主任马宪亭系主任盛定高淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文摘要本文主要介绍了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淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文摘要引言第章柴油机曲轴工艺设计分析零件图确定生产类型确定毛坯机械加工工艺过程设计选择加工设备与工艺装备确定工序尺寸确定切削用量及时间定额填写工艺规程卡第章柴油机曲轴第套夹具设计明确设计任务收集分析原始资料确定夹具的结构方案绘制夹具结构草图第章柴油机曲轴第二套夹具设计明确设计任务收集分析原始资料确定夹具的结构方案夹具定位误差分析拟订夹具总装图的尺寸公差与配合及技术要求绘制夹具总装图第章结论致谢参考文献附件清单淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文引言本次毕业设计是关于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，其材质大体分为两类是钢锻曲轴，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。熔炼国内外致认为，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。球化处理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。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。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个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和自动线，生产线般由几段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。曲轴的主要加工工序基准中心孔，般采用质量定心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工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。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用控制的砂带抛光机，所有轴颈次抛光只需多秒，粗糙度可达以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡般采用控制的综合平衡机，测量修正次完成。检验般在生产线上配备或综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可次完成检测显示和打印。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。般均正火处理，为表面处理作好组织准备。表面强化处理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确定毛坯的类型及制造方法选择定位基准④拟定工艺路线确定各工序的工序余量工序尺寸及其公差确定各工序的设备，刀具夹具量具和辅助工具确定各工序的切削用量及时间定额确定主要工序的技术要求及检验方法进行技术经济分析，选择最佳方案⑩编制工艺文件。机械制造技术的新发展包括计算机辅助工艺规程设计和计算机辅助制造。计算机辅助制造是指通过计算机直接或间接地与企业中的物质资源和人力资源交换信息，实现计算机对制造过程各环节的管理控制和操作。柔性制造系统工作内容有生产工程分析和设计生产计划调度工作站和设备的运行控制④工程监测和质量保证物资供应与财会管理。计算机集成制造系统包括计算机辅助设计计算机辅助工艺规程计算机辅助制造计算机辅助质量管理和自动存取等。夹具设计的思路是明确设计任务，收集设计资料拟订夹具的结构方案绘制结构草图绘制夹具总装图。绘制夹具总装图的顺序和方法用双点化线或红色笔绘出工件的轮廓外形和主要表面，并用网纹线表示出加工余量视工件轮廓为透明体，分别绘出定位导向夹紧及其他元件或装置，最后绘制夹具体，形成个夹具整体标注尺寸公差与配合和技术要求④对零件进行编号，填写零件明细栏和标题栏绘制夹具零件图。计算机辅助绘制夹具装配图通常采用菜单的形式，对夹具元件图形进行编目和检索。夹具装配图由若干夹具元件图形拼接而成。在微机上开发的系统中可采用以下几种方法进行图形消隐按配合形式分别存图利用图形软件的些基本命令作消隐处理参数化建库的消隐处理。淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文第章柴油机曲轴工艺设计分析零件图零件的作用曲轴是柴油机的个主要零件。曲轴主要用于作往复运动的机械中。零件的工艺分析曲轴图样的视图尺寸公差和技术要求齐全正确零件选用材料为，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比较好。根据各加工方法的经济精度及般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。确定生产类型已知零件的年生产纲领为件，零件质量，由机械制造工艺及设备设计指导手册表可确定其生产类型为大量生产。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，通用设备为辅机床按流水线或自动线排列采用高效专用夹具广泛采用专用夹具广泛采用专用量具量仪和自动检验装置。这样生产效率高。确定毛坯确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据机械制造工艺及设备设计指导手册表铸件尺寸公差等级采用级。确定铸件余量及形状根据机械制造工艺及设备设计指导手册表，取加工余量为级。查机械制造工艺及设备设计指导手册表确定各表面的铸件机械加工余量。对于金属模机械砂型铸造，根据机械制造工艺及设备设计指导手册表铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。画铸件零件综合图见曲轴零件毛坯图机械加工工艺过程设计选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查机械制造工艺及设备设计指导手册表表选择零件主要表面依次为从长头到短头的加工方法与方案如下螺纹粗车精车割槽车螺纹。圆锥面粗车半精车铣键槽磨削。圆柱面粗车半精车磨削抛光。圆柱面粗车半精车割槽粗磨淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文精磨。圆柱面粗车半精车。面铣钻孔铰孔钻孔攻丝。连杆颈圆柱面粗车半精车粗磨精磨抛光。斜孔钻。斜油孔钻抛光。圆柱面粗车半精车。圆柱面粗车半精车粗磨精磨。圆柱面粗车半精车割槽铣键槽粗磨精磨。孔钻孔铰孔。螺纹钻孔攻丝。确定工艺过程方案拟定方案由于各表面加工方法已基本确定，现按照先粗后精先主后次先面后孔基准先行的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表。表工艺过程方案方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容毛坯毛坯按铸件要求检验批量毛坯抽检热处理铣两端面批量毛坯抽检钻中心孔铣两端面检测曲轴硬度方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容钻中心孔粗车短头，依次为检测曲轴硬度粗车长头，依次为，圆锥面，粗车短头，依次为精车短头，依次为粗车长头，依次为，圆锥面，精车长头，依次为，圆锥面，淮安信息职业技术学院综合毕业实践说明书论文车开档，粗车连杆颈割槽，割槽，割槽精车短头，依次为，割槽车开档精车长头，依次为，圆锥面割槽，割槽粗精车连杆颈精车连杆颈钻孔钻孔钻斜油孔钻斜油孔钻孔，铰孔钻孔，铰孔修正中心孔修正中心孔粗磨两端主轴颈按工艺要求进行中间检验粗磨连杆颈粗磨两端主轴颈铣键槽粗磨连杆颈铣键槽铣键槽铣面铣键槽钻铰铣面钻攻钻铰钻攻钻攻精磨主轴颈磨钻攻精磨连杆颈精磨主轴