续表1
方案Ⅰ 工序号 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390
工序内容 磨1:8圆锥面 车螺纹M36X2 油孔Ф5抛光 探伤
检验各相关尺寸 在N处打厂标及检验
标记
清洗 氮化
按氮化工艺要求检验 抛光连杆颈、油封档 清洗、检验、包装
方案Ⅱ 工序号
290 300 310 320 330 340
工序内容
在N处打厂标及检验标记 探伤
清洗 氮化
抛光连杆颈、油封档
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的检验太少,不利于控制曲轴的加工质量。
根据以上分析,确定方案Ⅰ为曲轴零件加工的工艺路线。
2.5 选择加工设备与工艺装备
2.5.1 选择机床
考虑到大量生产,尽量选用高效机床。
① 工序070、080、090、100均为圆柱面的车削加工,用CJK6140数控车床加工方便且效率高。
② 工序180、190、260、270、280、290均为圆柱面的磨削加工,用JK101数显曲轴磨床加工方便且效率高。
③ 其余表面加工均采用通用机床。如:C6140卧式车床、X62W万能铣床、Z5125立式钻床等。 2.5.2 选择夹具
考虑到大量生产,均采用专用夹具。 2.5.3 选择刀具
① 在车床上加工的工序,均采用YG6硬质合金外圆车刀,并尽量采用成形车刀。
② 在铣床上加工的工序,铣平面选用YG6A硬质合金圆盘铣刀,铣键槽选用键槽铣刀。
③ 在磨床上加工的工序,磨主轴颈选用砂轮P600X63X305,C46K2B35,其外径为600mm,厚度为63mm,内径为305mm;磨连杆颈选用砂轮P600X25X305,C46K2B35,其
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外径为600mm,厚度为25mm,内径为305mm。
④ 在钻床上加工的工序,均选用麻花钻和机用丝锥。 2.5.4 选择量具
工序070粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。
粗车Ф40h6mm至Φ41.80?0.25mm。查《互换性技术测量应用手册》表5.1-1知计量器具不确定度允许值U1=0.029mm。查《互换性技术测量应用手册》表5.1-2,选择分度值0.02mm的游标卡尺,其不确定度U=0.02mm,U 其他工序所用量具详见工序卡片。 2.6 确定工序尺寸 径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现依据《机械制造工艺及设备设计指导手册》第十五章有关资料确定各表面精加工、半精加工余量,由后向前推算工序尺寸,并确定其公差,见表2。 表2 各表面工序尺寸及公差 Table 2 The surface process dimensions and tolerances 加工表面 加工内容 加工 余量 精度 等级 工序尺寸 量具表面 粗糙度 Ra(μm) 0.8 6.3 12.5 M36X2螺纹 铸件 车螺纹 精车 半精车 粗车 5 0.4 1.0 3.6 CT9 IT6 IT10 IT12 Ф41±1.0 0.10?36??0.28 ?36.40?0.10 ?37.40?0.25 1:8圆锥面 铸件 磨削 半精车 粗车 5 0.4 1.0 3.6 CT9 IT6 IT10 IT12 ?0.5 510?0.3 590?0.5 670 0.8 6.3 12.5 7 续表2 加工表面 加工内容 加工 余量 精度 等级 工序尺寸 量具表面 粗糙度 Ra(μm) 0.8 6.3 Ф45油封档 铸件 研磨 磨削 半精车 5 0.4 1.0 CT9 IT6 IT10 Ф50±1.0 ?450?0.062 0.010?45??0.062 ?45.40?0.1 IT12 CT9 IT6 IT7 IT10 IT12 CT9 IT10 IT12 CT9 IT10 IT12 CT9 IT6 IT7 IT10 IT12 Ф45油封档 粗车 铸件 精磨 粗磨 半精车 粗车 铸件 半精车 粗车 铸件 半精车 粗车 铸件 精磨 粗磨 半精车 粗车 3.6 5 0.2 0.6 1.1 3.1 5 1.1 3.9 5 1.1 3.9 5 0.2 0.6 1.1 3.1 8 ?46.40?0.25 Ф55±1.0 0.025?50??0.009 0.041?50.2??0.011 12.5 0.8 0.8 6.3 12.5 6.3 12.5 6.3 12.5 0.8 0.8 6.3 12.5 Ф50主轴颈 (长头) ?50.80?0.12 ?51.90?0.3 Ф65±1.1 0.131?60??0.011 Ф60(长头) ?61.10?0.3 Ф65±1.1 0.131?60??0.011 Ф60(短头) ?61.10?0.3 Ф55±1.0 0.018?50??0.002 0.030?50.2??0.002 Ф50主轴颈 (短头) ?50.80?0.12 ?51.90?0.3 续表2 加工表面 Ф40圆柱面 铸件 精磨 粗磨 加工内容 加工 余量 0.6 1.0 3.2 CT9 精度 等级 IT6 IT7 IT10 IT12 工序尺寸 量具表面 粗糙度 Ra(μm) 0.8 0.8 6.3 12.5 半精车 粗车 5 0.2 Ф45±1.0 ?400?0..016 ?40.20?0.025 ?40.80?0.10 ?41.80?0.25 Ф45连杆颈 4—Ф8孔 2— M10X1.25 Ф19孔 2—M6 Ф14.2斜孔 铸件 研磨 精磨 粗磨 半精车 粗车 铰孔 钻孔 攻丝 钻孔 铰孔 钻孔 攻丝 钻孔 钻孔 5 0.2 0.6 1.0 3.2 0.2 7.8 8.8 0.5 18.5 5 14.2 CT9 IT5 IT6 IT7 IT10 IT12 IT8 IT12 IT12 IT8 IT12 IT12 IT12 Ф50±1.0 ?450?0.016 0.010?45??0.016 ?45.20?0.025 ?45.80?0.1 ?46.80?0.25 0.138?51.9??0.080 Ф7.8 Ф8.8 0.072?51.9??0.025 Ф18.5 Ф5 Ф14.2 0.4 0.8 0.8 6.3 12.5 1.6 12.5 12.5 1.6 12.5 12.5 12.5 2.7 确定切削用量及时间定额 2.7.1 工序070(粗车长头)切削用量及时间定额 本工序选用CJK6140数控车床,拨盘、顶尖装夹,分三个工步:工步1为车Ф40h6,工步2为车Ф50k6主轴颈,工步3为车Ф60。加工后表面粗糙度为Ra≤12.5μm。 (1) 工步1粗车Ф40h6 1)选择刀具 9 ① 选择外圆车刀。 ② 根据《切削用量简明手册》表1.1,由于车床的中心高为200mm(表1.30),故选刀杆尺寸BXH=16mmX25mm,刀片厚度为4.5mm。 ③ 根据《切削用量简明手册》表1.2,可选择YG6牌号硬质合金。 ④ 车刀几何形状(见表1.3),选择平面带倒棱前刀面,κr=60°,κr′=10°,α。=6°,γ。=12°,λs= —10°,γε=0.8mm, ?01=—10°,b?1=0.4mm。 2)选择切削用量 ① 确定切削深度αp 由于粗加工余量仅为1.6mm,可在一次走刀内切完,故 αp=(45—41.8)/2mm=1.6mm ② 确定进给量f 根据《切削用量简明手册》表1.6,在粗车铸铁、表面粗糙度Ra=12.5μm时 f=0.25~0.40mm/r 按CJK6140数控车床说明书选择 f=0.36mm/r ③ 选择车刀磨钝标准及寿命 根据《切削用量简明手册》表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为1.0mm,车刀寿命T=60min。 ④ 确定切削速度Vc 切削速度Vc可根据公式计算,也可直接由表中查出。 根据《切削用量简明手册》表1.27 vc?式中kV=ktvkK?vksvkTvkKv 故Vc=69.6m/min n=492r/min CvT?pfmxvyvkv (1) 按CJK6140数控车床说明书,选择n=500r/min,这时Vc=110m/min。 最后决定的车削用量为 αp=1.6mm,f=0.36mm/r,n=500r/min,Vc=110m/min。 3)计算基本工时 tm?L (2) nf式中L=l+y+△,l=12mm,根据《切削用量简明手册》表1.26,车削时的入切量及超切量y+△=2.1mm,则L=12+2.1mm=14.1mm,故 tm=0.08min (2) 工步2粗车Ф50k6主轴颈 10