(完整版)汽车发动机曲轴机械加工工艺毕业设计论文

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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,进行机械工艺规程的设计,然后运用夹具设计基本原理和方法,拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计。主要工作有:绘制产品零件图,了解零件结构特点和技术要求;根据生产类型和所在企业生产条件,对零件进行结构分析及工艺分析;确定毛坯种类及制造方法;拟定零件机械加工工艺过程,选择各工序的加工设备与工艺设备,确定各工序的加工余量与工序尺寸,计算各工序的切削用量与工时定额;填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片;设计指定的专用夹具,绘制装配总图和主要零件图。

本次设计主要是为了提高曲轴零件的生产效率,以及加工精度。因此,制定工艺路线时严格按照基准先行,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:机械制造,加工工艺,曲轴,夹具

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 resistance and the surface of axle journal must 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 impr ve 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 ,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 my future study and life.

KEYWORDS:Machine manufacture Processing craft Crankshaft

fixture

目录

摘要....................................................... I ABSTRACT .................................................... I I 第一章绪论 (3)

1.1设计的主要内容 (3)

1.2国内外的研究现状 (3)

第二章零件分析 (7)

2.1零件的作用 (7)

2.2曲轴工艺分析 (7)

第三章工艺规程设计 (8)

3.1确定毛坯的材料和制造形式 (8)

3.2基面的选择 (8)

3.2.1粗基准的选择 ......................................................................................................................

3.2.2精基准的选择 ......................................................................................................................

3.3制定工艺路线 (8)

3.4工艺路线方案 (9)

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (10)

3.4.1确定加工余量 (1)

3.4.2确定工序尺寸及其公差 (1)

3.4.3加工余量计算 (1)

3.5确定主要工序的切削用量及基本工时 (16)

第四章专用夹具设计 (37)

4.1设计主旨 (37)

4.2需要解决的主要问题 (37)

4.2.1形状复杂 (3)

4.2.2刚性差 (3)

4.2.3技术要求高 (3)

4.2确定夹具设计方案 (38)

4.2.1选择定位基准,并确定工件的定位方式及定位元件的结构 (3)

4.2.2确定工件的夹紧方式,选择合适的夹紧机构 (3)

4.2.4确定铣床夹具与机床间的正确位置 (3)

4.3夹紧力的计算 (39)

4.3.1切削力的计算 (3)

4.3.2工件正确夹紧所需力的计算 (4)

4.3.3螺钉夹紧力 (4)

4.4夹具的定位精度分析 (40)

4.4.1确定的定位方案 (4)

4.4.2误差分析与计算 (4)

第五章结束语 (42)

致谢 (43)

参考文献 (44)

第一章绪论

制造业生产的是具有直接使用价值的产品,而这些产品与社会的生产活动和人民生活息息相关。当今制造业不仅是科学发展和技术发明转换为现实规模生产力的关键环节,并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。良好的居住环境,充分的能源供给,便捷的交通和通信设施,丰富多彩的应刷出版、广播影视和网络媒体,优良的医疗保健手段,可靠的国家和社会安全以及抵抗自然灾害的能力等,均需要制造业的支持。

1.1设计的主要内容

汽车发动机曲轴机械加工工艺规程与夹具设计(生产纲领:大批量生产)。

掌握工业规程设计的基本要求,设计工艺规程内容及步骤,制作机械加工工艺过程卡片,机械加工工序卡片。

掌握专用机床夹具设计的基本要求,设计主轴箱零件加工1主要工序的专用机床夹具,掌握夹具设计的程序与内容,绘制夹具总图和主要零件图,编写夹具设计使用说明书。

1.2国内外的研究现状

伴随着汽车工业的发展,我国的发动机曲轴生产得到较大的发展,总量已具相当的规模,无论是设计水平,还是产品品种、质量、生产规模、生产方式都有很大的发展。曲轴在发动机中是承受载荷传递动力的重要零部件,也是发动机五大零部件中最难以保证加工质量的零部件,其性能、水平直接影响整机的性能水平及可靠性。因此,各工业发达国家十分重视

曲轴的生产,不断改进其材质及加工手段,以提高其性能水平,满足发动机行业的需要。近几年来,国内曲轴加工发展十分迅速。尤其是大功率汽车机曲轴。先进的加工工艺加工出的曲轴质量好、效率高且稳定,伴随着汽车工业的发展,我国的发动机曲轴生产得到较大的发展,总量已具相当的规模,无论是设计水平,还是产品品种、质量、生产规模、生产方式都有很大的发展。

曲轴是柴油机中关键零件之一,其材质大体分为两类:一是钢锻曲轴,二是球墨铸铁曲轴。由于采用铸造方法可获得较为理想的结构形状,从而减轻质量,且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小。球铁的切削性能良好,并和钢制曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理,来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。而且球铁中的内摩擦所耗功比刚大,减小了工作时的扭转振动的振幅和应力,应力集中也没有钢制曲轴的敏感。所以球磨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。

从目前整体水平来看,毛坯的铸造工艺存在生产效率低,工艺装备落后,毛坯机械性能还不稳定、精度低、废品率高等问题。从以下几个工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义。①熔炼国内外一致认为高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。为获得高温低硫磷的纯净铁水,可用冲天炉溶化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。②球化处理③孕育处理冲天炉熔化球铁原铁水对铜钼合金球铁采用二次孕育。这对于防止孕育衰退,改善石墨形态,细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。④合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。⑤造型工艺气流冲击造型工艺由于粘土造型工艺,课获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。⑥浇注冷却工艺采用立浇-立冷,斜浇-斜

冷、斜浇-反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后一种最好。斜浇-反斜冷的特点是:型腔排气充分,铁水充型平稳,浇注系统撇渣效果好,冒口对铸件的补缩效果好,适应大批量流水线生产。

目前,国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产,生产效率、自动化程序较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差1-2个数量级。国外的加工工艺大致可归纳为如下几个特点:①广泛的采用数控技术和自动线,生产线一般由几段独立的自动化生产单元组成,具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料,集放式机动滚道传输,切削液分粗加工与精加工两段集中供应和回收处理。②曲轴的主要加工工序基准中心孔,一般采用质量定心加工方式,这样在静平衡时,加工量很少。③轴颈的粗加工一般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量科达到国内粗磨后的水平,且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。④国外的曲轴轴磨床均采用CNC控制技术,具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能,使曲轴的磨削精度和效率显著提高。⑤油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线,近几年随着枪钻技术应用,油孔的加工大已采用枪钻自动线钻孔-修缘-抛光。⑥曲轴抛光采用CNC控制的砂带抛光机,所有轴颈一次抛光只需20秒,粗糙度可达Ra0.4以下,大大减小了发动机的磨合期。⑦动平衡一般采用CNC控制的综合平衡机,测量,修正一次完成。⑧检验一般生产线上配备M ARPOSS或HOMWORK综合检测机,实现在线检测,对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。⑨曲轴的清洁采用专用精洗机定点定位清洗,保证了曲轴清洁度要求。⑩广泛采用了轴颈过度圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制,对所用轴颈圆角进行一次滚压,而且滚压力和滚压角可自动调节,使圆角处产生最佳的残余应力,提高了曲轴的疲劳强度。

曲轴热处理的关键技术是表面强化处理,一般均为正火处理,为表面

处理做好准备。表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺,少数厂家还引用了圆角淬火技术和设备。

球铁曲轴具有诸多优点,国内外广泛采用。但整体水平与国外还有相当差距,出生产规模小,管理落后外,主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。

夹具是工艺装备的主要组合部分,在机械制造中占有重要地位。夹具对保证产品质量,提高生产率,减轻劳动强度,扩大机床使用范围,缩短产品试制周期等都具有重要意义。目前,单件、小批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种生产模式中,要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性,以缩短生产准备时间,降低生产成本,所以,按单一品种设计专用夹具的方法已不能满足生产发展的要求,而组合夹具正式适应这一生产模式的柔性工装设备。它对缩短工艺装备的设计,制造周期,以及产品换型后对原有工装夹具延续使用起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段,并将其作为机械制造业的主要发展。

我国于80年代末开始对组合夹具元件的设计和管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。此系统把大中小三个系列的原件邮寄融为一体,可在一块多夹具基础板上,既能组装单个大工件,又能组装多个中小零件夹具,有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上,次系统还设有孔系和槽系过渡元件,便于实现孔、槽系夹具元件混合使用。北京工商大学麻建东和刘璇开开发的组合夹术应用,油孔的加工大已采用枪钻自动线钻孔-修缘-抛光。⑥曲轴抛光采用CNC控制的砂带抛光机,所有轴颈一次抛光只需

20秒,粗糙度可达Ra0.4以下,大大减小了发动机的磨合期。⑦动平衡一般采用CNC控制的综合平衡机,测量,修正一次完成[12]。⑧检验一般生产线上配备MARPOSS或HOMWORK综合检测机,实现在线检测,对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。⑨曲轴的清洁采用专用精洗机定点定位清洗,保证了曲轴清洁度要求。⑩广泛采用了轴颈过度圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制,对所用轴颈圆角进行一次滚压,而且滚压力和滚压角可自动调节,使圆角处产生最佳的残余应力,提高了曲轴的疲劳强度。曲轴热处理的关键技术是表面强化处理,一般均为正火处理,为表面处理做好准备。表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺,少数厂家还引用了圆角淬火技术和设备。球铁曲轴具有诸多优点,国内外广泛采用。但整体水平与国外还有相当差距,出生产规模小,管理落后外,主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。夹具是工艺装备的主要组合部分,在机械制造中占有重要地位。夹具对保证产品质量,提高生产率,减轻劳动强度,扩大机床使用范围,缩短产品试制周期等都具有重要意义。目前,单件、小批量生产正逐渐成为现代机械制造业新的生产模式。在这种生产模式中,要求加工机床和夹具装备具有更好的柔性,以缩短生产准备时间,降低生产成本,所以,按单一品种设计专用夹具的方法已不能满足生产发展的要求,而组合夹具正式适应这一生产模式的柔性工装设备。它对缩短工艺装备的设计,制造周期,以及产品换型后对原有工装夹具延续使用起到至关重要的作用。国外为了适应这种生产模式,也把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段,并将其作为机械制造业的主要发展。我国于80年代末开始对组合夹具元件的设计和管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统。此系统发挥了槽系平移可

调性和孔的旋转可调性的优势,可直接组装获得任何直线尺寸和角度尺寸。此系统把大中小三个系列的原件邮寄融为一体,可在一块多夹具基础板上,既能组装单个大工件,又能组装多个中小零件夹具,有利于装夹具基础板长期固定在机床工作台上,次系统还设有孔系和槽系过渡元件,便于实现孔、槽系夹具元件混合使用。北京工商大学麻建东和刘璇开开发的组合夹具元件库,元件库模块的核心程序用ohjectARX SDK2.02工具包开发,界面程序用AU TOCAD提供的对话框控制语言DCL(Dialog Cont rol Language)语言开发,在VC++6.0的编译和联接,生成的ARX课执行程序在AU TOCAD14下直接加载运行。元件库可为使用者提供7类组合夹具元件三维图形的浏览以及交互设计功能,并生成三维组合夹具构型图,在CAD的环境中可进行修改或删除,山东工业大学的徐志刚在“广义隐射原理”的指导下,开发了支持“top-down”风范的夹具设计软件自动化系统。吴玉光博士在这个机构领域取得了较大的突破。提出孔系基础板组合夹具设计的系统方法。该方法利用连杆机构原理自动确定由直线和圆弧组成定位边界的零件全部候选定位方案,并提出定位销可见锥概念和定位销转动支点的概念,进行定位方案的卸装方便性分析。进一步提出瞬心三角形和同向边的概念,对工件进行可夹紧分析、确定工件边界的可夹紧范围。其理论水平在国内外相关领域内开拓了新的局面。

第二章零件分析

2.1零件的作用

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旋转运动,将作用在活塞上的气体压力变成扭矩,用来驱动工作机械和汽车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,轴颈表面加工尺寸精确。2.2曲轴工艺分析

曲轴一般是由自由端、功率输出端和若干个曲拐组成。曲拐由主轴颈、连杆轴颈和曲柄组成。如所示,该曲轴是整体式曲轴,有四个曲拐;主轴颈和连杆轴颈分布在同一平面内,四个连杆轴颈在主轴颈两侧呈两两分布,相互夹角180°。

曲轴的工艺特点是:结构复杂,加工的尺寸精度、形位精度和表面质量要求较高;刚性差,属于易弯曲变形的异性轴类零件。

曲轴的主要加工表面有:主轴颈、连杆轴颈及法兰盘端等。除了在零件图上的技术要求之外还应满足以下要求:

曲轴半径公差为±0.05mm。

主轴颈、连杆轴颈与曲柄连接圆角的R≤0.4μm。

各连杆轴颈线之间的角度偏差不大于±30′。

主轴颈、连杆轴颈需高频淬火,硬度为55—62HRC,淬火层深度不小于3mm。

曲轴的动力平衡不得大于120g2cm。

第三章工艺规程设计

3.1确定毛坯的材料和制造形式

曲轴要求较高的刚性和冲击韧性,其形状尺寸以轴为主,毛坯形状较复杂,采用QT600-3较合适。

大批量生产曲轴可用锻造,由于生产纲领是大批量生产,是大批量生产故采用模锻。

3.2基面的选择

机械加工的最初工序只能用共件毛坯上未加工表面作为定位基准,这种定位基准称为粗基准。

用已经加工过的表面作定位基准则称为精基准。

在制定零件机械加工工艺规程时,总是先考虑选择怎样的精基准定位把工件加工到设计要求,然后考虑选择怎样的粗基准定位,把用作精基准的表面加工出来。

3.2.1粗基准的选择

粗基准选择的要求应能保证加工面与非加工表面之间的位置要求及合理分配各加工面的余量。同时要为后续工序提供精基准。具体有以下原则:为了保证加工面与非加工面之间的位置要求,应选择非加工面为粗基准;为了保证各加工面都有足够的加工余量,应选择毛坯余量最小的面为粗基准;为了保证重要加工面的余量均匀,应选择为粗基准;粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向上,通常只允许使用一次;作粗基准的表面应平整光洁,以使工件定位稳定可靠,夹紧方便。

曲轴也是属于轴类零件,以外圆作为粗基准,可分别以主轴颈和连杆

轴颈作为粗基准。

3.2.2精基准的选择

精基准选择时应能保证加工精度和装夹可靠方便,有以下原则:基准重合原则;基准同一原则;自为基准原则;互为基准原则;保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。

本曲轴主要选用加工过的第三主轴颈为精基准。

3.3制定工艺路线

工艺路线是工艺规程设计的总体布局。其主要任务是选择零件表面的加工方法、确定加工顺序、划分加工阶段。根据工艺路线,可以选择各工序的工艺基准,确定工序尺寸、设备、工装、切削用量和时间定额等。在拟定工艺路线时应从实际情况出发,充分考虑应用各种新工艺、新技术的可行性和经济性。

选择零件表面加工方法的主要根据:零件材料性质及热处理要求;零件加工表面的尺寸公差等级和表面粗糙度;零件加工表面的位置精度要求;零件的形状尺寸;生产类型;具体的生产条件。

机械加工工序的安排原则:概括为十六字诀:基准先行,先主后次,先粗后精,先面后孔。在零件切削加工工艺过程中,首先要安排加工基准面得工序。作为精基准表面,一般都安排在第一道工序进行加工,以便后续工序利用该基准定位加工其它表面。其次安排加工主要表面。至于次要表面则可在主要表面加工后穿插进行加工。当零件需要分阶段进行加工时,即先进行粗加工,再进行半精加工,最后进行精加工和光整加工。总之表面粗糙度值最低的表面和最终加工工序必须安排在最后加工,尽量避免磕碰高光洁的表面。所有机械零件的切削加工总是先加工出平面(端面),然

后再加工内孔。

热处理工序的安排:预备热处理的是改善加工性能,为最终热处理作好准备和消除残余应力,如正火、退火和时效处理。它安排在粗加工前后和需要消除应力处。最终热处理的目的是提高力学性能,如调质、淬火、渗碳淬火、渗氮等。调质、淬火、渗碳淬火安排在半精加工之后,精加工之前进行,以便在精加工磨削时纠正热处理变形。

辅助工序的安排:辅助工序主要包括动平衡检测、检验、去毛刺、清洗、涂防锈油等。检验工序是主要的辅助工序,重要零件粗加工或半精加工后,重要工序加工之前,零件外送车间加工之前,零件全部加工结束之后都要检验。去毛刺也是不可缺少的工序,在成批生产中,对于车削回转表面的毛刺均由车工去除;对于刨、铣、磨、钻等表面毛刺均由钳工去除。

3.4工艺路线方案

1.车曲轴前端面,并从两端面钻中心孔

2.粗车第一、五主轴颈

3.半精车第一、五主轴颈

4.粗磨第一、五主轴颈

5.粗车第二、三、四主轴颈

6.半精车第二、三、四主轴颈

7.粗磨曲轴第二、三、四主轴颈

8.铣定位面E

9.粗车第一、四连杆轴颈

10.半精车第一、四连杆轴颈

11.粗车第二、三连杆轴颈

12.半精车第二、三连杆轴颈

13.粗磨曲轴第一、四连杆轴颈

14.粗磨曲轴第二、三连杆轴颈

15.粗车曲轴法兰外圆及端面

16.半精车曲轴法兰外圆及端面并倒角

17.粗车前端轴及前端键槽轴及端面

18.半精车前端轴及前端键槽轴及端面

19.粗磨法兰盘外圆、前端轴及前端键槽轴

20.在曲轴法兰上钻、铰八个螺栓孔

21.扩、铰孔Φ34

22.在曲轴第一五主轴颈上和第二三连杆轴颈上钻四个Φ6斜油孔

23.电热淬火

24.精磨曲轴第一、五主轴颈

25.精磨曲轴第二、三、四主轴颈

26.精磨曲轴法兰外圆和端面

27.精磨曲轴前端轴

28.精磨四个连杆轴颈

29.在曲轴前端铣键槽

30.钻孔¢10并攻螺纹

31.动平衡检测

32.去毛刺并吹净

33.终检、入库

3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

选零件材料为QT600-3钢生产类型为大批量生产,以此为依据确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。

3.4.1确定加工余量

合理选择加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响,余量过大,则浪费材料及工时、增加机床和刀具的消耗;余量过小,则不能去掉加工前存在的误差和缺陷层,影响加工质量,造成废品。故应在保证加工质量的前提下尽量减少加工余量。确定加工余量有以下三种方法:

1)分析计算法通过分析影响加工余量的诸因素并应用理论公式进行计算来确定工序余量;

2)查表修正法实际生产中,加工余量常常是按有关工艺手册和资料结合具有具体情况加以修正确定的;

3)经验估算法由一些有经验的工程技术人员或工人根据经验,采用类比估算法确定加工余量。

3.4.2确定工序尺寸及其公差

零件每一道工序加工规定达到的尺寸称为工序尺寸。工序尺寸及其公差的大小不仅受到工序余量的影响,而且与工艺基准的选择有密切的关系。工序基准或定位基准与设计基准重合时,使用往前推算的方法就能得到其工序尺寸及公差,先确定各工序余量的基本尺寸再由后往前逐个工序推算,即由零件上的设计尺寸开始,由最后一道工序向前工序推算,直到毛坯尺寸,中间各工序尺寸公差等级都按经济精度,按入体原则确定极限偏差,毛坯尺寸公差及偏差按相应的标准确定。在复杂的零件加工中,常常是工艺基准不能直接选作设计基准,而必须经过基准换算,将设计尺寸换算成加工工艺所需要的尺寸即工艺尺寸。

3.4.3加工余量计算

查得到锻件毛坯各个尺寸的加工余量及公差如图3.1

图3.1

曲轴的加工工艺

曲轴的加工工艺、设计步骤、流程 曲轴是引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。曲轴是发动机上的一个重要的机件,其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。也是整个船的源动力。 曲轴制造技术/工艺的进展 1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 (1)熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 (2)造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,

引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。 2、钢曲轴毛坯的锻造技术 近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。 3、机械加工技术 目前国内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。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。 随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。 哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床(TOYODA)、动平衡机、抛光机(IMPCO-NACHI)、检测机、清洗机等组成。连杆轴颈加工则采用了数控高速随动加工技术,全线采用高速CBN砂轮磨削技术,磨削线速度达到120m/s。 文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备,组建了具有当今国

机械工艺夹具毕业设计97单拐曲轴”零件的机械加工工艺规程

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+0.022 0.008140mm +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:2mm 2)进 给 量:f=1.0mm/双行程 3)切削速度:v=20m/min

发动机曲轴加工工艺分析与毕业设计

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 (11) 谢辞 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

曲轴的加工工艺

论曲轴的加工工艺 曲轴是发动机及气缸式压缩机上的一个重 要的旋转机件,装上连杆后,可承接活寒的上下(往复)运动变成循环运动。曲 轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有几个重要部位:主轴颈、 连杆颈、曲柄等。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。 1确定曲轴的加工工艺法方案 1.1曲轴作为一个重要的旋转机件,其加工方法仍冇一般轴的加工 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。 1.2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。国内以往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,工质质量 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。 2 确定曲轴的加工工艺过程 2.1 曲轴的结构及其特点。 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)。 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。平衡里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。 2.2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1.25~0.63μ m。轴颈长度公差等级为IT9~IT10。轴颈的形状公差,如圆度、圆

(完整版)加工工艺毕业设计论文

优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 毕业论文(设计)任务书 题目:曲轴的数控工艺分析与设计 成绩__________ 姓名陆国豪 班级10261 学号

设计日期:2012年5月 毕业论文(设计)任务书 题目:曲轴的数控工艺分析与设计 成绩__________ 姓名王磊 班级10261 学号

设计日期:2012年5月 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。 abstract

The crankshaft is one of the key parts of the car engine, the performance of a direct influence on the automobile engine quality and life. The crankshaft engine for maximum load and all of the power, under the direction of the powerful changing bending moment and torque, and suffering from long time reciprocating linear motion through the connecting rod into the rotary motion, thus realize engine by chemical energy into mechanical energy output. 绪论 对轴类零件及夹具结构设前言计,不仅在加深我们对课程基本理论的理而且在加强对解决加工实际问题能力的方面有着很好的促进作用。可以让我们可以够将在湖北职业技术学院机电工程系两年所学知识融会贯通,也使我们在设计过程中不断学习一些新知识。通过毕业设计这个意义重大的课程,可以培养我们广泛查找资料、分析解决问题的能力,使我们养成严

曲轴介绍及其工艺流程修订稿

曲轴介绍及其工艺流程 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

曲轴介绍及其工艺流程 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。曲轴的支承方式一般有两种,一种是全支承曲轴,另一种是非全支承曲轴。曲轴的形状和曲拐相对位置(即曲拐的 布置)取决于气缸数、气缸排列和发动机的发火顺序。曲轴的作用: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,如风扇、水泵、发电机等。工作时,曲轴承受气体压力,惯性力及惯性力矩的作用,受力大而且受力复杂,并且承受交变负荷的冲击作用。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。 曲轴加工材料与毛胚: 曲轴毛坯的制造方法有锻造和铸造两种。曲轴采用的材料有45钢、45Mn2和40Cr等。锻造钢件毛坯有好的耐磨性,可得到有利的纤维组织,可获得最佳的截面模量和紧密的细晶粒相组织。曲轴铸件一般是球墨铸铁,球墨铸铁曲轴铸造工艺好,有利于获得较合理的结构形式,在大批量生产中可采用精密铸造,其机械性能以接近一般中碳钢,切削性能好,耐磨性高。

发动机曲轴工艺流程: 1、粗车第四主轴颈 2、粗磨第四主轴颈 3、粗车其余主轴颈、两端面 4、精车1、3、4、6主轴颈及小端面 5、精车2、5、7主轴颈及大端面 6、在后端面打零件号 7、铣削加工6个连杆颈 8、在后端面上铰第一个孔 9、2、7主轴颈上钻直油孔 10、连杆颈上钻斜油孔,油孔倒角去毛刺 11、零件中间清洗

(完整版)曲轴加工工艺设计毕业设计论文

优秀论文审核通过未经允许切勿外传 曲轴加工工艺设计 摘要 曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件,由于曲轴服役条件恶劣,因此对曲轴材质的选择,毛坯的加工技术、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,因此要制定合理的加工工艺。首先要根据要求选择合适的毛坯,在加工过程中要选择合理的加工设备及刀具、通用夹具、量具及测量方法,在加工工艺中要进行加工工序设计,加工尺寸计算,零件加工要设计合理的专用夹具。伴随着曲轴加工工艺的发展,加工方法不断改进,加工方法越来越先进,所以设计合理的曲轴加工工艺和装夹的夹具,不但可以提高加工精度,还可以提高生产效率,从而降低生产的成本,以期

提高产品的竞争力。 关键词:曲轴,工艺,夹具

CRANK SHAFT PROCESSING TECHNOLOGY ABSTRACT The crank shaft is to launch to bear pound at to carry a lotus and deliver in the machine motive of importance spare parts, because of the crank shaft undergo military service a condition bad, so to crank shaft material, semi-finished product processing technology, accuracy, surface rough degree, the process of process in want to choose reasonable of process equipments and knife, tongs, quantity and measure method, want to carry on to process a work preface design in process the craft, process size, time settle sum of calculation, the spare parts process to want design reasonable of appropriation tongs. Accompany with crank shaft to process a develop of craft, process a method to not only improve, process a method more and more advanced, so the crank shaft of design reasonable process a craft and pack to clip of tongs, not only can raise to process accuracy,

曲轴的加工工艺、设计步骤、流程

引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。 是发动机上的一个重要的机件,其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。也是整个船的源动力。 曲轴制造技术/工艺的进展 1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术 (1)熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫,然后在感应电炉中升温并调整成分。目前,在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 (2)造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度的曲轴铸件,该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要。目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺,不过,引进整条生产线的只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。 2、钢曲轴毛坯的锻造技术 近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。 3、机械加工技术 目前国内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。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。一般精加工采用 MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。 哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床

单拐曲轴机械加工工艺

单拐曲轴机械加工工艺 第一部分 工艺设计说明书 一. 零件图工艺性分析 1. 零件结构及工艺特点 曲轴是将直线运动转变成旋转运动,或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同,它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。其长径比L/D=818/110 =7.44<12.该曲轴形状复杂,刚性较差,易变形.曲轴在交变和冲击载荷下工作,所以 要求该轴应具有高强度,高韧性,高耐磨性等特点。 2. 零件技术条件分析 a. 主轴颈:φ110003.0025 .0++ 尺寸公差等级IT6, 表面粗糙度Ra 为1.25μm , 圆柱度误差0.015。 b. 连杆轴颈φ110071.0036 .0--尺寸公差等级为IT7,表面粗糙度Ra 为0.63μm , 圆柱度误差0.015。 由数据可知,主轴颈与连杆轴颈精度要求高,加工难度大。 c. 位置精度 主轴颈与连杆轴颈平行度误差为0.02,主轴颈的同轴度误差为0.02。 该曲轴位置要求也比较高。 3.零件图见附图 二.毛坯确定 1. 毛坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力,容易产生扭转、折断及轴颈磨损,要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性,球墨铸铁能很好的满足上述要求。该零件为小批生产,采用铸造毛坯。材料为QT600-2. 2. 毛坯余量确定 由机械加工工艺设计资料表 1.2-10查得毛坯加工余量为5,毛坯尺寸偏差由表 1.2-2查得为±1.4. 3. 毛坯-零件合图草图

三.机加工工艺路线确定 1.加工方法分析确定 该零件是单拐曲轴。小批量生产。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连杆轴颈的位置精度,连杆轴颈与主轴颈的中心距为120,加工连 杆轴颈时,可利用以加工过的主轴颈定位,安装到专用的偏心卡盘分度夹具中使连杆轴 颈的轴线与转动轴线重合。 2. 加工顺序的安 先以主轴颈为粗基准连杆轴颈作支撑铣两端面,打中心孔。该零件的刚性差,应按先粗后精的原则安排加工顺序,逐步提高加工精度。 关键工序加工:先粗加工主轴颈,再半精加工主轴颈,以此为基准,粗加工连杆轴颈,再磨主轴颈,最后磨连杆轴颈。 3.定位基准选择 先以主轴颈为基准铣曲轴两端面并打中心孔,再以两顶尖定位方式粗加工主轴颈, 再半精加工主轴颈,再用偏心卡盘分度夹具以主轴颈为基准,加工连杆轴颈,再磨主轴 颈,以此为精基准,最后磨连杆轴颈。 4.加工阶段的划分 粗加工阶段 a. 毛坯处理清理及时效处理 b. 粗加工 目的:最大限度的切除余量,及时发现毛坯缺陷,采取必要措施。 半精加工阶段 目的:为精加工作最后的准备。

汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计

专业课程设计任务书 学生姓名:班级: 设计题目:汽车发动机曲轴材料的选择及工艺设计 设计内容: 1、根据零件工作原理,服役条件,提出机械性能要求和技术要求。 2、选材,并分析选材依据。 3、制订零件加工工艺路线,分析各热加工工序的作用。 4、制订热处理工艺卡,画出热处理工艺曲线,对各种热处理工艺进行分 析,并分析所得到的组织,说明组织及性能的检测方法与使用的仪器设备。 5、分析热处理过程中可能产生的缺陷及补救措施。 6、分析零件在使用过程中可能出现的失效方式及修复措施。

目录 0 前言 (1) 1 汽车发动机曲轴的工作条件及性能要求 (2) 1.1 汽车发动机曲轴的工作条件 (3) 1.2 汽车发动机曲轴的性能要求及技术要求 (3) 2 汽车发动机曲轴的材料选择及分析 (4) 2.1 零件材料选择的基本原则 (4) 2.2 曲轴常用材料简介 (5) 2.3 汽车发动机曲轴材料的确定 (5) 3 曲轴的加工工艺路线及热处理工艺的制定 (6) 3.1 35CrMo曲轴热处理要求 (6) 3.2 汽车曲轴的热处理工艺的制定 (6) 3.2.1 调质处理 (7) 3.2.2 去应力退火 (8) 3.2.3 圆角高频淬火和低温回火 (9) 4 曲轴热处理过程中可能产生的缺陷及预防措施 (11) 4.1 校直过程引起材料原始裂纹 (11) 4.2 曲轴圆角淬火不当引起裂纹源 (12) 4.3 淬火畸变与淬火裂纹 (12) 4.4 淬火导致氧化、脱碳、过热、过烧 (13) 4.5 淬火硬度不足 (13) 5 曲轴在使用过程中可能产生的失效形式及分析 (13) 6 课程设计的收获与体会 (14) 7 参考文献 (15) 8 工艺卡 (16)

连杆的机械加工工艺分析_论文报告]

河北机电职业技术学院 机械制造技术 课程设计说明书 设计题目设计杠杆零件的机械加工工艺工艺程 班级 学号 设计者 指导老师 目录

一,分析零件的作用————————————————二,零件的工艺分析————————————————三,确定生产类型—————————————————四,确定毛坯及毛坯图———————————————五,机械加工工艺过程设计—————————————(一)选择定位路线————————————————- (二)制定工艺路线————————————————六,机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸确定——————七,工时计算———————————————————八,机械加工工艺过程卡片—————————————九,机械加工工序卡————————————————十,参考文献——————————————————— 课程设计任务书 ———机械制造技术工艺设计任务书

设计题目:杠杆的机械加工工艺规程 设计内容:1,产品零件图 1张 2,产品毛坯图 1张 3,机械加工工艺过程卡 1份 4,机械加工工序卡 1套 5,说明书 1份 6,设计心得体会 1份 序言 机械加工与制造课程设计时我们读完大学的全部基础课,技术基础课以及大部分专业课之后进行的,这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接,也是一次理论

联系实际的实训。因此,它在我们的大学学习生活中占重要的位置。就我个人而言,我希望通过这次课程设计对自己将从事的工作进行一次适应性的训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力。 由于能力有限,设计中必然会存在许多不足和错误之处,恳请各位老师给予批评和指正! 一、零件的分析 (一)零件的作用 题目所给定的零件是连杆,它是连接活塞和曲轴的中间部件,主要作用是将活塞的直线往复运动转变成曲轴的回转运动。 (二)零件的工艺分析 杠杆的加工共有两组,它们相互间有一定的尺寸和位置要

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

曲轴加工毕业实习报告

中州大学 毕 业 实 习 报 告 班级:09级机制2班 姓名:王仕超学号:200925050235

目录 一、公司简介 二、实习目的和意义 三、实习内容和要求 四、实习设备、器件及工具 五、实习内容 1、数控车床简介 2、确定曲轴的加工工艺过程 1.曲轴的机械加工工艺过程分析 1.曲轴的机械加工工艺特点分析 2.曲轴主要加工工序分析 3.机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 六、毕业实习心得

数控机床是人类进行生产劳动的重要工具,也是社会生产力发展水平的重要标志,数控车床和数控铣床是数字程序控制车铣床的简称,它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身,是国内使用量最大,覆盖面最广的一种数控机床,也是是一种通过数字信息,控制机床按给定的运动轨迹,进行自动加工的机电一体化的加工装备,经过半个世纪的发展,数控机床已是现代制造业的重要标志之一,在我国制造业中,数控机床的应用也越来越广泛,是一个企业综合实力的体现。 一、实习公司简介 常发集团是一家集农业装备、制冷器材、房地产为一体的大型多元化产业集团,总部常发大厦坐落于常州市武进区。集团拥有三大主体公司:江苏常发农业装备股份有限公司、江苏常发制冷股份有限公司(常发股份:002413)、江苏常发地产有限公司。集团目前拥有员工10000余人,各类专业技术人员1500余人,高级工程师300余人。2010年,集团营业收入突破100亿元,并继续以每年30%的速度增长。 2002 年“常发”商标被国家商标局认定为“中国驰名商标”,同年常发集团获得国家工商总局“中国首批520家重合同、守信用企业”荣誉称号;常发牌单缸柴油机和手扶拖拉机分别于2005年、2006 年被评为“中国名牌产品”;2007 年常发牌单缸柴油机通过“国家免检产品”复评工作;常发旋耕机被评为“国家免检产品”;同年集团下属的农装公司和动力公司被认定为。 常发集团秉承“用户至上、顾客满意”的理念,建立起一套完整的销售服务网络体系,在全国各大中型城市建立600多个一级经销机构、2000余个二级经销机构,有1500多名经过严格培训的专职、兼职服务人员在全国各地负责售后服务工作。 在未来几年的发展中,常发集团将以市场为导向,以研发为龙头,以质量为基础,不断提升技术和质量,最大限度提升产品附加值,并通过建立自主营销的国际网络,与国际大集团在同一平台上竞争。常发人将以不懈的努力,把常发打造成具有世界竞争力的农业装备制造优秀企业,并为全球农民提高生活质量作出积极贡献。 农装装配分厂,主要进行发动机的生产,一样的流水线,一条流水线分为三个班。组装班,试车版,整车班。而我在试车班,试车班主要负责发动机的测试,主要利用水力测功机测量转速,油耗,温度。组装班主要负责发动机的组装,整车班主要负责包装发动机。常发牌发动机主要型号CF170,CF178,CF186(柴油机)CFQ168(汽油机)根据不同曲轴分类有花键轴轴,锥形轴,键槽轴。 试车工作比较累而且工作环境较差,噪声非常大,发动机发动时冒的烟特别熏眼睛,我跟着一位有着六年工作经验的师傅,他可是对发动机完全了解。试车涉及到发动机的简单维修,比如说试车时出现飞车现象,串火,冒黑烟,组装错误等。工作中的问题好多好多,出现问题是师傅会教我怎么处理,另外厂里还有定期的培训。让我们能处理好工作中的问题 经过一个月的工作把师父和培训中的解决发动机的各种问题进行总结。 二、实习意义和目的: 通过实习,使学生在学完数控技术等相关理论课程的同时,熟练操作数控机床,熟练数控机床的日常维护及常见的故障的判断和处理,进一步掌握数控程序的编程的方法,以便能够系统、完整的掌握数控技术,更快更好的适应机械专业的发展和需要。 三、实习内容与要求: 1、通过数控加工工艺规程的设计,使学生熟练掌握数控加工工艺要求及加工工艺的设计。

单拐曲轴机械加工工艺

毕业设计说明书

目录 第一部分工艺设计说明 一.零件图工艺性分析 1.零件结构及工艺特点 2.零件技术条件分析 二.毛坯确定 1.毛坯类型 2.毛坯余量确定 3.毛坯—零件合图 三.机加工工艺路线确定 1.加工方法分析确定 2.加工顺序的安排 3.定位基准选择 4.加工阶段划分 5.具体工序安排及机加工工序简图 6.工序尺寸及公差确定 7.设备及工艺装备确定 8.切削用量及工时定额确定 第二部分第100工序夹具设计说明书 1.工序尺寸精度分析 2.定位方案确定

3.定位元件确定 4.定位误差分析计算 5.夹紧方案及元件确定 6.夹具总装草图 第三部分第20工序刀具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 2.刀具类型确定 3.刀具设计参数确定 4.刀具工作草图 第四部分第70工序量具设计说明书 1. 工序尺寸精度分析 2.量具类型确定 3.极限量具尺寸公差确定 4.极限量具尺寸公差带图 5.量具结构设计

第一部分 工艺设计说明书 一. 零件图工艺性分析 1. 零件结构及工艺特点 曲轴是将直线运动转变成旋转运动,或将旋转运动转变为直线运动的零件。它是往复式发动机、压缩机、剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴的结构与一般轴不同,它有主轴颈、连杆轴颈、主轴颈和连杆轴颈之间的连接板组成。其长径比L/D=818/110 =7.44<12.该曲轴形状复杂,刚性较差,易变形.曲轴在交变和冲击载荷下工作,所以 要求该轴应具有高强度,高韧性,高耐磨性等特点。 2. 零件技术条件分析 a. 主轴颈:φ110 003.0025.0++ 尺寸公差等级IT6, 表面粗糙度Ra 为1.25μm , 圆柱度误差0.015。 b. 连杆轴颈φ110071 .0036.0--尺寸公差等级为IT7,表面粗糙度Ra 为0.63μm , 圆柱度误差0.015。 由数据可知,主轴颈与连杆轴颈精度要求高,加工难度大。 c. 位置精度 主轴颈与连杆轴颈平行度误差为0.02,主轴颈的同轴度误差为0.02。 该曲轴位置要求也比较高。 3.零件图见附图 二.毛坯确定 1. 毛坯类型 曲轴工作时要承受很大的转矩及变形弯曲应力,容易产生扭转、折断及轴颈磨损,要求材料应有较高的强度、冲击韧度、抗疲劳强度和耐磨性,球墨铸铁能很好的满足上述要求。该零件为小批生产,采用铸造毛坯。材料为QT600-2. 2. 毛坯余量确定 由机械加工工艺设计资料表 1.2-10查得毛坯加工余量为5,毛坯尺寸偏差由表 1.2-2查得为±1.4. 3. 毛坯-零件合图草图

柴油机曲轴工艺过程及夹具毕业设计论文

重庆大学网络教育学院 毕业设计(论文) 柴油机曲轴零件加工工艺及夹具设计 学生所在校外学习中心江苏张家港校处学习中心批次层次专业111 专升本机械设计制造及其自动化学号 w11107861 学生 指导教师 起止日期 2013.1.21--2013.4.14

摘要 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。 这次毕业设计介绍柴油机曲轴加工工艺规程及相关夹具的设计,及曲轴的规程制定中遇到问题的分析,经济性分析,工时定额,切削用量的计算。同时还介绍曲轴加工中用到的两套夹具的设计过程。在工艺设计中,结合实际进行设计,对曲轴生产工艺进行了改进,优化了工艺过程和工艺装备,使曲轴的生产加工更经济、合理。 根据现阶段机械零件的制造工艺和技术水平,本着以制造技术的先进性,合理性,经济性进行零件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料等技术分析。并根据以上分析来选择合理的毛坯制造方法,设计工艺规程,夹具设计。 关键词:柴油机曲轴工艺夹具

目录 中文摘要…………………………………………………………………………………………I 1.引言 (1) 2.曲轴的生产纲领 (2) 3.零件的分析 (2) 3.1曲轴的用途及工作条件 (2) 3.2分析零件上的技术要求,确定要加工的表面 (3) 3.3加工表面的尺寸和形状精度 (4) 3.4尺寸和位置精度 (4) 3.5加工表面的粗糙度及其它方面的质量要求 (4) 3.6热处理要求 (4) 4.曲轴材料和毛坯的定 (4) 4.1确定毛坯的类型 (4) 4.2确定毛坯的生产方法 (4) 4.3确定毛坯的加工余量 (4) 5.曲轴的工艺过程设计 (5) 5.1粗、精加工的定位基准 (5) 5.1.1粗加工 (5) 5.1.2粗加工 (5) 5.2工件表面加工方法的选择 (5) 5.3曲轴机械加工的基本路线 (5) 5.4加工余量及毛坯尺寸 (6) 5.5工序设计 (6) 5.5.1加工设备与工艺装备的选择 (8) 5.5.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) 5.6确定工时定额 (11) 5.7机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片 (12) 5.7.1机械加工工艺过程卡片 (12) 5.7.2机械加工工序卡片 (12) 6.柴油机曲轴加工键槽夹具设计 (13) 6.1.1夹具类型的分析 (13) 6.1.2工装夹具定位方案的确定 (13) 6.1.3工件夹紧形式的确定 (13) 6.1.4对刀装置 (13) 6.1.5分度装置的确定以及补补助装置 (14) 6.1.6夹具定位夹紧方案的分析论证 (14) 6.1.7夹具结构类型的设计 (15) 6.2夹具总图设计 (16) 6.4绘制夹具零件图 (16)

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