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毕业论文:发动机曲轴加工工艺分析与毕业设计(最终定稿)

时间:2021-02-21 04:58 来源:网络整理 转载:临湘资讯网
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1、定位,以保证与主轴颈的轴线距离及平行度要求,磨连杆轴颈是在曲轴磨床上进行的。由于轴颈宽度不大,采用横向进给磨削法,生产率较高,磨轮的外形需仔细地修整,因为直接影响轴颈与圆角的形状,磨削余量根据车削后的精度而定,粗磨余量值每边~mm,精磨余量控制在~mm内。在横向进给磨削中,磨轮对工件的压力很大,为避免曲轴弯曲,采用可以调节的中心架,否则就不能去掉上道工序留下的弯曲度,最好待这个轴颈的摆差减小才开始使用中心架。磨削主轴颈时应把两顶尖孔倒角处抹干净,去砂粒及油泥,确保加工基准中心孔的精度,磨削工序之前必须修研中心孔。第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定曲轴主要加工表面的工序安排曲轴的主要加工表面为主轴颈、连杆轴颈、各外圆;次要加工表面为两端面、键槽。此外,还有还有检验、清洗、去毛刺等工序。连杆各主要表面的工序安排如下:()、主轴颈:粗车、精车、磨削;()、连杆轴颈:粗车、精车、磨削;()、φmm外圆:粗车、精车、磨削;()、φmm外圆:粗车、精。

2、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φ、φ外圆;切除工艺搭子、车端面、铣键槽等。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:()锻造()热处理()铣两端面()车两端工艺搭子外圆()钻主轴颈中心孔()钻连杆轴颈中心孔()检验()粗车三个连杆轴颈()精车三个连杆轴颈()车工艺搭子两端面()粗车各处外圆()精车各处外圆()检验()磨削连杆轴颈外圆()磨削两主轴颈()磨削φmm外圆()磨削φmm外圆()检验()车掉两端工艺搭子()车两端面()铣键槽()倒角()去毛刺()最后检验第三章曲轴的机械加工工艺过程分析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:、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。

3、受益。她对本设计的构思、框架和理论运用给予了我许多深入的指导,使得设计得以顺利完成。在此谨向导师吴明明老师表示衷心的感谢和崇高的敬意。感谢所有任课老师三年来对我的培养。这个文化底蕴深厚、安详宁静的地方,塑造了我积极、乐观、淡定的人生态度,刻画了我永远留恋的青春记忆,让我在这个即将离别的时候,如此不舍。在此,我要向诸位老师说声感谢。当然也要感谢我的父母,我所迈出的每一步,都凝聚着你们的心血和汗水,你们始终如一的支持和关爱,是我一直勇敢向前的动力。同时也要感谢我的同学和朋友们,我将永远记得你们伴我走过的每一个有欢笑有泪水的日子,是你们的关心和帮助,让我感受到了家的温暖。李建栋年月日参考文献[]陈明主编,机械制造工艺学[M]北京:机械工业出版社,[]陈宏钧主编,实用机械加工工艺手册(第版)[M]北京:机械工业出版社,[]王茂元主编,机械制造技术[M]北京:机械工业出版社,[]丁柏群、王晓娟主编,汽车制造工艺技术[M]北京:国防工业出版社,[]曾东建主。

4、,汽车制造工艺学[M]北京:机械工业出版社,[]林杰伦主编,内燃机工作过程数值计算[M]西安:西安交通大学出版社,[]周泽华主编,金属切削原理[M]上海:上,蒲Ъ际醭霭嫔纾琜]吴国华主编,金属切削机床[M]北京:机械工业出版社,[]马幼祥主编,机械加工基础[M]北京:机械工业出版社,[]孙业保主编,车用内燃机[M]北京:北京理工大学出版社,[]谢云臣,赵英才,发动机曲轴工艺设备选型的可拓评价研究[J]汽车技术,,():[]田晓锋,闫红彦,常新录,系列发动机曲轴淬火工艺实验研究[J]拖拉机与农用运输车,,():[]宋正元,康明斯B系列曲轴工艺的设计[J]柴油机,,():[]王秋冰,马鸣,卢震鸣,来建刚,李光瑾,发动机曲轴用材料与工艺的发展趋势,柴油机设计与制造,,():[]wwwcnkinet附录各工序简图编排:机械加工工艺过程综合卡片产品名称零件名称材料某柴油机厂Ⅱ型柴油机曲轴球墨铸铁QT序号工序名称技术条件及检查要求工序简图设备铸造按曲轴铸。

5、保证连杆轴颈轴线与车床主轴线一致。安装夹具体的接盘上有平衡块,消除曲轴旋转时不平衡力矩的生。曲轴加工时由于受到离心力和两顶尖的轴向压紧偏心力的作用,容易发生弯曲变形,为了加强工件刚度,用撑杆来撑住另一个曲拐的开移。车削连杆轴颈时为了使切削力不致于太大,每次车削余量控制在~mm内,同时车床旋转不能太高,刀具采用高速钢。键槽加工这个键槽主要用于飞轮,加工此键槽应安排在主轴颈精车工序之后,这样能保证定位精度及控制键槽的深度以及对称度。键槽加工是以两主轴颈定位,同样用专用夹具在普通铣床上进行。轴颈的磨削由于主轴颈及连杆轴颈精度较高,尺寸精度为IT级,表面粗糙度~μm,并且具有较高的形状精度及位置精度。因此主轴颈与连杆轴颈精车后要进行磨削,以提高精度表面粗糙度。在工艺设计中,首先磨主轴颈然后磨连杆轴颈。中间主轴颈磨好后才能磨其余轴颈,磨主轴颈和连杆轴颈的安装方法基本上与车轴颈相同,磨主轴颈是以中心孔定位,在外圆磨床上进行,磨连杆轴颈则以经过精磨的两端主轴。

6、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。曲轴的主要技术要求分析主轴颈、连杆轴颈本身的精度,即尺寸公关等级IT,表面粗糙度Ra值为~μm。轴颈长度公差等级为IT~IT。轴颈的形状公差,如圆度、圆柱度控制在尺寸公差之半。位置精度,包括主轴颈与连杆轴颈的平。

7、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。、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:():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。():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。():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。():在有可能产生变形的工序后面增设校直工序。、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。

8、度:一般为mm之内不大于mm;曲轴各主轴颈的同轴度:小型高速曲轴为mm,中大型低速曲轴为~mm。各连杆轴颈的位置度不大于′。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、、钢或球墨铸铁QT;对于高速、重载曲轴,可采用Cr、MnV等材料。本课题采用球墨铸铁QT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。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、φ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。

9、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的主轴颈定位。另一侧用顶尖以中心孔定位。车另一端主轴颈、肩及各个轴颈,半精度及精车都按此顺序进行,逐渐提高主轴颈及其他轴颈的加工精度。曲轴连杆轴颈的车削主轴颈及其它外圆车好后,以主轴颈作为加工连杆轴颈的基准,采用专用的车夹具、车削连杆轴颈,车削同样在普通车床上进行。车削连杆轴颈需要解决的是角度定位(两连杆轴颈轴线需要控制在度+度或度度)以及曲轴旋转的不平衡问题。这些都由专用夹具来保证,夹具体为一对用以定位的V型块组成,装在接盘上。接盘与车床过渡接盘靠中间的定位销定位并连接,接盘在过渡接盘上靠棱形定位销可转度,依次车削两个连杆轴颈。V型块中心与车床主轴线距离一个曲轴半径。车削过程中,一端与曲轴主轴颈定位并夹紧,另一端靠偏中心座夹紧,中心座上钻有中心孔,中心孔偏心距同样为一个曲轴半径。用顶尖顶紧中心孔,这样就。

10、、磨削;机械加工余量、工序尺寸及公差的确定主轴颈工序尺寸及公差的确定表:曲轴主轴颈的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ粗车mmITφ精车mmITφ磨削mmITφ++连杆轴颈工序尺寸及公差的确定表:曲轴连杆轴颈的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ粗车mmITφ精车mmITφ磨削mmITφφmm外圆工序尺寸及公差的确定表:曲轴φmm外圆的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ粗车mmITφ精车mmITφ磨削mmITφφmm外圆工序尺寸及公差的确定表:曲轴φmm外圆的工序及公差工序名称工序余量经济精度工序尺寸及公差铸造φ粗车mmITφ精车mmITφ磨削mmITφ确定工时定额工序:粗车三个连杆轴颈至φ。选用机床:CA卧式车床。)被吃刀量a:取a=mm,)进给量f:取fmmr。)机床主轴转速:取n=rmin)切削速度:min)()(mndvwc)计算切削工时:被切削层长度l==mmmi。

11、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。曲轴的结构及其特点图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 。

12、nminnfltm,因为粗车走刀两次,故tm=min工序:精车三个连杆轴颈至φ。选用机床:CA卧式车床)被吃刀量a:取a=mm,)进给量f:取f=mmr)机床主轴转速:取n=rmin)切削速度:min)()(mndvwc)计算切削工时:被切削层长度l==mmminminnfltm,因为粗车走刀两次,故tm=min连杆机械加工工艺过程卡片的制订制订机械加工工艺规程的最后一项工作就是填写工艺卡片,它主要包括发动机曲轴的工序顺序及内容的填写、工序简略的绘制、合理选择各工序所用机床设备的名称与型号、工艺装备(即刀具、夹具、量具等)的名称与型号。见附录:谢辞在本设计的开题论证、课题研究、论文撰写和论文审校整个过程中,得到了导师吴明明的亲切关怀和精心指导,使得本设计得以顺利完成,其中无不饱含着导师的汗水和心血。导师敏锐的学术思想、严谨踏实的治学态度、渊博的学识、精益求精的工作作风、诲人不倦的育人精神,将永远铭记在我的心中,使我终

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