发动机曲轴加工工艺分析与设计

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曲轴加工工艺毕业设计

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曲轴加工工艺毕业设计引言随着汽车工业的发展和技术的进步,曲轴作为发动机的核心零部件之一,在汽车行业中起着至关重要的作用。

曲轴的加工工艺直接关系到发动机的性能和可靠性。

因此,本文以曲轴加工工艺为研究对象,旨在探究优化曲轴加工工艺的方法,提高曲轴加工的质量和效率。

一、曲轴加工工艺概述曲轴是一种重要的回转体零件,一般由高强度合金钢材料制成。

曲轴的加工工艺包括以下几个主要步骤:1.曲轴的车削:通过车床将工件的外圆和轴承箱的安装面车削到规定的尺寸和精度。

车削是曲轴加工的首要工序,影响着后续工序的加工精度。

2.曲轴的磨削:利用磨床对曲轴进行精密磨削,以提高曲轴的表面光洁度和精度。

磨削是曲轴加工的重要环节,能有效提高曲轴的装配精度和工作性能。

3.曲轴的热处理:采用热处理工艺对曲轴进行淬火、回火等处理,以提高曲轴的硬度和耐磨性。

热处理是曲轴加工中不可或缺的一步,能够大幅度提升曲轴的使用寿命和抗疲劳性能。

4.曲轴的动平衡:通过动平衡机对曲轴进行动平衡测试和调整,以减小曲轴在高速旋转时的振动和噪音。

动平衡是曲轴加工的重要环节,可以提高曲轴的稳定性和工作效率。

二、曲轴加工工艺的问题与挑战曲轴加工工艺中存在一些问题和挑战,如下所示:1.加工精度不高:由于曲轴形状独特且复杂,加工过程中很容易引起尺寸误差和表面粗糙度超标,导致曲轴的装配精度下降。

2.加工效率低下:曲轴的加工过程需要多道工序,每个工序都需要耗费大量的时间和精力,导致整个加工周期过长。

3.能耗较高:曲轴在车削和磨削过程中需要消耗大量的电能和切削液,造成能源的浪费和环境的污染。

三、曲轴加工工艺的优化方法为了解决曲轴加工工艺中存在的问题和挑战,可以采用以下优化方法:1.引入先进的数控设备:利用数控车床和数控磨床代替传统的手工操作,能够提高加工精度和效率。

数控设备具有高精度、高稳定性和自动化程度高的特点,能够大幅度提升曲轴的加工质量和生产效率。

2.采用超声波加工技术:通过在曲轴加工过程中引入超声波震动,可以在减小切削力的同时提高切削效率和加工精度。

(完整版)曲轴加工工艺设计毕业设计论文

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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 TECHNOLOGYABSTRACTThe 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,but also can raise production efficiency, the cost for lowering produce thus with expect exaltation product of competition ability.KEY WORDS: Crank shaft, Technology, Jig目录前言...........................................................................................................1 曲轴的作用........................................................................................2 发动机曲轴加工工艺的历史发展演变............................................3曲轴加工工艺现状............................................................................第1章零件加工工艺设计.........................................................................1.1 零件工艺分析.................................................................................1.2 零件加工特点及解决方法.............................................................1.2.1 零件加工特点.......................................................................1.2.2 加工零件采取的措施...........................................................1.3 确定毛坯.........................................................................................1.3.1 确定毛坯 ...............................................................................1.3.2 确定机械加工余量...............................................................1.4 设计毛坯图.....................................................................................1.4.1 确定毛坯尺寸公差......................................................................................................................................1.4.3 确定拔模角度 (1)1.4.4 确定分模位置 (1)1.4.5 确定毛坯及毛坯的热处理方式 (1)1.5 加工工艺路线拟定 (1)1.5.1 主要技术要求 (1)1.5.2 加工方法 (1)1.5.3 加工顺序的安排 (1)1.6 加工工序设计 (1)1.6.1 工序20铣侧面及底面 (1)1.6.2 工序40粗主轴颈,工序50精车主轴颈 (1)1.7 工件中孔的加工 (1)1.7.1 工件中的孔和螺纹孔的精度和加工步骤 (1)1.7.2 工序80中钻、铰,攻丝至M12 (1)第2章热处理工艺设计 (1)2.1 35CrMo热处理的技术要求 (1)2.2 调质工艺与用材分析 (1) (1)2.2.2 组织性能的分析 (1)2.3 去应力退火工艺 (2)2.4 表面处理及用材分析 (2)2.4.1 表面热处理工艺 (2)2.4.2 组织性能的分析 (2)第3章夹具设计 (2)3.1 夹具设计应该具备的基本要求 (2)3.2 连杆颈加工专用夹具计算方法 (2)3.3 专用夹具设计 (2)3.3.1 问题的提出 (2)3.3.2 确定设计方案 (2)3.3.3 计算夹紧力 (2)3.3.4 定位精度分析 (2)第4章检验方法设计 (2)4.1 定位基准选择 (2)4.1.1 粗基准的选择 (2) (2)4.2 测量工具选择及测量方法设计 (2)4.3 技术要求的测量方法 (3)4.4 曲轴的最终检测方法 (3)结论 (3)谢辞 (3)参考文献 (3)前言1 曲轴的作用曲轴是内燃机最重要零件之一,它与汽缸、活塞和连杆等零件组成的发动机的动力装置。

(完整版)曲轴加工工艺设计

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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 。

谈发动机曲轴加工工艺技术

谈发动机曲轴加工工艺技术

关键词:发动机;曲轴加工;工艺技术1曲轴的加工工艺技术设计原则与加工工艺特点首先,是曲轴的加工工艺技术设计原则。

一方面,优化切削刃布置,提高切削面精度以及光滑程度。

发动机在运行过程中,会给曲轴带来巨大的冲击力,由于曲轴还要承担动力传递的任务,加大了曲轴加工的难度。

所以,要保证曲轴部件的稳定性,保证曲轴加工的质量与一致性。

另一方面,曲轴的技术人员要加强对曲轴技术与设计的深入研究,完善曲轴加工的各项技术标准,提高曲轴加工的整体效率与质量。

其次,是曲轴的加工工艺特点。

第一,曲轴的形状复杂。

曲轴的不同中心线不在同一水平线上,具有一定的偏心距离。

由于曲轴轴颈对平衡感以及设计基准位置的要求,在曲轴加工工艺的设计中,针对连杆轴颈,在进行偏心夹具的规划时,要尽量使中心线重合,再连接其他轴颈。

第二,曲轴的刚性差。

曲轴具有较大的长直径和复杂的曲柄结构,导致曲轴的刚性较差。

为了尽量减少曲轴在切削力下的变形,曲轴的加工工艺设计中,合理安排工序,针对粗加工中的变形,一步步地提高加工的精度。

粗加工具有更大的切削力,必须提高曲轴加工的刚性,尽量减少部件的变形。

第三,曲轴加工的技术要求较高。

曲轴在加工过程中对尺寸、形状、位置等具有较高的要求,加工工艺技术较复杂,要充分考虑不同加工方式的配置情况,合理配置粗加工、半精加工以及精加工的技术,在两侧确定中心孔时,尽量选择精加工,降低粗加工的精度误差。

2曲轴的加工工艺技术2.1中心孔技术、粗加工技术首先,是两端中心孔的加工技术。

定位基准中心孔是曲轴加工过程的重要环节,也是影响曲轴加工质量的重要因素。

曲轴中心孔的加工方式主要有两种选择,毛坯几何确定中心孔与质量确定中心孔,两者加工方式的选择具有异质性。

在选择具体的加工方式确定中心孔时,技术人员要对曲轴的具体情况进行综合的考察分析,做出科学的选择。

当前,国内曲轴的中心孔的确定多选择毛坯几何的方式,在确定中心孔时,要对毛坯的质量进行综合的评估分析,当能够有效的控制毛坯的质量处于稳定的较高水平状态,出于控制曲轴加工设备成本的角度,可以采取毛坯几何确定中心孔的方法。

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。

曲轴加工工艺设计

曲轴加工工艺设计

曲轴圆角深滚压是利用滚轮的压力,在曲轴的主轴颈和连杆颈过渡圆角处形成一条滚压的塑性变 形带,这条变形带具有以下的特点: 1)产生了残余压应力,可于曲轴工作时的拉应力相互抵消或部分抵消,从而提高疲劳强度。 2)硬度提高 滚压时使滚压处形成高密度的致密层,使曲轴的机械强度和疲劳强度提高。 3)表面粗糙度降低 圆角滚压可使表面粗糙度达到Ra0.2以下,从而大大减小了圆角处的应力集 中。
由于车拉加工精度高,车拉后不在进行粗磨和半精磨,简化了工艺过程,减少了成本,此外,车拉刀具承受载荷 小,使用寿命长, 费用低。
车拉加工的切削速度高,进给速度快,所以加工节拍短,生产效率高。
车拉加工只需更换编程,略做调整,就可满足不同类型不同尺寸的曲轴的批量生存。
曲轴工作环境恶劣,在工作时要承受较大而且复杂的冲击载荷,其失效形式一般是曲轴磨损和疲 劳断裂。
在加工连杆颈时,一般利用已加工的主轴颈定位, 安装专用偏心卡盘分度夹具中,时连杆颈的轴线 和转动轴线4重合。连杆颈之间的角度位置精度靠 夹具上的分度位置保证,加工是依次加工同一轴 。 线上的连杆轴颈和曲轴端面,工件2通过在夹具体 3上的分度板3和分度定位销5分度。 为进一步增加效率,还可采用专用的半自动曲轴车 窗和磨床,工件能在一次装夹下(仍以主轴颈定位) 加工连杆所有轴颈 。
加工时尽量使切削力相互抵消,可用前后刀架同时横向进给。
合理的安排工位次序以减少加工变形, 安先粗后精的原则安排加工工序,逐步提 高精度。 对于有图这种七个主轴颈的曲轴,加工主 轴颈的顺序为:4-7-1-6-2-5-3
在有可能产生变形的工序后面增加校直工序。
曲轴批量生产的加工工艺过程,加工过程中采用了先进工艺和专用机床,实现了机械加工、检验、 清洗等工序的自动化。

发动机曲轴加工工艺分析与设计方案

发动机曲轴加工工艺分析与设计方案

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 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6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 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 73. 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 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢辞 13参考文献 14附录 15第一章概述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(旋转>运动。

(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 。

发动机曲轴加工工艺分析与方案设计书

发动机曲轴加工工艺分析与方案设计书

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 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6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 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 73. 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 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢辞 13参考文献 14附录 15第一章概述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(旋转)运动。

柴油机曲轴的加工工艺设计

柴油机曲轴的加工工艺设计

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175H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AbstractCran kshaft is one of the key parts of a car engin e, its performa nee has adirect impact on the quality and life of automotive engines. Crankshaft bearing the greatest load in the engine and all power, un der strong directi on cha nging mome nt and torque, while withstand the wear long high-speed operation, thus requiring high rigidity crank materials, fatigue stre ngth and good wear resista nee. The role of the engine cran kshaft is reciprocating piston linear motion into rotary motion through the connecting rod, enabling the engine from the chemical energy into mechanical energy output.This issue only 175 n diesel engine cran kshaft machi ning process an alysis and desig n are discussed. The developme nt of process routes is the key process pla nning stage of developme nt is the process to formulate the desig n rules. The writi ng process route is reas on able or not, will not on ly affect the process ing quality and productivity, but also affect the workers, equipme nt, tech ni cal equipme nt and producti on facilities such as the rati onal use, thus affect ing producti on costs.Therefore, this desig n is a careful an alysis of tech ni cal requireme nts and cran kshaft machi ning precisi on, the rati on ally determ ine the rough type, through access to releva nt refere nee books, manu als, diagrams, sta ndards and other tech ni cal data, to determine the process of locating datum, machining allowances , process dime nsions and tolera nces, cul min ati ng in a cran kshaft machi ning processes card.Keywords: Engine Cran kshaft Process An alysis Process Desig n目录摘要.................................................................. ..... ABSTRACT (II)目录................................................................. I JJ. 第一章概述.............................................................. 1..1.1汽缸体............................................................. 1..1.2曲轴箱............................................................. 1..1.3曲轴箱............................................................. 1.. 第二章曲轴工艺设计...................................................... 3.2.1分析零件图........................................................ .3..2.1.1零件的作用......................................................3.2.1.2零件的工艺分析.................................................3.2.2确定生产类型 (3)2.3确定毛配...........................................................3..2.3.1零件的工艺分析.................................................. 3.2.3.2零件的工艺分析.................................................. 3.2.3.3画铸件、加工图纸(附件) (3)第三章机械加工工艺过程设计............................................. 5.3.1机械加工工艺过程设计............................................... 5.3.1.1选择表面加工方法............................................... 5.3.1.2确定工艺过程方案................................................ 5.3.2选择加工设备而被与工艺装备....................................... 7.3.2.1选择机床....................................................... .7..3.2.2选择夹具....................................................... .乙3.2.3选择刀具....................................................... .8..3.2.4选择量具......................................................... & 3.3确定工序尺寸........................................................ & 3.4确定切削用量及时间定额.. (10)3.4.1工序070 (粗车短头)切削用量及时间定额 (10)3.4.2工序130 (钻孔①14.2)切削用量及时间定额 (11)3.4.3工序220 (铣K面)切削用量及时间定额.......................... 1 2 3.5填写工艺规程卡.................................................... 1.43.5.1机械加工工艺规程卡 (14)3.5.1机械加工工艺规程卡 (15)总结................................................................... 1.6谢辞................................................. 错误!未定义书签。

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

发动机曲轴加工工艺分析与设计1. 引言发动机曲轴是发动机的核心零部件之一,其加工工艺的优劣直接影响着发动机的性能和可靠性。

本文将分析和设计发动机曲轴的加工工艺,通过对材料、工序、工艺参数等方面的研究,提出优化和改进的建议。

2. 发动机曲轴的材料选择发动机曲轴的材料选择是影响加工工艺的重要因素之一。

常见的曲轴材料包括碳钢、合金钢、铸铁等。

不同材料具有不同的力学性能和硬度,因此需要根据具体的发动机要求选择合适的材料。

3. 发动机曲轴的主要工序发动机曲轴的加工过程通常包括下列几个主要工序:3.1 材料准备在加工开始之前,需要对选定的曲轴材料进行切割和切断,以获得适合加工的工件。

常见的材料准备方式包括锯切和切割等。

3.2 车削加工车削是加工曲轴最常用的方法之一。

通过在车床上将工件固定并旋转,使用车刀对工件进行切削,以获得理想的形状和尺寸。

3.3 钻孔加工发动机曲轴的钻孔加工主要用于制作连接杆的连接孔和平衡子的安装孔。

通过钻孔加工,可以确保这些关键部件的准确度和精度。

3.4 精细加工与磨削在曲轴的加工过程中,常常需要进行精细加工和磨削,以提高工件的表面质量和几何精度。

通过使用磨削工具和设备,可以有效地将工件的直径、圆度和平行度等参数控制在规定范围内。

4. 发动机曲轴加工工艺参数的优化为了提高曲轴的加工效率和质量,需要对加工工艺参数进行合理的优化。

以下是一些常见的优化方法:4.1 优化车削刀具的选择针对不同的曲轴材料和加工阶段,选择合适的车削刀具,包括刀具材料、刀具形状和刀具刃口角等参数的优化,可以有效地提高车削效率和切削质量。

4.2 优化钻孔参数钻孔加工过程中,合理选择钻头的直径、钻速和进给速度等参数,可以确保钻孔的准确度和孔径的一致性。

4.3 合理控制磨削过程参数在曲轴的磨削过程中,需要合理控制磨削速度、进给速度和磨削液的使用量等参数,以避免过度磨削和热损伤,并提高磨削质量和效率。

5. 发动机曲轴加工工艺的改进方向为了进一步提高发动机曲轴的加工工艺,可以从以下几个方面进行改进:5.1 引入先进的加工设备引入先进的数控机床、研磨机等加工设备,提高加工精度和加工效率,降低能耗和劳动强度。

柴油机曲轴工艺设计方案[]

柴油机曲轴工艺设计方案[]

0 引言本次毕业设计是关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。

曲轴是柴油机中的关键零件之一,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钢大,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来的敏感。

所以球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。

本次设计中曲轴的材质为球铁。

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,可用冲天炉熔化铁水,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优于粘土砂造型工艺,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—反斜冷的优点是: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、自动化程度较低。

曲轴的关键技术工程仍与国外相差1~2个数量级。

国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。

曲轴零件的加工工艺设计

曲轴零件的加工工艺设计
夹具设计:根据曲轴零件的加工工艺要求,设计夹具的尺寸、形状和位置,确保夹具能 够稳定地夹持曲轴零件。 夹具调整:在加工过程中,根据曲轴零件的加工情况,适时调整夹具的位置和夹紧力, 确保加工精度。
夹具维护:定期对夹具进行检查和维护,确保夹具的精度和稳定性,提高加工效率和质量。
加工过程的检测与控制
检测方法:采用光学测量、超声波检测等方法 控制方式:采用数控机床、机器人等自动化设备进行加工 质量控制:对加工过程中的尺寸、形状、位置等进行严格控制 环境控制:保持加工环境的清洁、干燥、温度适宜,避免加工过程中的污染和变形
质量记录:记录加工过程中的质量数据,便于追溯和分析 问题
加工后的质量检测与评估方法
外观检查:观察曲轴零件的外观,检查是 否有缺陷、划痕等
尺寸测量:使用测量工具,测量曲轴零件 的尺寸,确保符合设计要求
性能测试:进行曲轴零件的性能测试,如 疲劳测试、耐磨性测试等
材料分析:对曲轴零件的材料进行分析, 如化学成分、力学性能等
要求
表面粗糙度: 保证曲轴零件 的表面粗糙度 符合设计要求
硬度要求:保 证曲轴零件的 硬度符合设计
要求
加工难点
曲轴零件形状复杂,加工难度大
曲轴零件精度要求高,加工过程中 需要精确控制
添加标题
添加标题
添加标题
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曲轴零件材料硬度高,加工过程中 容易产生裂纹和变形
曲轴零件表面粗糙度要求高,加工 过程中需要精细打磨
避免加工变形和损伤。
精加工工艺
粗加工: 使用车床、 铣床等设 备进行粗 加工,去 除大部分 材料
半精加工: 使用磨床、 铣床等设 备进行半 精加工, 进一步去 除材料, 提高精度
精加工: 使用磨床、 铣床等设 备进行精 加工,提 高精度和 表面质量

曲轴的加工工艺设计

曲轴的加工工艺设计

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。

而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。

曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.曲轴的主要加工表面为主轴颈、连杆轴颈、各外圆;关键词:曲轴工艺加工目录1引言 (1)2 概述 (2)2.1 气缸体 (2)2.2 曲轴箱 (2)2.3 气缸盖 (2)3确定曲轴的加工工艺过程 (4)3.1曲轴的作用 (4)3.2曲轴的结构及其特点 (4)3.3曲轴的主要技术要求分析 (5)3.4曲轴的材料和毛坯的确定 (5)3.5曲轴的机械加工工艺过程 (5)3.6曲轴机械加工工艺路线 (5)4曲轴的机械加工工艺过程分析 (7)4. 1曲轴的机械加工工艺特点 (7)4. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 (8)4. 3曲轴主要加工工序分析 (8)5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (11)5.1曲轴主要加工表面的工序安排 (11)5.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (11)5.3确定工时定额 (12)5.4 连杆机械加工工艺过程卡片的制订 (13)致谢 (14)参考文献 (15)1 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。

曲轴的加工工艺毕业设计

曲轴的加工工艺毕业设计

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。

发动机曲轴加工工艺分析与设计2 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。

曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计

曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计

曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计曲轴是内燃机和柴油机的重要零件之一,它是发动机输出动力的重要部件。

曲轴的设计和制造对于发动机的性能和寿命都有着重要的影响。

在曲轴的制造过程中,机械加工工艺和夹具设计也是至关重要的环节。

本文将深入分析曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计,以期提高曲轴的制造效率和质量。

曲轴的机械加工工艺分为以下几步:1. 投料与粗车曲轴的加工是从钢锭开始的,钢锭的材质有一定的要求,需要具有较高的强度和韧性。

首先,将钢锭放入车铣机内,进行投料与粗车。

投料时需要注意钢锭的位置、角度和稳定性,粗车时还需要注意车刀的旋转速度和到达进给量的准确度。

此步是曲轴加工的第一步,关系到后续加工的顺利进行。

2. 六面加工六面加工是曲轴机械加工的第二步,即对钢锭进行六面加工,以便确定曲轴的尺寸和形状。

在这一步中,需要进行车削、铣削、钻削等各种加工方法,并使用测量工具对曲轴的尺寸进行检验,确保曲轴的精度和质量。

3. 精车曲轴的精车是机械加工中非常关键的一步,它可以提高曲轴的表面质量和尺寸精度。

在曲轴的精车过程中,需要使用砂轮进行加工,尤其需要注意砂轮的质量和尺寸的准确度。

曲轴的精车需要连续处理,以确保曲轴的表面光滑度和精度。

4. 钻削孔钻削孔是曲轴机械加工工艺的最后一步,它用于形成曲轴主轴承和连杆小头的孔洞。

在钻削孔的过程中,需要注意孔洞的直径和深度的准确度,孔洞的位置和角度的准确度,以及孔洞的表面光滑度。

曲轴的机械加工工艺需要设计合理的夹具,以确保曲轴的准确度、精度和表面质量。

在夹具设计过程中,需要考虑以下几个方面:1. 夹具的稳定性需要确保曲轴在加工的过程中不会发生晃动、掉落和变形等情况,以保证加工的精确性和安全性。

2. 夹具的垂直度夹具的垂直度需要保证在加工过程中曲轴的定位准确度和孔洞的位置和角度的准确度。

3. 夹具的尺寸精度夹具的尺寸需要与曲轴的尺寸相对应,在加工过程中确保曲轴的精确度和表面质量。

4. 夹具的耐磨性曲轴加工是连续进行的,需要保证夹具的寿命和使用效果,需要选择具有耐磨性的材料。

发动机曲轴的加工工艺分析

发动机曲轴的加工工艺分析

发动机曲轴的加工工艺分析【摘要】曲轴是发动机中关键零件之一,随着发动机趋于轻量化、结构简单化、性能优质化,发动机曲轴制造工艺发生了很大的变化。

高速、高效、柔性、复合化是曲轴制造技术发展的主要方向文章首先阐述了曲轴材料的选用方法和技术要求,在此基础上,重点对曲轴加工的关键技术问题进行了相关分析与说明。

【关键词】曲轴加工;曲轴材料;工艺方法;强化工艺曲轴是活塞式发动机中最重要、承受负荷最大的零件之一。

曲轴在工作状态下受着交变的扭矩和弯矩载荷,这就要求曲轴具有足够的强度和刚度以及高精度。

曲轴加工工艺水平不仅影响着整机的尺寸和重量,而且在很大程度上影响着发动机的可靠性与寿命。

因此,改进曲轴加工方法、提高加工精度显得非常重要。

1.曲轴材料的选用和技术要求1.1曲轴常用材料根据发动机的工作状况,曲轴常用材料有:球墨铸铁、调质钢、非调质钢。

由于球墨铸铁的力学性能接近调质钢,切削性能良好,且成本只有调质钢材质成本的l/3左右,所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。

据统计资料表明,车用发动机曲轴采用球墨铸铁材料的比例:美国为90%,英国为85%,日本为60%。

国内的汽油机曲轴,一般采用球墨铸铁制造,常用的牌号有:QT700-2、QT800-6、QT900-6、等温淬火球墨铸铁等。

而柴油机曲轴一般采用调质钢或非调质钢制造,调质钢常用材料有:40Cr和42CrMo等;非调质钢常用材料有:48MnV、38MnV6等。

1.2曲轴的主要部位技术要求其主要技术要求有以下一些。

(1)主轴颈与连杆轴颈有较高的圆柱度公差要求,一般为5级。

(2)中间三个主轴颈对两端主轴颈有较高的圆跳动公差要求。

(3)曲轴的连杆轴颈与主轴颈有偏心距要求,在加工时应注意回转平衡。

(4)连杆轴颈的轴线对两端主轴颈轴线有较高的的平行度公差要求,一般为0.05mm。

2.曲轴加工的关键技术问题探讨2.1曲轴定心模式的合理选用曲轴定心工序采用的方法主要有几何定心和质量定心两种。

关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计

关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计

本次毕业设计是关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。

曲轴是柴油机中的关键零件之一,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钢大,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来的敏感。

所以球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。

本次设计中曲轴的材质为球铁。

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,可用冲天炉熔化铁水,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优于粘土砂造型工艺,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—反斜冷的优点是: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、自动化程度较低。

曲轴的关键技术项目仍与国外相差1~2个数量级。

国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。

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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32.1曲轴的作用32.2曲轴的结构及其特点32.3曲轴的主要技术要求分析42.4曲轴的材料和毛坯的确定42.5曲轴的机械加工工艺过程42.6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63. 1曲轴的机械加工工艺特点63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析73. 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94.1曲轴主要加工表面的工序安排94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定114.3 确定工时定额114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订12谢辞13参考文献14附录15第一章概述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(旋转)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。

发动机机体是构成发动机的骨架,是发动机各机构和各系统的安装基础,其内、外安装着发动机的所有主要零件和附件,承受各种载荷。

机体组主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖等零件组成。

(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。

当然,目前国际上还有更加先进的曲轴加工工艺和机床设备,只钻一对质量中心孔,选用日本的Mazak五轴联动的数控机床进行一系列的加工。

类似这样的新技术,目前国内汽车发动机曲轴的加工还处于研究阶段,从经济效益和加工难度上考虑这是显而易见的。

但是对于新技术、新工艺的追求是不会止步的,这就需要我们当代的青年和科技工作者的不断努力。

第二章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在进行大量的工艺分析之后,制定出大批大量生产曲轴的加工工艺路线:(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)最后检验第三章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、刚性差因本曲轴长径比较大,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。

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