发动机凸轮轴加工设计
凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件，其性能直接影响着发动机整体性能。因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求，合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。本文针对凸轮轴的加工特点，结合工厂的实际，从前期规划开始，对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。建立了用数控无靠模方法。对凸轮廓形进行计算和推倒，对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提出适用于发动机凸轮轴的加工方法。
关键词：发动机；凸轮轴；工艺分析
现行的机械行业中在齿轮设计的过程里，非常缺乏对几何参数计算的比较统一的软件，很多时候只是采用手工计算、取大概的数值，对于一些比较复杂的齿轮来说，制造出来的齿轮存在误差较大。传统的设计方法是依据经验用类比法，结合查表及大量繁杂的公式计算，这样的方法一是工作量大，二是不可能对各参数进行优化及筛选，很难保证齿轮精度设计的合理性。因此，借用了辅助软件对其进行计算后，对齿轮精度的设计及其相关的数据进行计算机处理，使齿轮的精度设计达到快速、准确、合理，齿轮设计起来就没那么费时和吃力了。我国现有（1）GB/T10095。1-2001渐开线圆柱齿轮精度第一部分：轮齿等效ISO1328-1。（2）GB/T10095。2-2001渐开线圆柱齿轮精度第二部分：径向综合等效ISO1328-2。
目录
摘要及关键词............................................... 错误！未定义书签。
引言................................................. 错误！未定义书签。第一章凸轮轴的发展状况.. (1)
1.1 491凸轮轴的性能要求 (1)
1.2本文研究内容 (3)
第二章 491凸轮轴生产线前期规划 (3)
2.1产品规格 (4)
2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析 (5)
2.3小结 (6)
第三章 491凸轮轴的加工工艺分析 (7)
3.1 491凸轮轴生产线工艺分析 (7)
3.2生产线布置 (9)
3.3工艺设计 (10)
3.4工艺分析 (12)
3.5工艺特点 (14)
第四章 491凸轮廓形理论计算及加工控制参数 (16)
4.1 491凸轮轴凸轮的廓形要求 (17)
4.2 包络线理论 (18)
4.3 491凸轮廓形坐标 (19)
4.4砂轮的中心坐标 (23)
4.5磨削圆周进给量计算 (24)
4.6等周速曲线 (26)
4.7砂轮座加速度 (26)
4.8光顺处理 (27)
4.9工件主轴转速配置 (27)
4.10磨削用量数据 (27)
总结 (30)
参考文献 (31)
谢辞 (32)
第一章 491凸轮轴的发展状况
现代汽车发动机行业的发展十分迅速，这种趋势要求各发动机厂家不仅要具有大批量生产的能力，也同时要具有小批量、多品种的生产技术。所以，在汽车发动机厂家现在已经普及了互换性、自动化生产，做到了流水线式生产线布置及工艺安排，实现了按节拍生产。现在汽车的发动机的节拍为1.75分钟/台。1.75分钟包括辅助时间和机加工时间。辅助时间包括上料、输送、检验时间，而机加工时间则是指从夹具定位、夹紧到机加工完成，夹具松开并推出工件这段时间。
除按节拍生产以外，我国的发动机生产厂家多数采用流水线布置。生产线分为半自动生产线与全自动生产线两种形式。半自动生产线与全自动生产线的区别在于前者靠人工在工序间输送工件，而后者则实现了无人操作、输送、加工及检验全部实现自动化。全自动生产线虽然自动化程度高，质量稳定、可靠，但是投资巨大，成本太高，而我们国家人力资源丰富，人工价格偏低，所以大部分发动机生产厂家采用半自动生产线与局部全自动化生产线相结合的方式布置生产线，在保证生产节拍和产品质量的前提下，尽可能的降低产品的成本。
此外，在各种发动机的零部件的设计及生产上均采用了一些先进的形式及工艺。例如多气缸多气门的设计，从直列三缸到V型双列十二缸，从二气门到四气门、五气门。多气门的布置可以增加充气效率，便于阻止缸内气流压力。顶置式凸轮轴设计，精密加工，柔性生产，在线自动测量及自动补偿等等，这些都为机加工生产及工艺安排增加了难度，向技术人员提出了更高的要求。
人们对发动机的性能要求概括为以下几点：⑴高的动力性能。⑵高的燃料经济性。⑶高的工作可靠性和足够的使用寿命。⑷结构紧凑，外形小，重量轻。⑸高的环境性能，低排放，低消耗，低污染。尤其是最后一点，在近些年中得到很大的关注。由于发动机性能指标的不断提高，其加工精度、难度也不断增加，所以在发动机行业中，数控机床，精密加工机床，加工中心，自动生产线，成组技术等先进设备及技术都得到了广泛的普及。1.1 凸轮轴的性能要求
在汽车发动机的各个零件及机构中，配气机构是非常重要的，配气机构必须根据发动机气缸内所发生的工作过程，保证正确地打开和关闭气门。而凸轮轴是配气机构中最重要、最关键的零件，它决定着气门的升程曲线和气门开关时刻，从而直接影响发动机的进排气量，影响发动机的动力性、经济性和排放[1]。
发动机行业现在都采用气门顶置式配气机构，其主要原因是由于顶置式配气机构的发动机能选用较高的压缩比。其气门可以设计的比较大，混合气进入和废气排出的必经路程又比较短，因而顶置气门式发动机的容积效率比较高。另外，顶置气门式发动机燃烧室的S/V比值较小（S/V比值是燃烧室的表面积S和燃烧室的容积V之比），这样，不仅废气中未燃碳氢化合物的含量较少，而且发动机的热效率也较高，这在排放标准日益提高的今天是非常重要的。
在顶置气门式配气机构中，除通常采用挺杆、推杆和摇臂控制气门的形式外，还有采用顶置凸轮轴（SOHC）的。在顶置凸轮轴的发动机中，凸轮轴置于气缸盖上，凸轮直接作用于摇臂或者挺杆来控制气门。除单顶置凸轮轴外，还有双顶置凸轮轴（DOHC）的，其中一根凸轮轴操纵进气门，另一根控制排气门。
这种单顶置凸轮轴发动机，由于没有推杆和挺杆，因而减小了配气机构的惯性力，减少了气门产成颤动的倾向，同时也减少了系统的变形量。而且这种单顶置凸轮轴发动机还有一个优点，由于运动质量小，凸轮轮廓可以设计的比较陡一些，可以使气门能够更快的打开和关闭，保持更多的时间停留在全开的位置上，改善发动机的换气，提高容积的效率，这样可提高发动机的性能，特别是高速下的性能。
由于发动机的发展趋势为多气缸多气门设计，而每一个气门的进气与排气都必须由凸轮轴上的凸轮外形控制。所以凸轮轴的发展趋势是一个凸轮轴上排列着越来越多的凸轮，如果是三缸以下的发动机，不论是两气门还是四气门，排气凸轮与进气凸轮还可以排在一根凸轮轴上。如果是四缸以上，则必须配备两根凸轮轴，其中一根凸轮轴控制进气门，另一根控制排气门。
凸轮轴是内燃机配气系统中关键的零件之一，整个配气机构是由凸轮轴驱动的，凸轮的设计对整个配气系统的性能起着决定性的作用。凸轮轴刚性差、易变形；精度高，加工难度大；因此，对于凸轮轴的设计、加工、选材、加工工艺等都提出了许多要求。其主要的技术要求如表1.1表述。
表1.1 凸轮轴的技术要求
主要项目一般性要求
支撑轴承
尺寸（mm）
表面粗糙度（μm）
圆柱度（mm）
IT5~IT6
Z
R0.4
5级精度
凸轮轴表面粗糙度（mm）
中间轴颈相对于两端轴颈的跳动(mm)
相邻两轴颈的径向跳动(mm)
凸轮轴对称中心平面对正时齿轮键槽中心平面或定位销轴线的角度偏差（′）
Z
R0.4 0.06 0.02 ±30′
1.2本文研究内容
随着汽车行业的不断发展，再加上配件的需求，使得凸轮轴的需求量一直高居不下。建立一条集先进性与经济性为一体的凸轮轴生产线是非常必要的。面对国外汽车行业的冲击，我们国产汽车业应该加紧研究、建立符合中国国情的，我们自己的基础制造业，提高质量、降低成本，这样才能保住我们国产汽车的市场。
凸轮轴在发动机中的重要地位决定了国内发动机生产厂家都建有自己的凸轮轴生产线，这样可以在保证整机质量的前提下，尽可能的降低成本，提高竞争力。
本文主要围绕汽车凸轮轴生产线的工艺分析，从前期准备、工艺设计、理论计算、生产实践、和产品检测这几个方面，阐述了凸轮轴加工的一整套设计思路和方法，对发动机制造业中的零部件加工具有重要的参考作用。
第二章凸轮轴生产线前期规划
2.1产品规格
2.1.1零件的结构特点
凸轮轴生产线承担每台发动机凸轮轴的机加工，每台发动机上使用一根凸轮轴。
材料：（FCA-3）铜铬钼合金铸铁，各主轴颈及端面的硬度HB180~240，凸轮HRC48.
2.1.2凸轮轴简图
图1
2.1.3 发动机凸轮轴主要加工内容和精度要求
（1）支承轴径
前轴径前端φ015.0045.032--，后端φ
02.004.032--，表面粗糙度Rz3.2 中间轴径φ
09.0115.05.47--，表面粗糙度Rz3.2 后轴径φ
06.0085.05.48--，表面粗糙度Rz3.2 （2）凸轮
6个凸轮基圆尺寸为φ
05.005.07.16+-，表面粗糙度Rz3.2。 各凸轮基圆相对与前后轴颈的基准轴线的径向跳动允差0.03mm
各凸轮基圆相对与前后轴颈的基准轴线的平行度允差0.01mm
各凸轮对称中心线相对于键槽的相对位置偏差（相位角）±20′（见图1）
凸轮型线误差作用段±0.05mm
凸轮型线误差作用段±0.02mm
一缸凸轮轴对键槽位置112°32′±20′
（3）斜齿轮
齿数：13，螺旋角：53°（右）±1′46"公法线长度：38.611～38.806
齿形误差≤0.025；齿向误差≤0.017；齿槽对键槽的角度20°±2°
（4）键槽
宽05.04-，深2.05.3+，对称度0.025
2.2工艺设计原则及凸轮轴加工工艺分析
(1)保证工艺具有合理的先进性，再保证节拍的基础上，吸收先进技术提高产品的竞争力。
(2)对于关键设备和技术，优先考虑国内外可靠厂家的先进设备。
(3)保证先进性与经济性相结合，再保证产品质量的前提下，降低成本
汽车发动机凸轮轴加工工艺及专用夹具设计
摘要 我的毕业设计课题是凸轮轴的工艺工装，凸轮轴对其工作要求、部分精度较高，如轴上的油孔的加工、法兰盘孔的加工等。凸轮轴的工艺过程，我们尽量做到清晰明了，在保证表达清楚的基础上，尽量做到简练。在此设计中，巩固了机械制造专业的专业知识，学习机械加工工艺、夹具设计、金属切削原理与刀具及金属切削机床。在此，我们设计了两套钻床夹具，并进行了一些机构的设计，如分度机构、顶尖机构、液压传动机构等，还借用了机床尾座、手轮等大量通用件，既有利于加工，又节省不少力气。其中，夹具设计需要保证被加工面的位置精度；减少辅助时间，提高劳动生产虑；扩大机床的使用范围；实现工件的装夹加工并减轻劳动强度，改善工作条件，保证了生产安全。此次设计，由于我的水平有限，难免会出现错误，望读者进行批评指正。 关键词：凸轮轴；钻床夹具；分度机构；液压传动机构
Abstract My graduation project subject is a craft frock of the camshaft, the camshaft is by their job requirements. To the precision being relatively high, for instance, oil processing of hole of axle. Processing of the hole of the ring flange, etc., the course of the camshaft, we try our best to accomplish clearly, on the ground of guaranteeing to express clearly. Try one’s best to accomplish as perfect as crystal. In the course of design, consolidate our knowledge about mechanism manufacturing, and I have grasped mechanic craft, tongs design, the principle of metal cutting tools and the metals cutting the machine tools. In this design, we have designed two sets of drilling machines digs. In the design, I have designed some sets of mechanisms. Such as, graduation organization, top structure, hydraulic transmission mechanism and so on. I take advantage of lathe tail flat also, as large amount of common parts, such as handwheel favorable to process and so on. Save much strength. Among them, the tongs design demand guarantee which is processed the position accuracy; Reduce to lend support the time and increasements labor produce, extend the usage scope of the machine tools. Realize the work piece pack to clip to process to combine alleviative labor strength, improve the work term and guarantee the production safety. This design, because we have limited level. Unavoidable to appear some mistakes, so I hope that readers can make some re-comments. Keyword:camshaft; drilling machines digs; graduation organization; hydraulic transmission mechanism
轴类零件机械加工工艺规程设计
轴类零件机械加工工艺规程设计 零件图七
摘要 本设计所选的题目是有关轴类零件的设计与加工，通过设计编程，最终用数控机床加工出零件，数控加工与编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，它是运用数控原理，数控工艺，数控编程，制图软件和数控机床实际操作等专业知识对零件进行设计，是对所学专业知识的一次全面训练。熟悉设计的过程有利于对加工与编程的具体掌握，通过设计会使我们学会相关学科的基本理论，基本知识，进行综合的运用，同时还会对本专业有较完善的系统的认识，从而达到巩固，扩大，深化知识的目的。 此次设计也是我们走出校园之前学校对我们的最后一次全面的检验以及提高我们的素质和能力。毕业设计和完成毕业论文也是我们获得毕业资格的必要条件。 设计是以实践为主，理论与实践相结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们对零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计主要是围绕设计零件图七的加工工艺及操作加工零件来展开的，我们在现有的条件下保证质量，加工精度及以及生产的经济成本来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要内容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工程序的编辑，加工时的实际操作，加工后的检验工作。撰写参考文献，组织附录等等。 关键词 加工工艺、工序、工步、切削用量：切削速度（m/min）、切削深度（mm）、进给量（mm/n、mm/r）。
斯特林发动机原理图解
斯特林发动机原理图解 如图1 把橡皮绑在容器口上，我们能容易瞭解到受热时橡皮会膨胀(图2)，冷却时橡皮会缩收(图3)，这是加热时，内部气体压力作用在橡皮上(图2)，当然人的眼睛是无法看到气体压力的。 A2移气器 如果我们放入一个移气器(Displacer)到容器内(图4)，而这个移气器的直径比容器的内径小一些，当移气器自由上下移动时，即可以把容器内的气体挤下或挤上。这个时候，如果我们在容器底端加热，而在容器上端冷却，使上下两端具有足够的温差，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。其原理如下： 当移气器上移，容器内的气体被挤至容器底端，此时由於容器底端加热，因此气体受热，压力变大，此压力经由活塞与容器间的空隙传到橡皮，使得橡皮会膨胀(图5)。 相反的，若施以适当的力量把移气器下移，则容器内的气体被挤至容器上端，此时由於容器上端為冷却区，因此气体被冷却，使气体温度降低，压力变小，而使得橡皮会缩收(图5)。 如此，不断使移气器自由上下移动，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。 由此，可知移气器的功用主要在於移动气体，使气体在冷热两端之间来回流动。国立成功大学航太系郑金祥教授把 Displacer 命名為”移气器”，实在更為贴切，也比较不容易混淆，比较不会使人误以為它的作用跟输出功率的动力活塞一样。
A3 曲柄机构 要让移气器上下移动，只要将移气器与一曲轴连结(图6) 。当曲轴旋转时，移气器就会被带上及带下。将移气器与曲轴连结完毕之后，在容器底端加热上端冷却，只要用手转动曲轴，使得移气器移上及移下，此时橡皮便会重复膨胀及收缩(图7)。 A4 动力活塞 橡皮的膨胀及收缩运动，可以转换為动力输出，此时，橡皮的作用即如同一动力活塞。我们可以另加一根连桿接到上述的曲轴上，便可将橡皮的膨胀及收缩运动转换為曲轴的旋转运动。连接到移气器的曲轴部位与连接到动力活塞的曲轴部位必须呈固定的角度差，一般是90度(图8,9)。橡皮的膨胀及缩收所產生的曲轴的旋转运动提供了移气器上下移动的力量，多餘的力量则可以输出。必须注意的是，移气器本身不会动，而是被曲轴带动，动力来源是动力活塞。
发动机装配线各工位操作
8.机油冷却器管，拧紧1颗螺栓 9.轴承座，放到缸体上，预拧4颗螺栓 10.从标签打印机取下标签，放到发动机上 11. 将小车推出工位 二、工位2操作 1. 将小车推到工位上 2. 扫描发动机零件号和序列号 3. 出油管，润滑缸体上的接头 4. 轴承座，拧紧4颗螺栓 5. 涡轮增压器进水管软管，润滑两头，装到涡轮增压器进水管上，套上1个卡箍并夹紧 6. 涡轮增压器进水管，套上1个卡箍 7. 涡轮增压器进水管连接到发动机分水管上 8. 排气歧管垫片，放到发动机上 9. 取涡轮增压器放置的发动机上 10. 扫描涡轮增压器条码 11. 涡轮增压器，取出连个防尘罩 12. 涡轮增压器，放12个垫圈（注意方向） 13. 涡轮增压器，预拧12颗螺母到螺栓上（只用手带上2-3扣） 14. 出油管，装上密封圈，取垫片和螺栓 15. 出油管，插到发动机上，然后装上垫片，预拧2颗螺栓 16. 旁通管，润滑靠近蓝点的那头
17. 旁通管，安装到涡轮增压器上，然后在卡接到发动机上 18. 涡轮增压器，拧紧12颗螺母 19. 出油管，拧紧2颗螺栓 20. 出油管，用手电检查D形圈是否有损坏 21. 读下一工号将小车推出工位 三、工位3操作 1. 将小车推到工位上， 2. 扫描发动机零件号和序列号， 3.1 皮带保护罩后盖，拧紧2颗螺栓， 3.2 皮带保护罩后盖，拧紧2颗螺栓， 4. 皮带保护罩下盖，拧紧2颗螺栓， 5. 润滑安装张紧轮的螺栓孔， 6. 张紧轮，安装， 7. 拧紧1颗螺栓 8. 发动机前端支架，预拧m8螺栓， 9. 皮带保护罩后盖拧紧1颗螺栓， 10. 惰轮，拧紧2颗螺栓， 11. 发动机前端支架，拧紧1颗M10螺栓和1颗m8螺栓， 12. 排气正时齿轮（EX）,安装到发动机上(左边)，预拧1颗螺栓， 13. 进气/排气正时齿轮，用电钻预拧2颗螺栓， 14. 凸轮轴零点锁止工装，调整并锁止。 15曲轴零点锁止工装，调整并锁止 16. 正时皮带，安装到发动机上，
汽车发动机曲轴机械加工工艺规程与夹具设计
毕业论文 （科学研究报告） 题目汽车发动机四缸曲轴加工工艺 及夹具设计 院(系)别机电及自动化学院 专业机械工程及自动化 级别2009 学号***** 姓名*** 指导老师*** 副教授 ** 大学教务处 2013年6月
摘要 曲轴是汽车发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成传动轴的旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力、惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工的尺寸精确，且润滑可靠。 本设计是根据被加工曲轴的技术要求基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工艺设计准则。先加工出基准，再用精基准定位加工其它工序。在夹具设计时，选择的是车曲轴连杆轴颈的工序，定位时选择两个V形块和周向定位钉定位，用压板夹紧，并且在夹具上设置合适的偏心距。通过本次设计我查阅了许多书籍和行业资料，了解到行业的发展进程和部分先进技术，扩展了我的专业视野，为将来的学习生活都有着重要的影响。 关键词
ABSTRACT Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive body and accessory system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating. This design is on the basis of technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characteristic of structure and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft; Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and equipment fix the machining allowance and working procedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machining accuracy. Therefore,when drawing up the process we strict accordance with the design criteria that benchmark first,main first then secondary, rough first then essence, surface first ，hole after . First, work out benchmark, again with pure reference positioning processing other processes. In fixture design,I choose the car process of crankshaft connecting rod , When location,I choose two V block and circumferential locating pin to positioning, pressed powder compact, and set up appropriate eccentricity on the jig. Accroding to this design I looked through many books and industry information, understand some of the industry development process and advanced technologies,and also expanded my professional field.It has important influence on my future study and life. KEYWORDS:Machine manufacture Processing craft Crankshaft fixture
QC 544-2019汽车发动机凸轮轴技术条件共16页文档
QC/T 544-2000 (2000-07-07发布，2001-01-01实施） 前言 本标准是在QC/T 544-1999《汽车发动机凸轮轴技术条件》基础上修订的，QC/T 544-1999是1999年国家机械工业局将原机械部标准JB 3900-1985转号后的标准代号，内容与JB 3900-1985完全相同。 本标准与QC/T 544-1999标准的主要区别在于： 1)重点补充了铸铁凸轮轴的技术要求； 2)增加了试验方法； 3)对凸轮轴的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等的最低要求作了适当补充和调整 本标准从实施之日起，同时代替QC/T 544-1999。 本标准由国家机械工业局提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由成都汽车配件总厂负责起草。 本标准主要起草人：裴家襄、刘梅、龙嘉。 中华人民共和国汽车行业标准QC/T 544-2000 汽车发动机凸轮轴技术条件代替QC/T 544-1999 1 范围
本标准规定了汽车发动机、凸轮轴的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于汽车发动机配气凸轮轴(以下简称凸轮轴)。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 223*钢铁化学分析标准方法 GB/T 228-1987 金属拉伸试验方法 GB/T 230-1991 金属洛氏硬度试验方法 GB/T 231-1984 金属布氏硬度试验方法 GB/T 699-1988 优质碳素结构钢技术条件 GB/T 1182-1996 形状和位置公差通则、定义、符号和图样表示法 GB/T 1184-1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T 1348-1988 球墨铸铁件 GB/T 1800.3-1998 极限与配合基础第3部分：标准公差和基本偏差数值 GB/T 1804-1992 一般公差线性尺寸的未注公差 GB/T 1958-1980 形状和位置公差检测规定 GB/T 2828-1987 逐批检查计数抽样程序及抽样表 GB/T 2829-1997 周期检查计数抽样程序及抽样表
汽车发动机装配工艺分析
[导读] 发动机是汽车的心脏，因此在装配中必须全面达到工艺标准的质量要求。 曹观波（哈尔滨东安汽车动力股份有限公司，黑龙江哈尔滨150066） 摘要：发动机是汽车的心脏，因此在装配中必须全面达到工艺标准的质量要求。本文对汽车发动机的组成、装配的要求、工艺、检验及装配的注意事项进行了分析。 关键词：发动机；装配；工艺 前言 汽车发动机是汽车的整个心脏，其装配技术是整车装配技术的集中体现。而汽车发动机装配线的工艺流程对产品质量起着决定性的影响。因此，汽车制造厂家为了提高装配质量和生产效率，必须对汽车发动机装配工艺流程的全过程进行分析研究。 1 汽车发动机的组成及功能 总体来说，目前发动机由两大机构、五大系统组成。 1.1 曲柄连杆机构。曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。 1.2 配气机构。配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。 1.3 燃料供给系。汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去。 1.4 润滑系。润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。 1.5 冷却系。冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 1.6 点火系。在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全
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半轴机械加工工艺及工装设计 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级： 学生姓名： 指导教师： 摘要：半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件，它是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴，其内端一般通过花键与半轴齿轮连接，外端与轮毂连接，该零件在机械设备中具有传动性，在进行半轴的工艺和工装设计时，首先对半轴的工艺性进行了详细的分析，设计出了加工的工艺过程，根据加工要求设计专用夹具设计，一付是用来车削半轴的外圆，一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔，在设计中注意的夹具的经济性和使用性，尽量降低加工时的成本，减少工人的劳动强度，除此还进行了组合量具的设计，用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。 关键词：工艺工装设计夹具设计组合量具设计 Abstract：The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet. Key Words：The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design
斯特林发动机模型制作大全
制作热声效应斯特林引擎 十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。 热声效应的原理 空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。 凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。 驻波型斯特林引擎的作功原理 驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。 当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。于是，热能便不断地变成驻波的能量。 动手做驻波型斯特林引擎 本文介绍一种驻波型热声效应斯特林引擎的制作方法，所需材料都是一般实验室常见的东西：
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计样本
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺规划设计
毕业设计(论文) 汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺 设计 教学单位:机电工程学院 专业名称:机械设计制造及其自动化 学号: 学生姓名: 指导教师: 指导单位: 完成时间:
汽车发动机凸轮轴的主要机械加工工艺 设计 摘要 凸轮轴作为发动机的重要组成部分，对其配气功能有着举足轻重的作用。当发动机工作运转的时候，凸轮轴负责控制进排气门的开合和开合量，但是由于工作时转速比较高，需要承受的扭矩的比较大，所以对凸轮轴的强度和支撑力的要求也比较高，因此在材质的选择上必须满足凸轮轴对强度等性能的要求。凸轮轴作为一个重要的零部件，它的改进和发展对汽车发动机的配气性能的提高和进步意义重大。 本课题选取直列四缸顶置气门式发动机F3000，对它的凸轮轴加工工艺进行分析与设计，而工艺路线的拟定是工艺规程制定中的关键阶段，是工艺规程制定的总体设计。撰写一条合理科学的工艺路线，既可以保证加工质量和生产效率，也可以有效合理的安排工人、设备、工艺装备，最终有利于降低整个生产周期和生产成本。所以，本次设计是在仔细分析凸轮轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关书籍、手册、图标、标准、等技术资料，确定工艺的机械加工余量、工序尺寸及公差，最终定制凸轮轴零件的加工工序卡片。 关键词: 发动机；凸轮轴；工艺设计
The Main Machining Process Design Of The Automobile Engine Camshaft Abstract The camshaft as an important part of engine, has a pivotal role on its distribution. When the engine running at work, camshaft is responsible for controlling the exhaust opening and closing and opening and closing of the door, however, because of the high speed in the work, it needs to bear large torque and also has a high strength and support of the camshaft. On the choice of the material must meet the requirements of camshaft on the strength of performance. The camshaft as an important component, its improvement and development is of great significance. In this paper, the camshaft of the OHV engine processing technology for analysis and design. operational path routing is the key stage and general design. Write a reasonable scientific process route are have many advantage. This design is the careful analysis of CAM shaft parts processing technical requirements and processing accuracy, reasonable blank type, after consulting related books, manuals, ICONS, standards, technical data, determine the process of machining allowance, process dimension and tolerance, and customize the camshaft parts machining process card finally. Keyword: Engine; Camshaft; Process Design
汽车装配工艺设计和发动机装配工艺设计细则
所谓装配就是将各种零部件、合件或总成按规定的技术条件和质量要求联接组合成完整产品的生产过程。 一、装配工艺规程的主要内容： 1.分析产品图样，划分装配单元，确定装配方法。 2.拟定装配顺序，划分装配工序。 3.计算装配时间定额。 4.确定各工序装配技术要求，质量检查方法和检查工具。 5.确定装配时零部件的输送方及所需的设备和工具。 6.选择和设计装配过程中所需的工具、夹具及专用设备。 制定工艺规程的基本原则; 1.保证产品装配质量，力求提高质量，以延长产品的使用寿命。 2.合理安排装配顺序和工序，尽量减少钳工手工劳动量，缩短装配周期，提高装配效率。 3.尽量减少装配占地面积，提高单位面积生产量。 4.尽量降低装配成本。 二、制定工艺规程的依据; 1.产品的装配图及验收技术标准。 2.产品的生产纲领。 3.现有的生产条件。 三、产品结构的装配工艺性 1.产品应能分成若干个独立装配的装配单元。 2.要有正确的装配基准。 3.应便于装配和拆卸。 4.正确选择装配方法。 5.应尽量减少装配时的修配和机械加工。 五、保证装配质量的工艺方法： 1.选配法：将配合副中各零件仍按经济精度制造，然后选择合适的零件进行装配，以保证装配精度。 2.修配法：在零件上预留修配量，在装配过程中用手工锉、刮、研等方法修去该零件上的余量，以满足装配精度。 3.调整法：原则上与修配法相似，用一个可调整零件，在装配时调整它在机器中的位置或增加一个定尺寸零件以达到装配精度。 4.互换法：实质上是控制零件加工误差来保证装配精度的一种方法； 六、发动机冷热磨合： 1、发动机的冷磨合 冷磨合是将装配好等待磨合的发动机，安装固定在磨合试验台上，利用外来动力（如电动机加变速器，或磨合好的发动机），带动待磨合的发动机以不同的转速运转，在惯性负荷作用下实现磨合的方法，如图所示为发动机冷磨合试验台。 发动机冷磨合规范及注意事项是： ①冷磨合的发动机要加足机油，通常用20号机械油作为发动机机油，机油要保持正常的机油压力，以便有利于散热和冲洗摩擦面。 ②冷磨合时，一般不装火花塞（汽油机）或喷油器（柴油机），燃油供给系也应停止供油，以减轻发动机运动部件的负荷，有利于发动机运动部件初始阶段的磨合。
发动机曲轴加工工艺分析与设计
发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。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。 本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。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，本次设计是在仔细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，工艺分析，工艺设计 目录 第一章概述1 第二章确定曲轴的加工工艺过程3 2.1曲轴的作用3 2.2曲轴的结构及其特点3 2.3曲轴的主要技术要求分析4 2.4曲轴的材料和毛坯的确定4 2.5曲轴的机械加工工艺过程4 2.6曲轴的机械加工工艺路线5 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 6 3. 1曲轴的机械加工工艺特点6 3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析7 3. 3曲轴主要加工工序分析 (8) 3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8) 3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8) 3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8) 3.3.4键槽加工 (9) 3.3.5轴颈的磨削 (9) 第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定9 4.1曲轴主要加工表面的工序安排9 4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10 4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定10 4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定10 4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定11 4.3 确定工时定额11 4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订12 谢辞13
十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计(年度生产纲领为8000件)
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目：十字轴零件的机械加工工艺规程及典型夹具设计（年度生产纲领为8000件）
机械制造工艺学课程设计任务书 题目：十字轴零件的机械加工工艺规程 及典型夹具设计（年产量为8000件） 内容： 1.零件图1张4# 2.毛坯图1张4# 3.机械加工工艺过程综合卡片1张4# 4.夹具装配图1张2# 5.夹具零件图1张1# 6.课程设计说明书1份
摘要 这次设计的是十字轴机械加工工艺规程及工艺装备设计，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。
一、零件的工艺分析 零件的材料为20GrMoTi，需要模锻，模锻性能优良，工艺较复杂，但尺寸精确，加工余量少，为此以下是十字轴需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、四处Φ25外圆及四个Φ8、Φ4的内孔、 2、右端面Φ50×60°内孔及M8丝孔。 3、Φ25外圆的同轴度为0.007，位置度为Φ0.02，两端的对称度均为0.05. 由上面分析可知，可以先上四爪卡盘粗车，然后上弯板采用专用夹具压紧、找正进行加工，并且保证形位公差精度要求。并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二.机械加工工艺设计 1、确定生产类型 已知此十字轴零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量是083Kg/个，查参考书可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主。 2、确定毛坯 零件材料为20GrMnTi，考虑到零件在工作过程中承受经常性的交变载荷，因此选用锻件，从而使金属纤维尽量不被切断，保证零件
汽车凸轮轴零件工艺规程设计
汽车凸轮轴零件工艺规程设计 发表时间：2018-07-09T17:26:10.607Z 来源：《基层建设》2018年第14期作者：谭鑫[导读] 摘要：汽车的凸轮轴在汽车发动机中占据了非常重要的位置，并且随着近几年来汽车发动机行业的蓬勃飞速发展，汽车发动机的制造已经实现了自动化生产，那么，凸轮轴的性能好坏成为了评价发动机性能好坏的一项重要指标。 贵州大学明德学院摘要：汽车的凸轮轴在汽车发动机中占据了非常重要的位置，并且随着近几年来汽车发动机行业的蓬勃飞速发展，汽车发动机的制造已经实现了自动化生产，那么，凸轮轴的性能好坏成为了评价发动机性能好坏的一项重要指标。因此，如何对凸轮轴进行生产，需要进行什么样的加工工艺具有非常大的现实意义，不仅在于可以降低成本、提高利润，还可以促进更好流水生产线的布置。本文主要介绍了凸轮 轴的加工过程，并对其加工工艺进行了详细的分析与研究。 关键词：凸轮轴；发动机；工艺分析 1凸轮轴生产线工艺设计 1.1生产线布置 汽车的凸轮轴在整个汽车发动机的结构布局中占据了非常重要的位置，通常其在流水线的生产过程中选择进行U型布置的方式，U型的中间空间的部分用来放置安装备件的设备，各种仪器的操作面板一般也要面对着该走道，这些开口中间要连接着相应的滑道。整个车间为整体地基。这种形式使安装以及移动相关设备变得更加便利，这在对产品进行更换的时候，对提高移动设备的过程和时间是一种非常便利的安排，在对流水线的安排上也能有更大的自主选择权。 1.2工艺设计 1. 2.1定位基准的选择 凸轮轴作为汽车发动机的重要组成部分在其设计过程中必须要保持轴线基准，因为凸轮轴各部分零件的加工很难完成于一次装夹里，故而，要想使加工凸轮轴的精度得到保障，最重要的就是要将多次装夹的定位差距降到最低。常规方法是采用两顶尖孔来当作定位轴类零件的相关基准，这样不但能够防止在多次装夹的过程中工件因转换定位基准而在定位上产生误差，更能当作定位之后工序的基准，这就与“基准统一”原则相符了。从凸轮轴的整个结构可以看出，其与一般的轴类零件是完全不一样的。其具有一些不同的特色，比如整个凸轮是一个沿其轴线为非对称的回转表面，除此之外，凸轮在基圆尺寸、凸轮曲线升程和相位角等方面也有非常高的精度要求。 1.2.2加工阶段的划分与工序顺序的安排 1、加工阶段的划分 凸轮轴的加工过程一般可以分为三个阶段。（1）粗加工阶段。该阶段的加工对象主要面向的是各种大型的车各支承轴颈、要求不是很严格的齿轮外圆轴颈和粗磨凸轮这几个部分进行加工制造。在这个阶段过程中，对机床的要求主要包括具有极好的刚性，并且选择尽可能大的削切用量，使得在整个加工过程中将大量的加工余量得以切除，从而进一步提高凸轮轴的生产效率。（2）半精加工。该阶段主要就是对齿轮外圆轴颈进行精磨，并对各支承轴颈进行精车的加工制造过程。在这个阶段，主要是准备好加工支承轴颈齿轮的相关工作。（3）精加工。该阶段则涉及到三个方面的内容，其一是各支承轴颈的精磨，其二是止推面的加工，其三是斜齿轮以及凸轮的加工。在这个阶段，削切量以及加工余量都不大，加工有着很高的精度。 2、工序顺序的安排 在对凸轮轴进行加工制造的整个流水线生产过程中，对凸轮轴的加工顺序对最终生产成型的凸轮轴也有着非常重要的影响，影响着凸轮轴的质量、效率和经济性。一般来说，我们对各类支撑轴颈的加工顺序是按照粗车——精车——精磨加工的生产流程进行操作的，对凸轮的加工顺序是按照粗磨——精磨加工的生产流程进行操作的，对斜齿轮的加工顺序是按照粗车——精车——精磨——滚齿加工的生产流程进行操作的。对各种零件表面的加工顺序是按照先粗后精、主要与次要交叉进行的生产流程进行操作的。从以上可以看出，不管是对什么配件的加工过程，都是按照先粗后精的加工顺序。 1.2.3凸轮形面的加工 在对凸轮轴进行加工制造的整个过程中，最麻烦的就是对其形面的加工。目前主要使用的两种加工方法，其一是磨削，其二是车削。 由于汽车发动机的凸轮轴在制造上要求毛坯达到极高的精度要求，并利用精铸将切削量控制在较低标准，因此可利用削磨相关加工工艺，以此来实现对加工形面的简化。利用削磨法来加工凸轮形面，然后将粗磨和精磨加工都完成在磨床上。一般来说，加工过程中经常使用的砂轮是立方氮化硼（CBN）砂轮，这种砂轮的使用寿命普遍高于其他种类的砂轮，它的优势是，砂轮的直径发生变化的同时所引起的凸轮形状的变化明显很小，这可以使得在加工过程中，凸轮形面的磨削精度得到非常大的提高。 2.凸轮轴凸轮的廓形要求 汽车发动机的凸轮轴的凸轮轮廓如图1所示，其主要结构包括进气段C（开启弧）、排气段E（关闭弧）、缓冲段B、缓冲段C、基圆A、顶弧D六个部分。 （1）从动件半径（mm）：首先设定一个基本值，用来对整个轮廓进行初步的计算和测定。 （2）凸轮基圆直径（mm）：然后再设定一个基本值，用来对凸轮尺寸进行初步的微调。 （3）角度升程值（mm/deg）：因为从凸轮顶点旋转180度之后就是0度了，因此只需要输入有增量的两个角度之间（90～270）的任意一个增量数据就可以，每隔1度进行一个设定（机内密化系统）。 在对凸轮轴的整个加工制造过程的升程段中，由于我们需要得到的圆形滚珠以及廓形滚珠的切点D1，D2都不是处于滚珠与凸轮的连心线的位置上，同时磨床砂轮进行加工时又必须将这两个切点D1，D2点磨出来，再加上由于磨床砂轮的半径又比滚珠半径要大得多，所以在整个加工过程中，首先要做的就是将凸轮廓形的（D1，D2）坐标计算出来，然后进行换算成砂轮中心的坐标，最终在根据具体的坐标进行加工制造。