其尺寸精度要求、形位公差要求和表面粗糙度要求较高。为保证曲轴定位销的尺寸，根据基准重合、基准统一原则，最好选择大头端面做为销孔深度尺寸的基准。为保证曲轴定位销的形位公差精度要求，根据基准重合、基准统一原则，曲轴夹紧轴颈1，5主轴颈，要求轴颈外圆公差小于0.03mm,主轴颈3的端面要求垂直于主轴颈瓦面（垂直度0.01mm）。同时，角度差的定位是以连杆轴颈1为基准，轴颈外圆公差小于0.03mm。因此，形位公差的保证要求基准一直，精度在前工序控制稳定。为保证曲轴定位销的粗糙度和内孔尺寸精度，采用钻后，在进行铰削的方法。5.3 切削力与夹紧力的
40、计算由于本道工序主要完成曲轴定位销孔的钻、铰削加工，因此切削力应钻削和铰削为准，查切削用量简明手册表2.32得： 本道工序加工定位销孔时，工件主轴颈1.5放在两个V形块上，主轴颈3端面有支撑块，连杆轴颈1有固定的定位点。 677.8N5.4 定位元件确定5.4.1 汽车曲轴为大批量生产，采用手动夹紧的夹具不仅结构简单，在生产中的应用也比较广泛，另外，采用手动夹紧，原始夹紧力可以连续作用，加紧可靠，方便实用。曲轴属于轴类零件，在本道工序夹具的定位元件还是选用两个V形块，一个支承板来对曲轴轴向方向定位，采用一个靠山作为角度方向的定位。根据工件的直径D=45mm可知V形的结构尺寸如下图52，该V形加工方便，可采用一副一次型线切割成型，尺寸精度和基准都能较好的统一。图