1、曲轴零件及其工艺特点曲轴是将直线运动转变为旋转运动，或将旋转运动转变成直线运动的零件。

曲轴工作时的受力情况非常复杂。

它不但受到很大的扭转应力和大小、方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。

因此曲轴应具有足够的强度、刚度、抗疲劳强度及抗冲击韧性。

同时，由于曲轴工作时的旋转速度高，所以在设计曲轴时，应使曲轴的主轴颈和连杆轴颈有足够的耐磨性，且曲轴的质量应当平衡分布，以减少不平衡带给曲轴的附加载荷。

曲轴的工艺特点主要取决于结构特点和技术要求。

作为曲轴加工，其主要问题就是工件本身刚性差、零件技术要求高。

这就需要在加工过程中采用一系列相应的措施，以使加工后的零件符合图纸的设计要求。

应采用的措施大致有：1）尽量减小或抵消切削力；2）提高曲轴的支承刚性，以减小受力变形；3）加工工艺要分阶段，以减小粗加工对精加工的影响。

2、曲轴的材料和毛坯曲轴的材料一般采用45钢、45Mn2、50Mn、40Cr、35CrMo、QT60-2球墨铸铁等。

根据不同的生产类型和工厂的具体条件，该曲轴为球墨铸铁QT60-2材料所以采用铸造毛坯。

3、曲轴加工的工艺特点分析1）该零件的生产批量不大，因此选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便，节省找正时间，又能保证位置精度。

2）该零件刚度较差，故粗车、精车和磨均以工序分开。

4、尺寸公差等级5、技术要求6、工艺路线7、确定切削用量及基本工时工序01：铸造，清理 工序02：正火工序03：粗刨两侧面、上下面和斜角。

工件材料：QT60-2,190—270HB ，铸造加工要求：粗刨+0.0220.008140mm +左右侧面和27mm 上下面和斜角，留加工余量5mm机 床：B6050牛头刨 刀 具：W18Cr4V 1）切削深度：2mm2）进 给 量：f=1.0mm/双行程 3）切削速度：v=20m/min工序04：超声波检查 工序05：划左端顶尖孔线。

加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.0220.008140mm +左右侧面和两端主轴颈0.0250.003110mm φ++的加工余量均匀工 具：划线工具 工序06：钻左端顶尖孔加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.0220.008140mm +左右侧面和两端主轴颈0.0250.003110mm φ++的加工余量均匀机 床：C620-1卧式车床刀 具：复合中心钻B3工序07：车两端主轴颈（+0.025+0.003110mm φ），同时应校验机床功率及进给机构强度。

加工要求：两端主轴颈（+0.025+0.003110mm φ）车至00.070113mm φ-，表面粗糙度a R 值5m μ机 床：C620-1卧式车床刀 具：刀片材料YT15、刀杆尺寸21625mm ⨯、kr=90︒、0=15γ︒、0=12α︒、r =0.5mm ε1）切削深度：单边余量2mm ，可一次切除2）进 给 量：查《切削用量简明手册》，第9页，表1.4 选用 f=1.0mm/r3）计算切削速度：查《切削用量简明手册》第9页，表1.27 140v C =、0.15v x =、0.45v y =、0.2m =0.20.50.451401.440.80.810.97602 1.050.29(/min)vvvc v x y m p C v k T a fm ==⨯⨯⨯*⨯⨯=4）确定主轴转速：1000100050.29136.89(/min)3.14117c s w v n rd π⨯===⨯按机床选取n=150r/min 所以实际切削速度 3.1411715055.11(m /min)10001000dnv π⨯⨯===5）检验机床功率：主切削力Fc 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29计算公式FcFcy n xFcFc pc Fc Fc C a fv k =其中：795Fc C =、 1.0Fc x =、0.75Fc y = 、0Fcn =1.00.750c=7952.0 1.055.110.940.89=1330.194NF ⨯⨯⨯⨯⨯切削时消耗功率Pc 为：1330.1955.111.22()6000060000Fc vc Pc kw ⨯⨯===查《切削用量简明手册》第40页，表1.30中C620-1机床说明书可知，C620-1主电动机功率为7.8kw ，当主轴转速为150r/min 时，主轴传递的最大功率为5.9kw ，所以机床功率足够，可以正常加工。

6）检验机床进给系统强度：已知主切削力c=1330.194N F ，径向切削力Fp 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29计算公式FpFpFpx y n p Fp pc p F C a fv kF =其中： 420Fp C =、0.9Fp x =、0.75Fp y =、p 0F n =0.90.750420 2.0 1.055.110.8970.5351.51()p F N =⨯⨯⨯⨯⨯=进给力：FfFfFfx y n f Ff fc FfF C a fv k =其中： 375FfC =、 1.0Ff x =、0.4Ff y =、p 0F n =1.00.403752.0 1.055.110.923 1.17809.93()f F N =⨯⨯⨯⨯⨯= 取机床的导轨和床鞍之间的摩擦系数0.1μ=，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为()809.930.1(1330.19351.51)978.1()f c p F F F F N μ=++=++= 查《切削用量简明手册》第40页，表1.30中C620-1机床说明书可知，机床的进给机构可承受的最大纵向力为3530N ，故机床的进给系统可以正常加工。

7）切削工时：12l l l t nf++=其中：505l =、14l =、20l = 所以：505+4=3.40min 150 1.0t =⨯（）工序08：粗、精车连杆轴颈和连杆轴颈内测面加工要求：粗、精车连杆轴颈-0.036-0.071110mm φ，留加工余量0.6mm ，连杆轴颈内测面+0.53164mm 至尺寸要求（专用偏心夹具）（1）车连杆轴颈内测面+0.53164mm1）切削深度：连杆轴颈内测面的最大加工余量max =7mm z ，分两次加工，p a =3.5mm 计2）进 给 量：查《切削用量简明手册》第9页，表1.4 选用 f=1.0mm/r3）计算切削速度：查《切削用量简明手册》第9页，表1.27 140v C =、0.15v x =、0.45v y =、0.2m =0.20.50.451401.440.80.810.9760 3.5 1.038.03(/min)vvvc v x y m p C v k T a fm ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4）确定主轴转速：1000100038.0358.51(/min)3.14207c s w v n rd π⨯===⨯按机床选取n=76r/min 所以实际切削速度 3.142077649.40(m/min)10001000dnv π⨯⨯===5）切削工时：12i l l l t nf++=其中：207-58.3=148.7l =、14l =、20l = 所以：1487+44=8.04min 76 1.0t =⨯⨯.（）（2）粗、精车连杆轴颈-0.036-0.071110mm φ，留加工余量0.6mm 1）切削深度：单边余量2mm ，可一次切除2）进 给 量：查《切削用量简明手册》第9页，表1.4 选用 f=1.0mm/r3）计算切削速度：查《切削用量简明手册》第9页，表1.27 140v C =、0.15v x =、0.45v y =、0.2m =0.20.50.451401.440.80.810.97602 1.050.29(/min)vvvc v x y m p C v k T a fm ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4）确定主轴转速： 1000100050.29136.89(/min)3.14117c s w v n rd π⨯===⨯ 按机床选取n=150r/min 所以实际切削速度 3.1411715055.11(m/min)10001000dnv π⨯⨯===5）切削工时：12l l l t nf++=其中：164l =、14l =、20l = 所以：164+42=2.24min 150 1.0t =⨯⨯（）工序09：精车两轴颈加工要求：精车两轴颈+0.025+0.003110mm φ，留加工余量0.6mm 机 床：C620-1卧式车床刀 具：刀片材料YT15、刀杆尺寸21625mm ⨯、kr=90︒、0=15γ︒、0=12α︒、r =0.5mm ε1）切削深度：单边余量1.5mm ，可一次切除2）进 给 量：查《切削用量简明手册》第9页，表1.4 选用 f=1.0mm/r3）计算切削速度：查《切削用量简明手册》第9页，表1.27 140v C =、0.15v x =、0.45v y =、0.2m =0.20.50.451401.440.80.810.9760 1.5 1.0v v v c v x y m p C v k T a f ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 71.12(/min)m =4）确定主轴转速：1000100071.12200.43(/min)3.14113c s w v n rd π⨯===⨯ 按机床选取n=230r/min 所以实际切削速度3.1411323081.61(m/min)10001000dnv π⨯⨯===5）检验机床功率：主切削力Fc 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29计算公式Fc Fcy n xFc Fc pc Fc Fc C a f v k =其中：795FcC =、 1.0Fc x =、0.75Fc y = 、0Fcn =1.00.750c=795 1.5 1.081.610.940.89=2327.64N F ⨯⨯⨯⨯⨯切削时消耗功率Pc 为：2327.6481.613.17()6000060000Fc vc Pc kw ⨯⨯===查《切削用量简明手册》P40，表1.30中C620-1机床说明书可知，C620-1主电动机功率为7.8kw ，当主轴转速为150r/min 时，主轴传递的最大功率为5.9kw ，所以机床功率足够，可以正常加工。

6）检验机床进给系统强度：已知主切削力c=2327.64N F ，径向切削力Fp 查《切削用量简明手册》第38页，表1.29计算公式FpFpFpx y n p Fp pc p F C a fv kF =其中： 420FpC =、0.9Fp x =、0.75Fp y =、p 0F n =0.90.750420 1.5 1.081.610.8970.5244.03()p F N =⨯⨯⨯⨯⨯=进给力：FfFfFfx y n f Ff fc FfF C a fv k =其中： 375FfC =、 1.0Ff x =、0.4Ff y =、p 0F n =1.00.40375 1.5 1.081.610.923 1.17607.45()f F N =⨯⨯⨯⨯⨯=取机床的导轨和床鞍之间的摩擦系数0.1μ=，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为()607.450.1(2327.64244.03)864.61()f c p F F F F N μ=++=++=查《切削用量简明手册》第40页，表1.30中C620-1机床说明书可知，机床的进给机构可承受的最大纵向力为3530N ，故机床的进给系统可以正常加工。