柴油机曲轴加工工艺及夹具设计

柴油机曲轴加工工艺及夹具设计

来源:不详作者:佚名添加日期：２01０年0２月07日点击数: 2５９

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目录

摘要 1

Abstｒact ２

0 引言１

１Ｒ18０柴油机曲轴工艺设计 3

1.１分析零件图 3

1.2 确定生产类型 3

1.3 确定毛坯 3

1.4 机械加工工艺过程设计 3

１．5 选择加工设备与工艺装备 6

1.６确定工序尺寸 7

1.7 确定切削用量及时间定额 9

1.8 填写工艺规程卡 1５

2 R180柴油机曲轴第一套夹具设计 16

2.１明确设计任务、收集分析原始资料 1６

2.2 确定夹具的结构方案 1７

2.3 绘制夹具结构草图 1９

3 R180柴油机曲轴第二套夹具设计 2１

3.1 明确设计任务、收集分析原始资料 21

3.2 确定夹具的结构方案 22

３.3 夹具定位误差分析 2２

3.4 拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合及技术要求 22

3．5 绘制夹具总装图 23

4 结论 24

致谢２5

参考文献 26

附件清单 27

摘要

本文主要介绍了R１8０柴油机曲轴工艺设计及其中两道工序的夹具设计。本文作者是在保证产品质量、提高生产率、降低成本、充分利用现有生产条件、保证工人具有良好而安全劳动条件的前提下进行设计的。在工艺设计中,作者结合实际进行理论设计,对曲轴传统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。在夹具设计部分,作者在收集加工所用机床、刀具及辅助工具等有关资料后，对工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上,按照夹具设计步骤设计出符合曲轴生产工艺及夹具制造要求的夹具。

关键词:柴油机曲轴工艺夹具

Abstｒact

Ｔhis texｔintrｏｄuce R180 diesel engｉnｅcraｎｋshafｔtechnoloｇiｃaｌdeｓign ａnd twｏｏｆｔhｅｍjig oｆprｏcｅssｄesign maｉnly．Ｔhe autｈｏr of this text is guaｒanteeinｇprｏdｕct ｑｕality, ｂoost ｐｒｏduｃtivity,loｗｅr cosｔｓ, ｕtｉｌize existｉｎg ｗｏｒkｉｎg condiｔiｏn, guaranteeing worｋｅr ｔo haｖｅｇood woｒkｐreｒequisｉｔe of ｔerｍs to desiｇｎ. In ｔｅchnological design, ｔhｅauthor ｃombine cａrryinｇonｔheorｙdesｉgn, imｐrove tｈe trａditｉoｎ

al ｐｒoductioｎteｃhｎoｌoｇy oｆｔhｅcraｎkｓｈａft ａctｕaｌｌy, oｐtimｉzｅcｒaft coursｅand crａft eqｕｉｐ, enable ecｏｎomy ｒaｔｉｏnａl ｅven mｏrｅｏf pｒoductioｎaｎd processing ｏf ｔhｅcraｎksｈafｔ. Ｄesigning inｔhe jig, tｈe aｕtｈor cｏｌlect the rｅlevanｔmaterｉals，sucｈaｓlａthe, cｕｔter ａｎｄhandｌiｎｇtoｏｌ,eｔc. Atｔhe foundａｔion oｆthe aｎalyｓe of wｏrk piece maｔerｉａl，specificatｉoｎreqｕirｅment aｎｄｃraft, and make ｊｉgｏf reｑｕest acｃordingｔo jｉｇmｅasuｒｅdesiｇn aｎd cａnkｓhaｆｔｐｒoｄuｃtion ｔeｃhnolｏgy aｎd jig．

Keywords: Dｉeｓel enginｅCrankshaft Techｎｏlｏgy Ｊig

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。

①广泛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。工序质量可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的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔—修缘—抛光。⑥曲轴的抛光采用CN Ｃ控制的砂带抛光机,所有轴颈一次抛光只需2０多秒,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检验一般在生产线上配备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曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗,保证了曲轴清洁度要求。⑩广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制,对所有轴颈圆角进行一次滚压,而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力,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。一般均正火处理,为表面处理作好组织准备。表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺，少数厂家还引进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，除生产规模小、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。

制定工艺规程的思路是：①收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行零件的结构工艺性；②确定毛