曲轴毕业设计大学毕业论文.doc

毕业设计报告(论文)

报告(论文)题目：空压机之曲轴机加工工艺
及工装设计

作者所在系部： 机械工程系
作者所在专业： 机械设计制造及其自动化
作者所在班级：
作 者 姓 名 ：
作 者 学 号 ：
完 成 时 间 ： 2 11日

目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
第2章 曲轴零件的分析 2
2.1 空压机曲轴的作用 2
2.2 空压机曲轴的结构特点 2
2.3 空压机曲轴的工艺分析 2
2.3.1 与主轴颈同轴的加工表面 2
2.3.2 与曲拐同轴的加工表面 2
2.3.3 交叉油孔 2
第3章 工艺规程设计 3
3.1 确定毛坯的制造形式 3
3.2 基准的选择 3
3.2.1 粗基准的选择 3
3.2.2 精基准的选择 3
3.3 曲轴表面加工方法的确定 3
3.4 制订工艺路线 4
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 7
3.5.1 确定机械加工余量 7
3.5.2 确定毛坯尺寸 8
3.5.3 确定工序尺寸 8
3.7 确定切削用量及基本工时 11
第4章 专用夹具设计 35
4.1 加工曲拐轴颈上直油孔夹具设计 35
4.1.1 定位基准的选择 35
4.1.2 切削力与夹紧力的计算 35
4.1.3 定位元件及动力装置确定 36
4.1.4 钻套及夹具体的设计 37
4.2 铣削曲轴短端半圆键槽夹具的设计 38
4.2.1 定位基准的选择 38
4.2.2 定位元件的设计 38
4.2.3 铣削力与夹紧力的计算 39
4.2.4 对刀块和塞尺的设计 40
4.2.5 夹具体设计 41
第5章 结 论 42
致 谢 43
参考文献 44

摘 要

此次毕业设计任务是对康明斯空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺、夹具的设计,在曲轴零件的加工工艺过程中轴与轴中心线之间要有位置要求, 以毛坯轴两端定位先加工两中心孔,以两端中心孔定位再粗、精加工各轴的表面，然后以粗、精后的两轴径定位采用专用夹具加工斜油孔、钻两个和粗、精磨各轴段，然后铣半圆键槽，最后滚螺纹。
在夹具的设计过程中，主要以V形块和支承板来定位，靠直压板和弹簧来夹紧。钻拐径两孔应采用长型快换钻套，在钻连杆轴径倾斜的孔时采用平面倾斜的夹具体，夹具设计要方便、简单。

关键词 曲轴，加工工艺，夹具设计。

I
北华航天工业学院毕业设计
ABSTRACT

The task is to design graduate Cummins air compressor parts of the crankshaft machining process, fixture design, in parts of the crankshaft axis machining process with the center axis between a location request, to rough-axis positioning at both ends of first Two-processing centre to centre at both ends of re-positioning rough, finishing the surface of the shaft, and then to crude, refined after the two shaft positioning fixture used for processing oblique hole, and two drilling rough, the axis Jingmo Paragraph, and then half keyway milling, the final roller screw.
Fixture in the design process, mainly in V-shaped blocks and plates to support positioning, and spring clips straight on to clamp. Drill two holes Shui Drive should be used for long-quick sets of drilling in the drill hole inclined shaft connecting rod used in the plane tilted specific folder, to facilitate the fixture design, simple.

Key words crank, processing craft, jig design.

II
北华航天工业学院毕业设计
第1章 绪论

夹具结构设计在加深我们对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。选择曲轴的夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学的知识。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产品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。提高生产率，降低成本，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，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时局进地创新和发展夹具技术。

45
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第2章 曲轴零件的分析
2.1 空压机曲轴的作用
空压机曲轴是活塞式压缩机中接受电动机以扭矩形式输入的动力、并将旋转运动变为直线运动的一个重要零件，它在工作过程中将承受周期性的、复杂的交变载荷。曲轴常用材料有优质碳素结构钢和球墨铸铁等，因此曲轴毛坯也就有锻造曲轴和铸造曲轴两大类。在本设计当中，曲轴采用锻造毛坯。
2.2 空压机曲轴的结构特点
从结构上看，空压机曲轴具有如下特点：整个曲轴是由主轴颈、与连杆大头配合的曲拐，联结主轴和曲拐的平衡铁组成。主轴上有与轴承、皮带轮、轴承盖等相配合的几个部分。此外，为了保证连杆大头瓦与曲拐之间通油润滑，在曲轴上要求钻出细长的交叉油孔。
2.3 空压机曲轴的工艺分析
从机械加工工艺上看，曲轴属于轴类零件，主要是外圆表面的加工。但由于曲轴呈拐状，曲柄销与主轴颈偏离了一定的距离，不在同一轴心线上，形状较复杂，因此，曲轴零件的机械加工过程又有一定的难度。
空压机曲轴共有三组彼此相关的加工表面：
2.3.1 与主轴颈同轴的加工表面
包括：倒角、过渡圆角、圆锥面以及各段轴径不同的外圆表面，另外，在曲轴小端还有一个半圆键槽。
2.3.2 与曲拐同轴的加工表面
主要包括曲拐外圆表面、两侧面以及过渡圆角表面。
2.3.3 交叉油孔
包括两个的直油孔和连接这两个油孔的一个的斜油孔。

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第3章 工艺规程设计
3.1 确定毛坯的制造形式
曲轴材料为45钢，此零件在工作过程中同时存在交变载荷和冲击性载荷，工作环境较差，为使零件的金属纤维尽量不被切断，保证零件工作的可靠性，曲轴零件的毛坯选用锻件。空压机曲轴年产量为2000件，已经达到了中批量生产，而且零件的尺寸并不很大，因此曲轴毛坯采用模锻成型制造形式。
3.2 基准的选择
基准是用来确定工件上几何要素之间的几何关系所依据的那些点、线、面。基准可分为：设计基准、工艺基准、定位基准、工序基准、测量基准和装配基准等。这里要选择的是定位基准。
零件在加工过程中，定位基准的选择不仅对保证加工精度和确定加工顺序有很大影响，而且对工装夹具的设计与制造影响也很大。由于定位基准是由零件上的具体表面体现，因此，定位基准的选择实际上是定位基面的选择。
3.2.1 粗基准的选择
用没有经过切削加工的表面作为定位基准称为粗基准。对于待加工零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准；而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。对于曲轴零件，选择和的未加工外圆表面以及小端平衡铁内侧面作为粗基准来加工曲轴零件。
3.2.2 精基准的选择
精基准的选择应有利于保证加工精度，并使零件装夹方便。在选择时，主要应考虑基准重合、基准统一等问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。对于曲轴零件，选择两端中心孔以及两端已加工外圆表面作为精基准。
3.3 曲轴表面加工方法的确定
曲轴零件的加工面有外圆、端面、小孔、半圆键槽和外螺纹表面。参考《简明机械加工工艺手册》确定各表面加工方法如下：
1）螺纹表面：中顶径公差等级为级，查表，取该螺纹表面的加工方法为：滚丝轮滚压螺纹；
2）圆锥表面：公差等级未注，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车—磨削；
3）外圆表面：公差等级未注，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车；
4）外圆表面：公差等级未注，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车；
5）外圆表面：公差等级为级，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车—磨削；
6）外圆表面：公差等级未注，表面粗糙度为，查表，选该表面的加工方法为：粗车；
7）外圆表面：该表面不是零件的工作表面，尺寸和表面质量要求不高，直接采用毛坯表面，不进行加工；
8）外圆表面：公差等级为级，表面粗糙度为，查表，选该表面的加工方法为：粗车；
9）外圆表面：公差等级为级，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车—磨削—抛光；
10）外圆表面：公差等级为级，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车—磨削—抛光；
11）外圆表面：公差等级为级，表面粗糙度为，查表，选该表面加工方法为：粗车—半精车—磨削；
12）两端中心孔：查表有关内容，确定中心孔的加工方法为：钻中心孔—修磨中心孔；
13）两端面：公差等级未注，表面粗糙度为，查表，选该表面的加工方法为：粗铣；
14）各轴段过渡圆角：表面粗糙度有、、三种。根据各轴段的加工方法确定；
15）交叉润滑油孔：尺寸分别为、、，孔的内表面粗糙度为，精度要求不高，查表，选用钻模钻孔的方法；
16）各轴段倒角：根据各轴段的加工方法确定。
3.4 制订工艺路线
经查阅相关资料可知：空压机曲轴的加工路线一般是先铣端面定总长，然后钻中心孔、再加工主轴颈、曲拐轴颈，最后钻润滑油孔。按照先加工基准面以及先粗后精的原则，空压机曲轴的工艺路线有如下两套方案：
方案一：
工序一 铣两端面定总长
工序二 钻两端中心孔
工序三 车曲轴短端
工序四 车曲轴长端
工序五 车曲轴平衡铁
工序六 车曲拐
工序七 钻斜油孔
工序八 钻主轴颈上直油孔
工序九 钻曲拐上直油孔
工序十 热处理，高频淬火
工序十一 修研两端中心孔
工序十二 磨曲轴短端外圆表面
工序十三 磨曲轴长端外圆表面
工序十四 磨曲轴长端圆锥表面
工序十五 磨曲拐
工序十六 铣半圆键槽
工序十七 重要表面抛光
工序十八 车槽（螺纹退刀槽）
工序十九 滚螺纹
工序二十 磁力探伤后退磁
工序二十一 终检
方案二：
工序一 铣两端面定总长
工序二 钻两端中心孔
工序三 车曲轴短端
工序四 车曲轴长端
工序五 车曲轴平衡铁
工序六 车曲拐
工序七 钻斜油孔
工序八 钻主轴颈上直油孔
工序九 钻曲拐上直油孔
工序十 油孔口倒角
工序十一 热处理，高频淬火
工序十二 修研两端中心孔
工序十三 磨曲轴短端外圆表面
工序十四 精车101端面
工序十五 磨曲轴长端外圆表面
工序十六 磨曲轴长端圆锥表面
工序十七 磨曲拐
工序十八 铣半圆键槽
工序十九 重要表面抛光
工序二十 车槽（螺纹退刀槽）
工序二十一 滚螺纹
工序二十二 去毛刺
工序二十三 磁力探伤后退磁
工序二十四 终检
比较上述两套方案可以发现：方案一完全按照曲轴加工的一般方法安排工艺路线，但在细节上做得不够好。比如曲轴短端101端面，虽然在加工短端时已经加工出来，但若不进一步精车，尺寸精度和表面粗糙度不能够很好的保证。方案二不仅弥补了上述的不足，还在整套工艺路线的最后安排了钳工去毛刺，这样有效防止了油孔与螺纹等处毛刺的产生。
通过研究零件图纸，对照方案二，还可以发现车槽工序安排在了磨长端外圆表面之后，这样的安排有可能导致已经加工完成的外圆表面受损，从而影响外圆表面质量。因此，将方案二中的工序二十放到工序十五之前。这样，就更能保证零件的尺寸精度和表面质量。另外，为防止废品的产生，在热处理之前添加检验工序。
综上所述，确定的工艺路线方案如下：
工序一 铣两端面定总长
工序二 钻两端中心孔
工序三 车曲轴短端
工序四 车曲轴长端
工序五 车曲轴平衡铁
工序六 车曲拐
工序七 钻斜油孔
工序八 钻主轴颈上直油孔
工序九 钻曲拐上直油孔
工序十 油孔口倒角
工序十一 检验
工序十二 热处理，高频淬火
工序十三 修研两端中心孔
工序十四 磨曲轴短端外圆表面
工序十五 精车101端面
工序十六 车槽（螺纹退刀槽）
工序十七 磨曲轴长端外圆表面
工序十八 磨曲轴长端圆锥表面
工序十九 磨曲拐
工序二十 铣半圆键槽
工序二十一 重要表面抛光
工序二十二 滚螺纹
工序二十三 去毛刺
工序二十四 磁力探伤后退磁
工序二十五 终检
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
3.5.1 确定机械加工余量
钢质模锻件的机械加工余量按JB3835-85确定。
（1）锻件质量的计算
零件质量估计：

根据零件的估算质量，估算锻件质量为。
（2）锻件加工精度的确定
在加工过程中，曲轴长端和短端外圆表面均有磨削加工工序，因此，曲轴各外圆加工表面为磨削加工精度。
（3）锻件形状复杂系数的确定

其中，。
假设锻件的最大直径为84mm,长为266mm，则：

所以，。
查《简明机械加工工艺手册》第282页内容，可确定锻件形状复杂系数为，属较复杂级别。
（4）锻件机械加工总余量的确定
根据锻件质量以及和，查《简明机械加工工艺手册》表，可得该锻件直径方向为，水平方向也是，即该锻件各外径的单面加工余量为，各轴向尺寸的单面余量也是。
3.5.2 确定毛坯尺寸
上面查得的加工余量适用于表面粗糙度为的表面，对于的表面，余量要适当增大。由《简明机械加工工艺手册》表相关内容，确定毛坯尺寸如表所示。
表 曲轴毛坯尺寸
零件尺寸（mm）
单面加工余量(mm)
锻件尺寸(mm)

该表面不加工

该段两端面不加工

3.5.3 确定工序尺寸
（1）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。前面已经查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、工序尺寸及值见表。
表 曲轴外圆表面工序尺寸
加工表面

工序双边余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗
半精
精
粗
半精
精
粗
半精
精

9
0.5
—

—
6.3
1.6
—

5.5
0.5
—

—
6.3
0.8
0.4

4
—
—

—
—
12.5
—
—

5.4
0.6
—

—
12.5
0.8
0.4

4.5
0.5
—

—
6.3
1.6
—

9
1
—

—
6.3
3.2
—

14.5
0.5
—

—
6.3
3.2
—

22.5
0.5
—

—
6.3
3.2
—
（2）确定曲轴轴向的工序尺寸
本零件各工序的轴向尺寸如图所示：
查《简明机械加工工艺手册》表和表，结合上面已经定出的各表面加工总余量，可确定曲轴加工各工序轴向加工余量为：
表 曲轴各工序轴向加工余量（单位：mm）
序号

余量
2.5
1
0.5
0.7
1
0.5
1
0.5
1
0.5
序号

余量
0.5
0.3
1.7
1.7
0.3
0.5
1.5
0.5
1
2.5
已知工序尺寸为：
表 曲轴各工序轴向已知工序尺寸（单位：mm）
尺寸号

数值

尺寸号

数值

1.5

图 各工序的轴向尺寸

运用工艺尺寸链可求出剩余工序尺寸为：
表 曲轴各工序轴向其他工序尺寸（单位：mm）
尺寸号

数值

尺寸号

数值

（3）确定曲轴润滑油孔的工序尺寸
两个油孔和一个斜油孔，仅采用钻孔加工即可，孔内表面粗糙度几乎不作要求，故各孔的工序尺寸及加工余量如下：
短端油孔 双边余量
曲拐上油孔 双边余量
斜油孔 双边余量
（4）确定曲轴半圆键槽的工序尺寸
该键槽一次加工达到图样要求，故工序尺寸为：
槽宽：
径向尺寸：
该键槽中心距离轴颈端面。
3.7 确定切削用量及基本工时
切削用量一般包括切削深度、进给量级切削速度三项。确定方法是：先确定切削深度、进给量，再确定切削速度。本小节若无说明，所查表格及公式均来自《切削用量简明手册》（第3班，艾兴、肖诗刚编，1993年机械工业出版社出版）。
工序一 铣两端面定总长
本工序为铣削两端面。已知加工材料为45钢，，锻件，有外皮。选择的机床为Z8210型铣钻机床，采用通用铣夹具定位夹紧。
（1）选择刀具
查表，选择YT15硬质合金刀片；
查表，铣削深度时，端铣刀直径为，铣削宽度为，符合要求。由于采用标准硬质合金端铣刀，查表得刀具齿
数为。
查表，当时，刀具的几何尺寸为：、、、（假定）、、、。
（2）切削用量的确定
1） 确定切削深度
由于加工余量不大，可以一次走刀切完，因此。
2） 确定每齿进给量
查表，当使用YT15刀具，机床功率为5.5kW（《金属切削机床手册》Z8210说明书）时，，加工时采用对称铣削，故取。
3） 确定铣刀磨钝标准及刀具寿命
查表，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.0mm；
查表，当铣刀直径时刀具寿命为。
4） 确定切削速度和每分钟进给量
查表，当、、、时，、、。
各修正系数为：、
故：

根据Z8210说明书，选择，，因此，实际的切削速度和每齿进给量分别为：

5） 校验机床功率
查表，当，，，，时，切削功率近似为。
而Z8210机床主轴允许功率为：

由于，因此所选择的切削用量可用。
（3）计算基本工时

其中，查表，对称安装铣刀，入切量及超切量为。故：

工序二 钻两端中心孔
本工序为钻两端中心孔。已知加工材料为45钢，，锻件。选择的机床为Z512型台式钻床，采用通用夹具定位夹紧。
（1）切削用量的确定
1） 确定进给量
查表，当加工要求为精度，钢的强度，时，。
查Z512钻床说明书，确定。
2） 确定钻头磨钝标准及寿命
查表，当时，钻头后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
3） 确定切削速度
查表，的加工属性为4类；
查表，当加工属性为4类，，采用标准中心钻，时，。
查表，得切削速度修正系数为：，，，，。
故：

查Z512钻床说明书，确定。
故实际切削速度为：

4） 校验机床扭矩及功率
查表，当，时，。
扭矩修正系数均为1.0，故。
查Z512钻床说明书，当时，。
查表，当，，，时，。
查Z512钻床说明书得：。
由于，，因此所选择的切削用量可用。
（2）计算基本工时

其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序三 车曲轴短端
本工序为车削曲轴短端。已知加工材料为45钢，，锻件，有外皮。选择的机床为CK6140A型数控车床，采用拨盘和顶尖进行定位夹紧。
（1）选择刀具
由于该工序为车短端外圆及台阶面，为使刀具承受较大的切削力，快速切除余量，选用车刀。
查表，选择刀具材料为YT15硬质合金；
查表，由于CK6140A车床的中心高为，故选择刀杆尺寸为:，刀片厚度为。
查表，选择卷屑槽带棱角前刀面，刀具几何尺寸为：，，，，，，。卷屑槽尺寸为：，，。
（2）切削用量的确定
1）确定切削深度
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
半精车曲轴短端外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
2）确定进给量
为使加工过程尽可能简化，在这里根据最大加工直径确定进给量。
① 粗车过程的进给量
查表，在粗车钢料，刀杆尺寸为，，以及工件直径为时，。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
② 半精车过程的进给量
查表，当用硬质合金外圆车刀半精车钢料，表面粗糙度为，切削速度范围为，刀尖圆弧半径为时，半精车进给量为：。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
3）确定车刀磨钝标准及寿命
查表，车刀后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
4）确定切削速度
为保证加工外圆时的切削速度，这里按选取。
① 粗车过程的切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

② 半精车过程的切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

5）校验机床功率
这里仅校验粗车过程的机床功率。
查表，当，，，时，。
查表得切削功率修正系数为：， ，故实际切削功率为：。
查CK6140A数控车床说明书可知：当时，车床主轴允许功率为。
由于，因此所选择的切削用量可用。
（3）计算基本工时

① 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

② 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

③ 半精车曲轴短端外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序四 车曲轴长端
本工序与上工序的加工条件完全相同，装夹方式也相同。刀具的选择与上工序相同，这里不再介绍。
（1）确定切削用量
1）确定切削深度
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
粗车圆锥面，平均双边余量为，一次走刀可以完成，故。
半精车曲轴长端外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
2）确定进给量
为使加工过程尽可能简化，在这里根据最大加工直径确定进给量。
① 粗车过程的进给量
查表，在粗车钢料，刀杆尺寸为，，以及工件直径为时，。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
② 半精车过程的进给量
查表，当用硬质合金外圆车刀半精车钢料，表面粗糙度为，切削速度范围为，刀尖圆弧半径为时，半精车进给量为：。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
3）确定车刀磨钝标准及寿命
查表，车刀后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
4）确定切削速度
为保证加工外圆时的切削速度，这里按选取。
① 粗车过程的切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

② 半精车过程的切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

5）校验机床功率
这里仅校验粗车过程的机床功率。
查表，当，，，时，。与上道工序的切削功率相同，满足功率要求。因此所选择的切削用量可用。
（2）计算基本工时

① 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

② 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

③ 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

④ 粗车外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

⑤ 半精车曲轴短端外圆的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序五 车曲轴平衡铁
本工序为车削曲轴平衡铁。本工序与上工序的加工条件完全相同，选择的机床为C620-1型普通车床，采用三爪卡盘和顶尖进行定位夹紧。
（1）选择刀具
选用直头焊接式外圆车刀。
查表，由于C620-1型普通车床的中心高为，故选择刀杆尺寸为:，刀片厚度为。
查表，粗车带有外皮的锻件毛坯，选择刀具材料为YT15硬质合金；
查表，选择卷屑槽带棱角前刀面，刀具几何尺寸为：，，，，，，。卷屑槽尺寸为：，，。
（2）切削用量的确定
1）确定切削深度
粗车外圆，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
2）确定进给量
查表，在粗车钢料，刀杆尺寸为，，以及工件直径为时，。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
3）确定车刀磨钝标准及寿命
查表，车刀后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
4）确定切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

5）校验机床功率
查表，当，，，时，。
查表得切削功率修正系数为：， ，故实际切削功率为：。
查CK6140A数控车床说明书可知：当时，车床主轴允许功率为。
由于，因此所选择的切削用量可用。
（3）计算基本工时

其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序六 车曲拐
本工序为车削曲轴偏心曲拐。本工序与上工序的加工条件相同，选择的机床为CK6140A型数控车床，采用偏心联接盘配合三爪卡盘和顶尖进行定位夹紧。

（1）选择刀具
由于曲拐两侧都有垂直的台阶面，普通的车刀不能满足要求，因此，需要设计专用的曲拐车刀。
查表，由于CK6140A型数控车床的中心高为，故选择刀杆尺寸为:，刀片厚度为。
查表，粗车带有外皮的锻件毛坯，选择刀具材料为YT15硬质合金；
（2）切削用量的确定
1）确定切削深度
粗车曲拐轴颈，双边余量为，一次走刀可以完成，故。
2）确定进给量
由于专用的曲拐车刀与切槽刀具几何形状相似，故其进给量可以按照切槽刀选取。
查表，工件直径为时，进给量。
查CK6140A数控车床说明书，确定。
3）确定车刀磨钝标准及寿命
查表，车刀后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
4）确定切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查CK6140A数控车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

5）校验机床功率
查表，当，，，时，。
查表得切削功率修正系数为：， ，故实际切削功率为：。
查CK6140A数控车床说明书可知：当时，车床主轴允许功率为。
由于，因此所选择的切削用量可用。
（3）计算基本工时

其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序七 钻斜油孔
本工序为钻曲轴上斜油孔。本工序选择的机床为Z512型台式钻床，采用专用钻斜油孔夹具进行定位夹紧。
（1）选择钻头
选择标准高速钢直柄麻花钻，钻头直径为。
查表及表，确定钻头的几何形状为：标准刃磨形状，，，，无横刃，，。
（2）切削用量的确定
1）确定进给量
查表，当加工要求为及以下，钢的强度为，麻花钻直径为时，进给量。
查Z512型台式钻床说明书，确定。
2）确定钻头磨钝标准及寿命
查表，当时，钻头后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
3）确定切削速度
查表，的加工属性为4类；
查表，当加工属性为4类，，采用标准直柄麻花钻，钻头直径时，。
查表，得切削速度修正系数为：，，，，。
故：

查Z512钻床说明书，确定。
故实际切削速度为：

4）校验机床扭矩及功率
查表，当，时，。
扭矩修正系数均为1.0，故。
查Z512钻床说明书，当时，。
查表，当，，，时，。
查Z512钻床说明书得：。
由于，，因此所选择的切削用量可用。
（3）计算基本工时

其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序八（钻主轴颈上直油孔）、九（钻曲拐上直油孔）、十（油孔口倒角）
这三道工序已知条件与上工序完全相同，可以采用相同的切削用量。这三道工序所用刀具分别为：标准高速钢直柄麻花钻、标准高速钢直柄麻花钻，以及锪钻。
（1）计算基本工时

① 工序八（钻主轴颈上直油孔）的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

② 工序九（钻曲拐上直油孔）的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

③ 工序十（油孔口倒角）的基本工时
其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序十一 检验
本工序的基本工时由检验车间控制。
工序十二 热处理，高频淬火
本工序的基本工时由热处理车间控制。
工序十三 修研两端中心孔
该工序对曲轴两端中心孔进行修研，从而减少用中心孔定位时产生的误差，为后面的半精加工和精加工作准备。
研磨中心孔时采用研磨顶尖。加工时将研磨顶尖装在车床三爪卡盘上，将工件顶在研磨顶尖和尾架顶尖之间进行研磨；修研时，加研磨剂。
该工序采用SK360-1型普通车床，由于加工余量几乎为零，切削用量及基本工时不再进行计算。取，初定每侧中心孔研磨时间为；故加工一件曲轴中心孔需工时为：。
工序十四 磨曲轴短端外圆表面
本工序为磨削曲轴短端。
为提高生产效率，减少重复更换刀具引起的误差，该工序采用成型砂轮，采用切入法磨削。本工序选择的机床为型数控端面外圆成型磨床，采用专用拨盘进行定位夹紧
（1）选择磨具
查《金属机械加工工艺人员手册》表，选择白刚玉磨料。
查《金属机械加工工艺人员手册》表，选择陶瓷结合剂。
查《金属机械加工工艺人员手册》表及表，选择磨料粒度为：。
查《金属机械加工工艺人员手册》表，确定砂轮硬度为：中软级，代号为。
查《金属机械加工工艺人员手册》表，确定砂轮结构为中等结构，结构号数为5。
查《金属机械加工工艺人员手册》表，选择切削液为乳化液。
成型砂轮的尺寸由机床尺寸及工件相对位置确定为：。
（2）切削用量的确定
1）工件回转速度及每分钟转数
查《金属机械加工工艺人员手册》表，工件材料为淬火钢，工件表面直径时，，。
初步定为，。
2）纵进给量

查型数控端面外圆成型磨床说明书，选。
3）纵进给量
查《金属机械加工工艺人员手册》表，当工件纵进给量，工件表面直径，时，。
横进给量修正系数为：，。
故：
（3）计算基本工时

其中：——磨削厚度，本工序；
——切入次数，本工序仅切入一次；
——根据，取为；
——光整时间，查《金属机械加工工艺人员手册》表，光整时间；
——外圆磨系数，查《金属机械加工工艺人员手册》表，取。
故：

工序十五 精车101端面
本工序为精车曲轴长端尺寸端面。本工序选择的机床为SK360型普通车床，采用三爪卡盘和顶尖进行定位夹紧。
（1）选择刀具
选用直头焊接式外圆车刀。
查表，由于SK360型普通车床的中心高为，故选择刀杆尺寸为:，刀片厚度为。
查表，精车钢件端面，选择刀具材料为硬质合金；
查表，选择卷屑槽带棱角前刀面，刀具几何尺寸为：，，，，，，。卷屑槽尺寸为：，，。
（2）切削用量的确定
1）确定切削深度
精车曲轴长端尺寸端面，单边余量为，一次走刀可以完成，故。
2）确定进给量
查表，在精车钢料，刀杆尺寸为，，（暂定）以及时，。
查SK360普通车床说明书，确定。
3）确定车刀磨钝标准及寿命
查表，车刀后刀面最大磨损量取为,钻头寿命为。
4）确定切削速度
查表，当用硬质合金车刀加工钢料，，时，切削速度为。
查表得切削速度修正系数为： ，，，，，故：

查SK360型普通车床说明书，确定。
故实际切削速度为：

由于本工序为半精加工，故机床功率可不进行校验。
（3）计算基本工时

其中，查表，入切量及超切量为。故：

工序十六 车槽（螺纹退刀槽）
本工序为精车曲轴长端螺纹外径并车槽。本工序选择的机床仍为SK360型普通车床，采用拨盘和顶尖进行定位夹紧。
（1）选择刀具
选用直头焊接式外圆车刀。
查表，由于SK360型普通车床的中心高为，故选择刀杆尺寸为:，刀片厚度为。
查表，精车钢件端面，选择刀具材料为YT30硬质合金；
查表，选择卷屑槽带棱角前刀面，刀具几何尺寸为：，，，，，，。卷屑槽尺寸为：，，。
（2）切削用量的确定
1）确定切削深度
精车曲轴长端螺纹外径，双边余量为，一次走刀可