曲轴的加工工艺毕业设计

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(完整版)曲轴加工工艺设计

(完整版)曲轴加工工艺设计

3 曲轴加工工艺3.1曲轴的功用、结构特点及工作条件曲轴在发动机内是一个高速旋转的长轴,它将活塞的直线往复运动变为旋转运动,进而通过飞轮把扭矩输送给底盘的传动系,同时还骆动配气机构及其它辅助装置,所以其受力条件相当复杂,除了旋转质量的离心力外,还承受周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用,使曲轴承受弯曲与扭转载荷。

为保证工作可靠,曲轴必须要有足够的强度和刚度,各工作表面要耐磨。

而且润滑良好。

其结构如图3.1.18所示,主要由主轴颈、连杆轴颈、油封轴颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈和曲柄臂等组成。

3.2 曲抽的毛坯材料及制造方法CA6102发动机曲轴采用45"钢模锻方式制造,它具有较高的刚度、强度和良好的耐磨性。

图3.1.19为其毛坯图。

3.3 曲轴的主要加工表面及技术要求如图3.1.18所示,CA6102发动机曲轴的主要加工表面及技术要求如下:1.主轴颈:曲轴共有7个主轴颈,它们是曲轴的支点。

为了最大限度地增加曲轴的刚度,通常将主轴颈设计得粗一些,尽管这会增加重量,但是它可以大大提高曲轴的刚度,增加重叠度,减轻扭振的危害。

主轴颈为7560.32a h R m φμ,圆柱度公差为0.005mm 。

第一轴颈长0.100.0543.7mm ++,第四轴颈宽0.37070mm +,第七轴颈宽59.70.23mm ±,第二、三、五、六轴颈宽0.31038mm +以第一、七主轴颈为基准。

第四主轴颈的径向跳动公差为0.05mm 。

2.连杆轴颈:曲轴共有六个连杆轴颈,它与连杆总成大头相连接。

轴颈为6260.32a h R m φμ,圆柱度公差为0.005mm 。

轴颈宽38H10mm ,其与主轴颈的重叠度为11.35mm 。

3.油封轴颈:油封轴颈为1007h mm φ。

4.曲柄臂:曲柄臂用于连接主轴颈和连杆轴颈,共有十二个。

它呈长圆形,是曲轴的薄弱环节。

容易产生扭断和疲劳破坏。

曲柄半径为R(57.15士0.07)mm 。

曲轴的数控加工工艺.

曲轴的数控加工工艺.

曲轴的数控加工工艺浙江工贸职业技术学院毕业设计(论文)课题名称:曲轴的数控加工工艺系部:汽机学院专业:数控技术班级:数控1302姓名:张余榕学号:1310204238指导教师:郑艳丽达成时间2016年3月17日浙江工贸职业技术学院13届毕业设计(论文)目录1、绪论 (1)前言 (1)设计内容 (2)2、零件的工艺剖析 (2)零件构造工艺性剖析 (3)零件技术条件剖析 (3)毛坯的选择 (3)毛坯种类选择 (3)毛坯制造方法的选择 (4)3.机加工工艺路线确立 (4)加工方法剖析确立 (4)加工次序的安排 (4)定位基准选择 (4)加工阶段的区分 (4)4. 工序的区分 (5)工序的区分 (5)加工次序的安排 (5)确立加工路线 (6)5.曲轴的机械加工工艺过程卡片 (7)6.制定加工零件的工艺卡片 (10)曲轴数控加工工艺 (10)曲轴的数控加工工艺7.铣床加工曲轴表面程序268.量具的采纳26游标卡尺29千分尺29总结30参照文件 (31)浙江工贸职业技术学院13届毕业设计(论文)曲轴的数控加工工艺张余榕汽车与机械工程学院班级:数控1302班纲要:曲轴是汽车发动机的要点零件之一,其性能利害直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中肩负最大负荷和所有功率,蒙受着强盛的方向不停变化的弯矩及扭矩,同时经受着长时间高速运行的磨损,所以要求曲轴材质拥有较高的刚性、疲惫强度和优秀的耐磨性能。

发动机曲轴的作用是将活塞的来去直线运动经过连杆转变为旋转运动,进而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。

本课题是单拐曲轴的加工工艺的剖析。

工艺路线的拟定是工艺规程制定中的要点阶段,是工艺规程制定的整体设计。

所撰写的工艺路线合理与否,不只影响加工质量和生产率,并且影响到工人、设施、工艺装备及生产场所等的合理利用,进而影响生产成本。

所以,本次设计是剖析曲轴零件加工技术要求及加工精度后,合理确立毛坯种类,经过查阅有关参照书、手册、图表、标准等技术资料,确立各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差,最后拟订出曲轴零件的加工工序卡片。

毕业设计任务书(发动机曲轴加工工艺和夹具设计)

毕业设计任务书(发动机曲轴加工工艺和夹具设计)

毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)任务书毕业设计要求:(零件图:TH16-43/23 机械制造技术基础课程设计指南P275图6-11)1.图书馆网站上查阅相关中文文献10篇以上。

关键词有:曲轴、加工工艺、工艺规程、制造工艺、夹具。

2.翻译规定的译文1篇。

用运算机输出。

格式按毕业论文的格式设置。

最后与说明书一路到印刷厂打印。

3.查找相关英文文献2篇。

到图书馆四楼外文期刊阅览室查找或图书馆网站下载。

4.阅读工艺设计和夹具设计等相关书籍,掌握制订工艺文件的步骤和方式。

掌握夹具设计的步骤。

5.绘制零件图(运算机画图A3)。

6.进行曲轴的工艺分析(用途、技术要求及工艺性等)及生产类型的肯定。

7.选择毛坯,计算毛坯尺寸公差和机械加工余量。

肯定毛坯图,绘制毛坯零件图。

(运算机画图A3)。

8.肯定曲轴工艺线路。

定位基准的选择,表面加工方式的肯定,加工阶段的划分,工序集中和工序分散的安排,工序顺序的安排,工艺线路的安排。

绘制工艺线路粗表(工序号,工序名称,机床设备,刀具,量具)。

9.机床设备和工艺装备的选用。

10.各加工工序的加工余量、工序尺寸和公差的肯定。

(详细的计算进程)11.各加工工序的切削用量、时刻定额的计算。

(详细的计算进程)12.绘制机械加工工艺进程卡片1张;机械加工工序卡片全套。

13.分析零件图和工序图,了解零件的功用、特点、材料、生产类型及技术要求,详细分析工件加工工艺进程和本工序加工要求,如工序尺寸、工序基准、加工余量、定位基准和夹紧部位等。

14.了解本工利用的机床和刀具。

了解机床的规格、主要参数和在机床上安装夹具的部位的结构和配合尺寸。

了解本工序利用的刀具类型、主要结构尺寸等情形。

15.熟悉夹具设计用的国家标准、行业标准和企业标准。

查阅夹具设计手册和夹具设计指导资料等。

16.了解夹具典型结构。

在着手设计之前,应多参阅一些典型夹具结构图册及夹具部件的典型结构,以增加对夹具结构的熟悉。

17.肯定夹具的结构方案。

三拐曲轴加工工艺,毕业设计

三拐曲轴加工工艺,毕业设计

摘要曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件,在发动机五大件中最难以保证加工质量。

其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,由于曲轴工作条件恶劣,因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。

如果其中任何一个环节质量没有得到保证,则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。

曲轴有两个重要部位:轴径,拐径,(还有其他)。

轴径被安装在缸体上,拐径与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。

发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。

曲轴的旋转是发动机的动力源。

世界汽车工业发达国家对曲轴的加工十分重视,并不断改进曲轴加工工艺。

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,采用专用夹具加工直油孔和铣键槽最后粗、精磨各轴。

在夹具的设计过程中,主要以V形块和支承板来定位,靠直压板和螺母来夹紧,钻直油孔时应采用长型快换钻套,铣键槽时采用立式铣床,曲轴小头处应安装一个对刀块,夹具设计要方便、简单。

关键词:曲轴;加工工艺;专用夹具;中心孔;对刀块AbstractEngine crankshaft is subject to impact load, transmission power of the important parts, the five pieces in the engine are the most difficult to ensure quality processing. Its material is from the carbon structure which made of steel or ductile iron, as a result of the poor working conditions, the crankshaft and the rough material processing technology, precision, surface roughness, heat treatment and surface hardening, dynamic balancing requirements are very stringent. If any of these are not a part of quality assurance that can be seriously affected the life of the crankshaft and machine reliability. There are two important parts of the crankshaft: shaft diameter, Po Drive, (and others). Shaft has been installed in the cylinder block, the Po Drive and connecting rod big hole, connecting rod and cylinder head piston connecting hole, is a typical slider-crank mechanism. Engine working process is that the Pistons after the blasting compressed gas mixture to promote the piston to do linear motion and force through the connecting rod to the crankshaft will be from the crankshaft to linear motion into rotary movement. The rotation of the crankshaft is the engine power source. The world automobile industry in developed countries are attach great importance to improve the processing crankshaft and crankshaft processing technology.In crankshaft machining process between the central axis, with the axis center line of the location of the requirements have to be rough-axis positioning processing at both ends of the two central hole to center hole location on both ends and then rough, finishing the surface of the shaft, and then to crude, refined of the two shaft after positioning, the use of dedicated processing fixture straight hole and the final rough keyway milling, grinding of the shaft.In the fixture design process, mainly V-shaped block and bearing plates to locate by direct plate and nut to clamp, drill hole should be directly used for drilling long set of fast, used vertical milling keyway milling, crankshaft head should be installed on a knife block, fixture design should be convenient and simple.Key words:crankshaft; processing technology; dedicated fixture; central hole; the knife block目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)2 零件分析 (2)2.1 零件的作用 (2)2.2 零件的技术要求分析 (2)2.3 零件的结构及其工艺性分析 (2)2.4 零件的加工面的分析 (3)3 机械加工工艺过程设计 (5)3.1 定义 (5)3.2 机械加工工艺过程的组成 (5)3.3 工艺规程的作用 (5)3.4 工艺规程的设计原则 (5)3.5 计算生产纲领,确定生产类型 (5)3.6 确定毛坯的制造形式 (6)3.7 基准的选择 (7)3.8 材料及热处理 (8)3.9 分析并制订工艺路线 (8)3.10 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)3.11 确定切削用量及基本工时 (13)4 夹具设计 (17)4.1 打直油孔夹具设计 (17)4.2 铣键槽夹具设计 (25)5 加工方案的技术经济分析 (30)5.1工艺方案比较 (30)5.2 技术经济指标 (31)5.3应用举例 (31)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)1 绪论曲轴的主要作用是将活塞连杆组传来的气体压力转变为转矩,然后通过飞轮传递到汽车底盘的传递系统,此外,还用来驱动发动机的配气机构和水泵、发电机、空调机、风扇等辅助装置。

毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计

毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计

毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计引言发动机曲轴作为发动机的重要部件之一,在发动机工作过程中起到连接活塞和驱动传动机构的作用。

曲轴的质量和加工工艺直接影响发动机的性能和可靠性。

因此,针对毕业设计课题,本文将对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计。

1. 毕业设计课题背景随着汽车行业的不断发展,对发动机的要求越来越高。

而曲轴作为发动机的核心部件之一,具有复杂的形状结构和精密的加工要求。

因此,对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计,能够提高发动机的性能和可靠性。

2. 发动机曲轴的加工工艺分析2.1 曲轴的材料选择曲轴通常采用高强度合金钢材料,如40Cr、42CrMo等。

选择合适的材料可以保证曲轴具有足够的强度和硬度,以及良好的耐磨性。

2.2 曲轴的加工工艺流程曲轴的加工主要包括以下几个环节: 1. 初加工:包括锻造成型、粗车、粗磨等工艺,将原材料初步加工成近似形状的曲轴毛坯。

2. 精加工:包括细车、细磨、细磨光等工艺,对曲轴进行精细加工,使其达到设计要求的尺寸和表面质量。

3.热处理:通过热处理工艺对曲轴进行淬火或回火,提高曲轴的强度和硬度,以及更好的耐磨性。

4. 零件组装:将曲轴和其他相关部件进行组装,组成完整的发动机曲轴系统。

2.3 曲轴加工工艺中的关键技术在曲轴的加工过程中,有几个关键技术需要特别注意: 1. 切削力控制:控制切削力的大小和方向,避免过大的切削力对刀具和工件产生损伤。

2. 加工精度控制:控制加工精度的达到设计要求,特别是曲轴主轴段的圆度、圆柱度和轴向偏差等指标。

3. 表面质量控制:通过抛光等工艺控制曲轴表面的光洁度和平整度,以减小曲轴在工作过程中的摩擦损失和功耗。

3. 发动机曲轴加工工艺设计基于对发动机曲轴加工工艺的分析,可以进行如下的工艺设计: 1. 确定合适的材料:根据曲轴的设计要求,选择合适的高强度合金钢材料作为毛坯材料。

2. 设计加工工艺流程:根据曲轴的形状和尺寸要求,设计合理的加工工艺流程,包括初加工、精加工、热处理和零件组装等环节。

曲轴加工工艺及工装设计毕业设计

曲轴加工工艺及工装设计毕业设计

xxxx学校本科毕业设计(xx届)题目:xxxxx系列曲轴加工工艺及工装设计学生姓名:xxx学号:xxx院(系):xxx专业班级:xxx指导教师:xxx 讲师起止时间:x年x月—x年x月摘要不管在发达国家还是发展中国家,机械制造业水平都是一国生产力的体现。

而作为机械制造业发展水平的一个重要体现,汽车制造业发展状况具有很强的代表性。

进入21世纪以后,发动机曲轴在制造工艺。

刀具等方面都发生了巨大的变化。

与以前加工工艺有很多不同,临近半个世纪的多刀车削工艺和手动磨销工艺,由于加工精度低和柔性差等原因,将逐步退出历史舞台。

高效复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,曲轴的高效复合加工技术在行业内也有相当程度的应用,这都将代表这一行业的未来发展趋势。

正是基于以上出现的信情况,进入21世纪以来,高效复合加工技术及装备汽车制造业得到了迅速的应用,生产效率得到了很到的提高,发动机曲轴生产线生产设备数量才得以减少,一条轿车发动机曲轴生产线,全线仅有十几台设备左右便可完成曲轴的整个加工过程,产品周转线短,加工效率高,易于质量管理。

因此本次毕业设计,在设计过程当中,务求在结合国内生产现状的情况下,充分学习国际先进加工技术,在理论上对传统的工艺进行改进,这也是本次设计的核心理念。

本说明书就是对本次设计的内容进行介绍和说明。

摘要:本说明书主要介绍了六缸汽车发动机曲轴的加工工艺,及其中一道工序的的夹具设计,还包含了测量连杆轴颈的单头双极限卡规的设计。

设计的理念是:在保证产品质量的前提下,充分利用现有生产条件,尽量提高生产率、降低成本、保证工人有良好且安全的劳动条件。

在工艺设计过程当中,设计充分考虑现有加工水平,并对传统工艺进行分析,在理论上进行设计改进。

在设计过程当中大量收集曲轴加工相关资料,多工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上,并在老师的指导下,设计出了符合曲轴加工的理论工艺路线。

关键词:发动机、曲轴、工艺、夹具Summary:This manual introduces the six-cylinder car engine crankshaft machining process, and in a fixture design process, but also includes measuring the first pair of single-crankpin design rules limit card. Design philosophy is: the prerequisite of guaranteeing the quality of products, the full use of existing production conditions, to maximize productivity, reduce costs, ensure that workers are good and safe working conditions. In the process design process, design fully into account the existing level of processing, and analysis of the traditional process, in theory, design improvements. In the design process a large collection of relevant information crankshaft machining, multi-part material, structural characteristics, technical requirements and processes based on the analysis, and under the guidance of the teacher to design a process consistent with the theory of crankshaft machining line.Keywords: engine, crankshaft, process, fixture一、零件分析1、零件介绍曲轴是汽车发动机的主要零件之一,用于将活塞的往复运动变为旋转运动,以输出发动机的功率。

柴油机曲轴机械加工工艺 毕业设计

柴油机曲轴机械加工工艺 毕业设计

目录摘要 (4)第一章绪论 (5)1.1 课题的目的及意义 (5)1.2 设计要求 (5)第二章工艺规程设计 (7)2.1计算生产纲领,确定生产批量 (7)2.2选择毛坯 (7)2.3工艺规程设计 (7)2.3.1定位基准的选择 (7)2.3.2零件表面加工方法的选择 (8)2.3.3制定工艺路线 (8)2.4确定机械加工余量和毛坯的选择 (16)2.4.1机械加工余量的确定 (16)2.4.2工序尺寸的确定 (16)2.4.3刀具的选择 (17)2.4.4量具的选择 (18)2.4.5毛坯尺寸的确定 (19)2.5确定切削用量及基本工时 (19)2.6切削液的选择 (26)第三章夹具设计 (28)3.1 问题的提出 (28)3.2 夹具设计 (28)3.2.1定位基准的选择 (28)3.2.2切削力及夹紧力计算 (28)3.2.3定位误差分析 (29)3.2.4夹具设计及操作的简单说明 (29)第六章总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)摘要曲轴是汽车发动机的关键零件之一,起质量好坏直接影响到汽车发动机的质量和使用寿命。

曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的不同方向的弯矩和扭矩,同时受着长时间高速运转的磨损,因此要求曲轴材质有较高的刚性、疲劳强度和耐磨性能。

发动机的曲轴作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转换为旋转运动,从而实现发动机从化学能转换为机械能的输出。

本次设计分析了曲轴的工艺性,对曲轴从毛坯到成品进行了详细的工艺规程设计,并对其加工要求设计了曲轴夹具。

该夹具和分度装置连接,能回转1800。

其最大的特点是能在一个夹具上加工多个不同方向和位置的孔,大大地节约了加工时间,提高了对孔加工的效率,对类似的多孔加工有很好的借鉴作用。

采用叉形偏心凸轮夹紧,不仅节省能源,还很灵活,而且能方便地自锁。

这种装置具有定位精度高、夹紧可靠及操作方便等优点。

关键词:曲轴,分度装置,回转式钻模,工艺规程设计,叉形偏心凸轮AbstractAnalysis of the process of the crankshaft, the crankshaft from the rough to the finished product in detail the design of a point of order, and the processing requirements of the design of the crankshaft fixture. The points of the fixture and connect to Rotary 1800. Its greatest feature is a fixture in processing a number of different directions on the location of the hole and, significantly saving processing time and increase the efficiency of the processing hole, similar to the porous processing a very good reference. Chaxing eccentric cam clamp used not only save energy, is very flexible and can easily self-locking. This device has a high positioning accuracy, reliable and easy to operate clamping advantages。

曲轴毕业设计

曲轴毕业设计

曲轴毕业设计曲轴毕业设计曲轴是一种重要的机械零件,它在内燃机、发电机和其他动力装置中起着至关重要的作用。

在汽车工程领域,曲轴的设计和制造是一项关键的任务,对于发动机的性能和可靠性有着直接的影响。

因此,作为一名机械工程专业的学生,我选择了曲轴作为我的毕业设计课题。

在开始我的毕业设计之前,我进行了大量的文献调研和实地考察。

我发现曲轴的设计涉及到多个方面,包括材料选择、结构设计、加工工艺等。

我决定以一款汽车发动机为例,对曲轴进行设计和优化。

首先,我需要选择合适的材料。

曲轴需要具备足够的强度和刚度,以承受高速旋转时的巨大力矩和冲击力。

经过对比和分析,我最终选择了高强度合金钢作为曲轴的材料。

这种材料具有优异的机械性能和耐磨性,能够满足曲轴的使用要求。

接下来,我开始进行曲轴的结构设计。

曲轴的结构复杂,需要考虑到各个部分的功能和相互之间的协调。

我采用了CAD软件进行三维建模,并进行了有限元分析,以评估曲轴在工作过程中的应力分布和变形情况。

通过不断调整和优化设计,我得到了一个结构合理、强度充足的曲轴模型。

在结构设计完成后,我开始考虑曲轴的加工工艺。

曲轴的制造工艺需要精确而细致,以确保曲轴的尺寸和形状符合设计要求。

我参观了一家汽车零部件制造厂,亲眼目睹了曲轴的加工过程。

我学习了曲轴的车削、磨削和热处理等工艺,了解了每个步骤的重要性和技术要求。

在毕业设计的过程中,我遇到了不少困难和挑战。

例如,曲轴的结构设计需要考虑到多个因素,如受力情况、传动方式等。

我通过与导师和同学的讨论和交流,不断完善和调整设计方案。

此外,曲轴的加工工艺也需要高度的技术和经验,我通过参与实际操作和与专业技术人员的交流,逐渐提高了自己的技能和水平。

经过几个月的努力,我最终完成了我的曲轴毕业设计。

我对自己的成果感到非常满意,不仅在知识和技术上有所提高,还对汽车发动机的结构和工作原理有了更深入的了解。

我相信这个毕业设计将对我的未来职业发展起到积极的推动作用。

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引言曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环运动。

曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈。

主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。

发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。

而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。

曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。

主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。

曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。

发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。

曲轴的旋转是发动机的动力源。

曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。

轴颈具有一第一油路。

曲轴臂连接于轴颈。

曲轴销设置于曲轴臂之中,并且抵接于轴颈。

曲轴销具有第一机油缓冲室、第二机油缓冲室以及第二油路。

第一机油缓冲室系连接于第二机油缓冲室,第二油路连接于第二机油缓冲室。

侧盖设置于曲轴臂中,侧盖与曲轴销之间成形有一空间,该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。

连杆大端轴承设置于曲轴臂之中,曲轴销套设于连杆大端轴承之中,第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。

本实用新型可将机油内微小异物过滤掉,减少了连杆大端轴承遭受微小异物侵入的机会,并避免连杆大端轴承损坏,进而可延长曲轴结构的使用寿命。

一概述1、气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。

在气缸体内部铸有许多加强筋,冷却水套和润滑油道等。

2、曲轴箱气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱,曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。

上曲轴箱与气缸体铸成一体,下曲轴箱用来贮存润滑油,并封闭上曲轴箱,故又称为油底壳。

油底壳受力很小,一般采用薄钢板冲压而成,其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。

油底壳内装有稳油挡板,以防止汽车颠动时油面波动过大。

油底壳底部还装有放油螺塞,通常放油螺塞上装有永久磁铁,以吸附润滑油中的金属屑,减少发动机的磨损。

在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫,防止润滑油泄漏。

3、气缸盖气缸盖安装在气缸体的上面,从上部密封气缸并构成燃烧室。

它经常与高温高压燃气相接触,因此承受很大的热负荷和机械负荷。

水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套,缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。

利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。

缸盖上还装有进、排气门座,气门导管孔,用于安装进、排气门,还有进气通道和排气通道等。

汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔,而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。

顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔,用以安装凸轮轴。

气缸盖一般采用灰铸铁或合金铸铁铸成,铝合金的导热性好,有利于提高压缩比,所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。

而作为发动机上的一个重要的旋转机件——曲轴,其加工方法仍有一般轴的加工规律,如铣两端面,钻中心孔,车、磨及抛光,但是曲轴也是有它的特点,它由主轴颈,连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成,其结构细长、曲拐多、刚性差,因而安排曲轴加工工艺应采取相应的工艺措施。

在曲轴的机械加工中,采用新技术和提高自动化程度都不断取得进展。

目前,国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。

粗加工设备一般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈,工序质量稳定性差,容易产生较大的加工应力,难以达到合理的加工余量。

精加工普遍采用MQ8260等普通曲轴磨床进行粗磨、半精磨、精磨、抛光,通常靠人工操作,加工质量不稳,尺寸一致性差。

现在加工曲轴粗加工比较流行的工艺是:主轴颈采用车拉工艺和高速外铣,连杆颈采用高速外铣,而且倾向于高速随动外铣,全部采用干式切削。

在对连杆颈进行随动磨削时,曲轴以主轴颈为轴线进行旋转,并在一次装夹下磨削所有连杆颈。

在磨削过程中,磨头实现往复摆动进给,跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。

二确定曲轴的加工工艺过程2.1曲轴的作用曲轴是汽车发动机中的重要零件,它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力,传给底盘的传动机构,同时,驱动配气机构和其它辅助装置。

曲轴在工作时,受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,同时,曲轴又是高速旋转件,因此,要求曲轴具有足够的刚度和强度,具有良好的承受冲击载荷的能力,耐磨损且润滑良好。

2.2曲轴的结构及其特点图2-1 曲轴的结构图曲轴一般由主轴颈,连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。

一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐,曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机);V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。

主轴颈是曲轴的支承部分,通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。

主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关,还取决于曲轴的支承方式。

连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分,在连接处用圆弧过渡,以减少应力集中。

曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分,断面为椭圆形,为了平衡惯性力,曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。

平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩,有时还用来平衡一部分往复惯性力,从而使曲轴旋转平稳。

曲轴前端装有齿轮,驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。

为了防止机油沿曲轴轴颈外漏,在曲轴前端装有一个甩油盘,在齿轮室盖上装有油封。

曲轴的后端用来安装飞轮,在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹,以阻止机油向后窜漏。

2.3曲轴的主要技术要求分析1.主轴颈、连杆轴颈本身的精度,即尺寸公关等级IT6,表面粗糙度Ra值为1.25~0.63μm。

轴颈长度公差等级为IT9~IT10。

轴颈的形状公差,如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之半。

2.位置精度,包括主轴颈与连杆轴颈的平行度:一般为100mm之内不大于0.02mm;曲轴各主轴颈的同轴度:小型高速曲轴为0.025mm,中大型低速曲轴为0.03~0.08mm。

3.各连杆轴颈的位置度不大于±20′。

2.4曲轴的材料和毛坯的确定曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力,容易门生扭振、折断及轴颈磨损,因此要求用材应有较高的强度、冲击韧度、疲劳强度和耐磨性。

常用材料有:一般曲轴为35、40、45钢或球墨铸铁QT600-2;对于高速、重载曲轴,可采用40Cr、42Mn2V等材料。

本课题采用球墨铸铁QT600-2.曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。

批量较大的小型曲轴,采用模锻;单件小批的中大型曲轴,采用自由锻造;而对于球墨铸铁材料则采用铸造毛坯。

2.5曲轴的机械加工工艺过程曲轴的尺寸精度、加工表面形状精度以及位置精度的要求都很高,但刚性比较差,容易产生变形,这就给曲轴的机械加工带来了很多困难,必须予以充分的重视。

曲轴需要加工的表面有:主轴颈、连杆轴颈、键槽、φ22的外圆。

由于使用了工艺搭子,铣键槽安排在切除工艺搭子后,磨削外圆安排在保留工艺搭子前。

根据曲轴的结构特点及机械加工的要求,加工顺序大致可归纳为:铣两端面;车工艺搭子和钻中心孔;粗、精车三连杆轴颈;粗、精车各处外圆;精磨连杆轴颈、主轴颈和φ20、φ22外圆;切除工艺搭子、车端面、铣键槽等。

2.6曲轴机械加工工艺路线(1)锻造(2)热处理(3)铣两端面(4)车两端工艺搭子外圆(5)钻主轴颈中心孔(6)钻连杆轴颈中心孔(7)检验(8)粗车三个连杆轴颈(9)精车三个连杆轴颈(10)车工艺搭子两端面(11)粗车各处外圆(12)精车各处外圆(13)检验(14)磨削连杆轴颈外圆(15)磨削两主轴颈(16)磨削φ22-00.12mm外圆(17)磨削φ20 0 -00.021mm外圆(18)检验(19)车掉两端工艺搭子(20)车两端面(21)铣键槽(22)倒角(23)去毛刺(24)最后检验三曲轴的机械加工工艺过程分析3. 1曲轴的机械加工工艺特点三拐曲轴除了具有轴的一般加工规律外,也有它的工艺特点,主要包括形状复杂,刚性差及技术要求高,针对这些特点应采取相应的措施,分析如下:1、形状复杂曲轴主轴颈与连杆轴颈不在同一轴上线,偏心距有一定的尺寸要求,并且两轴有较高的位置度要求,同时主轴颈与连杆轴颈间有较大的平衡块,因此在工艺设计中应解决以下几点问题:a.设计加工连杆轴颈的偏心夹具,即连杆轴颈与机床主轴重合,并使夹具能回转180度,加工另一连杆轴颈。

b.为消除加工时的不平衡力的产生,设计夹具时应精确设计平衡重。

2、刚性差由于本曲轴长径比较大,同时具有曲拐,因此刚性较差。

曲轴在切削力及自重的作用下会产生严重的扭曲及弯曲变形,特别在单边传动的机床上加工更为严重,在工艺设计中应解决以下问题:(1):粗加工时由于切削余量大,切削力也较大,可用中间托架来增强刚性,减小变形和振动,同时机床刀具及夹具都应有较高的刚度。

(2):在加工时尽量使切削力的作用相互抵消,可用前后刀架同时横向进给。

(3):合理安排工位次序以减少加工变形,按先粗后精的原则安排加工工序,逐步提高精度。

(4):在有可能产生变形的工序后面增设校直工序。

3、技术要求高曲轴技术要求较高,加工面多,需要保证的尺寸、形状、位置精度较多。

因而总的工艺路线较长,精加工占有相当比例。

加工时应要解决以下问题:A:正确分配粗加工、半精加工及精加工余量。

B:粗基准选择用曲轴两端的中心孔。

中心孔的加工以主轴颈外圆作为基准,这样能保证曲轴加工径向及轴向加工余量的均匀性。

C:精加工时仍用中心孔作为基准,但要重新修磨中心孔,避免精加工时因中心孔磨损引起加工误差。

也可一端用主轴颈定位,另一端用中心孔定位以提高刚度。

D:曲轴轴向定位以主轴颈轴肩定位,工艺设计时定位基准应尽量与设计基准一致。

3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析1)该零件是三拐小型曲轴,生产批量不大,故选用中心孔定位,它是辅助基准,装夹方便,节省找正时间,又能保证三处连杆轴颈的位置精度。

但轴两端的轴颈分别是20mm和φ25mm,而三处连杆轴颈中心距分布在φ32mm的圆周上,故不能直接在轴端面上钻三对中心孔。

于是,在曲轴毛坯制造时,预先铸造两端φ45mm的工艺搭子,这样就可以在工艺搭子上钻出四对中心孔,达到用中心孔定位的目的。

2)在工艺搭子端面上钻四对中心孔,先以两主轴颈为粗基准,钻好主轴颈的一对中心孔;然后以这一对中心孔定位,以连杆轴颈为粗基准划线,再将曲轴放到回转工作台上,加工φ32mm、圆周120°均布的三个连杆轴颈的中心孔,这样就保证了它们之间的位置精度。

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