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曲轴加工工艺及工装设计毕业设计.doc
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曲轴加工工艺及工装设计毕业设计.doc
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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。曲轴工作时要承受很大的转矩及大小和方向都发生变化的弯矩,因此曲
轴应有足够的强度、支承刚度及耐磨性。曲轴的质量分布平衡,防止因不平衡产生离心
力,使曲轴承受附加载荷。
曲轴的形状和曲柄的相互位置,决定于发动机气缸的数目、行程数、排列情况及各
气缸的工作顺序。在单列式多缸发动机中,连杆轴颈的数目与气缸数相同,主轴颈的数
目由发动机的型式和用途决定。多主轴颈曲轴的优点是:提高了曲轴承载能力,减少了
轴颈载荷。但也使曲轴长度增加,材料消耗增加,机械劳动量也随之增加。
2、零件的工艺分析
根据已完成 曲轴 的零件 图, 尺寸、公差 和技 术要求 齐全 ;零件选用 材料 为
QT700-2,该材料具有较高的强度、韧性和塑性,切削性能良好;结构工艺性较好。
根据各加工方法的精度及机床所能达到的敬加工精度,该零件没有不可完成加工表
面,零件要求的各加工表面均可完成。
3、零件的结构
结构特点: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。直列式发动机,曲轴的曲拐数目
等于气缸数;V 型发动机曲轴的曲拐数等于汽缸数的一半。
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
不仅与发动机汽缸数目有关,还取决于曲轴的支承方式。
曲轴的连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分,通过曲柄与主轴颈相连,在连接处用
圆弧过渡,以减少应力集中。直列发动机的连杆轴颈数目和气缸数相等。V 型发动机的
连杆轴颈数等于气缸数的一半。
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。
曲轴前端装有正时齿轮,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档油凸缘与回油螺纹,以阻止机油向后窜漏。
曲轴零件展开图:
4、零件生产类型
根据毕业设计任务书的要求,本次设计的零件加工批量为大量生产。故初步确定工
艺安排的基本倾向为:加工设备以自动化和专用设备为主,通用该设备为辅;机床按流
水线或自动化线排列;广泛采用专业量具、量仪和自动检验装置。
5、零件毛坯
○
1
确定毛坯种类
由于曲轴要求有较高的强度、干股和良好的耐磨性,因此一般都选用优质碳素钢、
合金钢、球墨铸铁、可锻铸铁或合金铸铁材料制作。今年来稀土球墨铸铁应用广泛,它
有铸造性好、较小的缺口敏感度等优点。因此本次设计选用球墨铸铁。
依据曲轴的结构形状、尺寸大小和生产类型,毛坯的制造方法选用金属膜机械砂型
铸造。
根据《机械制造技术基础课程设计指导书》,表 2—3 铸件尺寸公差等级采用 CT8
级,表 2—4 机械加工余量 RMA—G 级,毛坯的铸造技术要求本次设计没有涉及,因此
不在叙述。
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