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（完稿）DA468发动机曲轴加工工艺与专用机床夹具设计（CAD全套）

轴使用的性能与工作条件曲轴是将直线运动变成旋转运动，或将旋转运动变成直线运动的零件。它是往复式发动机压缩机剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴工作时要承受很大的扭应力及大小和方向都在不断变化的弯曲应力的作用，因此曲轴应具有足够的强度和支承刚性。曲轴工作时的旋转速度很高，曲轴的轴颈和连杆轴颈需要足够的耐磨性，且曲轴的质量分布应当平衡，以防因不平衡而产生离心力使曲轴承受附加载荷。图.曲轴锻件的三维模型图.曲轴零件图多拐曲轴是多个曲柄连杆机构的组合，主轴颈和连杆轴颈不在同条在线，各连杆轴颈间应有定的角度位置要求，曲轴在各个连杆轴颈处形成了多个开檔，因此曲轴设计时应根据这些特点，正确确定其结构及尺寸位置形状精度，满足曲轴使用性能要求。曲轴的结构与技术要求曲轴的结构根据上述的使用要求及结构特点，可以看出曲轴是个形状复杂结构细长多曲拐刚性极差技术要求高的异形轴类零件。曲轴的主要技术要求为了保证曲轴的正常工作，对曲轴规定了严格的技术要求。其主要技术要求如下主轴颈和连杆轴颈的尺寸精度通常为，同轴度允许偏差.，表面粗糙度值为。轴颈长度公差等级。轴颈的形状公差，如圆度圆柱度控制在尺寸公差之内。本次设计圆柱度公差为.。位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度般为之内不大于.曲轴各主轴颈的同轴度小型高速曲轴为.，中大型低速轴为各连杆轴颈的位置度不大于。本设计中各连杆轴颈的轴心线应与主轴颈中心线在同平面内，位置公差为.。.曲轴毛坯的选择选择毛坯曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭振折断及轴颈磨损，因此要求所用材料应有较高的强度疲劳强度和耐磨性。对于材料的选择有定的要求般曲轴为钢或球墨铸铁对于高速重载曲轴，可采用等材料。该零件材料为，考虑该工件形状比较复杂，因此应该选用铸件，以最大限度减少金属切屑量，保证高效率低消耗。图.曲轴铸件图确定机械加工余量毛坯尺寸和公差由零件图可知，该曲轴为球墨铸铁，牌号为，铸造，查机械加工简明手册表.知，级，级，采用壳模铸造。又由级，级和曲轴基本尺寸查机械加工简明手册表.知其加工余量如下表表曲轴铸件毛坯各段尺寸公差以及加工余量项目曲轴前端主轴颈连杆轴颈全部曲柄法兰端公差等级加工面尺寸铸件尺寸公差.机械加工余量等级加工余量.毛坯基本尺寸.本章小结本章通过分析曲轴零件图，了解了曲轴的使用性能与工作条件，知道了曲轴的结构与技术要求，确定了零件的生产类型和加工余量，审查了零件的加工工艺性，选择了适当的毛坯。第章曲轴机械加工工艺设计.工艺基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之，基面选择得正确，合理，可以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，再确定粗基准。精基准的选择选择精基准时应遵循下列原可靠性差品种杂乱和“三化”程度低，这些都影响了整机适应国内及国际市场的能力。随着我国加入，内燃机零部件行业将面临更加激烈的市场竞争，也将迎来新的发展机遇。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时改进和提高曲轴制造技术水准，才能制造出具有世界流水平的内燃机曲轴，以实力参与市场竞争。本次设计题目为“发动机曲轴加工工艺及夹具设计”，它运用了机械加工设计的基础内容，囊括了几年来所学的理论知识，使我了解曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况，及了解相关零部件的材质及加工和使用特点。并确定加工工艺方案，通过对加工工艺方案的改进及加工工艺分析，提出相应加工方案，从而达到对曲轴飞轮组在发动机运转的工况了解和原理认知，为将来设计发动机打下坚实基础。同时了解机床夹具的功用组成和分类。以及机床夹具设计的步骤和方法，夹具总图的设计和绘制方法。.研究方向及发展现状曲轴是内燃机中承受冲击载荷传递动力的关键零件，也是在内燃机大件机体缸盖曲轴连杆凸轮轴中最难以保证加工质量的零件。由于曲轴工况条件恶劣，因此对曲轴的材质毛坯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。其中任何个环节的质量对曲轴的寿命和整机的可靠性都具有很大的影响。因此世界各国对曲轴的加工都十分重视，都在不断地改进曲轴加工工艺，最大可能地提高曲轴寿命。曲轴质量约占内燃机质量的，成本约占整机的，其材质大体可分类类是锻钢，类是球墨铸铁。由于球墨铸铁的切削性能良好，并可通过各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度硬度和耐磨性。球墨铸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，应力集中也没有钢质曲轴敏感，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。近年来，我国内燃机曲轴专业生产厂家通过引进技术消化吸收和自行开发，总体水平有了较大的提高。但是我国距世界先进水平仍相差很远，甚至于还满足不了我国内燃机工业技术发展的要求。我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时改进和提高曲轴制造技术水准，才能制造出具有世界流水平的内燃机曲轴，以实力参与市场竞争。目前，世界各国的发动机生产企业对曲轴加工都十分重视，都在不断更新曲轴加工设备．改进加工工艺，以提高曲轴加工质量，延长使用寿命。我国的各大发动机生产厂经过多年的学习和探索，已经掌握了很多较为先进的血轴加工技术，生产效率较高，生产线中的大部分设各也已国产化。国内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。粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈，工序的质量稳定性差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。般精加工采用等曲轴磨床粗磨半精磨精磨抛光，通常靠手工操作，加工质量不稳定。而发动机曲轴生产得到较大的发展，总量已具相当的规模，无论是设计水平，还是产品品种质量生产规模生产方式都有很大的发展。曲轴在发动机中是承受载荷传递动力的重要零部件，也是发动机五大零部件中最难以保证加工质量的零部件，其性能水平直接影响整机的性能水平及可靠性。因此，各工业发达国家十分重视曲轴生产，不断改进其材质及加工手段，以提高其性能水平，满足发动机行业的需要。近几年来，国内曲轴加工发展十分迅速。尤其是发动机曲轴。先进的加工工艺加工出的曲轴质量好效率高且稳定。而欧美等汽车工业发达的国家，经过多年的积累，。在加工工艺方面，由于国外大多采用了先进的数控设备，而国内大多以手动设备为主，精度差，这就要求我们在实际设计加工工艺的过程中充分考虑各方面的因素，在借鉴国外先进的工艺方案的同时充分考虑现有设备资源的利用和改造，达到少投入，大收益。发达国家的发展经验告诉我们，工业化是迈向现代化的必经之路。而制造业，特别是装备制造业是实现工业化的主力军，是实现现代化的原动力，发展制造业始终是振兴经济实现现代化的最佳路径。曲轴是发动机中用于传递动力的核心零件，由于工况条件恶劣，且承受复杂的冲击载荷，因此对曲轴的材质精度表面质量动平衡等的要求都十分严格。又由于曲轴的材料为高强度合金钢，难于加工和断屑，而且曲轴主轴颈和连杆轴颈几何形状复杂，因此作为发动机五大零件之的曲轴，其加工难度加工工艺复杂程度在发动机各零部件中都首屈指，它的结构参数和加工工艺水平直接影响着整机的尺寸和重量，以及发动机的可靠性和寿命。世界各国的发动机生产企业对曲轴。加工都十分重视，都在不断更新曲轴加工设备．改进加工工艺，以提高曲轴加工质量，延长使用寿命。我国的各大发动机生产厂经过多年的学习和探索．已经掌握了很多较为先进的血轴加工技术，生产效率较高，生产线中的大部分设各也已国产化。但是，在些关键工序所采用的关键工艺上，我们还是非常依赖国外的技术，需要使用国外的设备和刀具。因此，我们还需进步研究曲轴加工工艺，尤其是要深入研究关键工艺和关键设备，这对提升曲轴乃至发动机的生产水平都是相当重要的。.设计的主要内容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。轴颈具有第油路。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。曲轴销具有第机油缓冲室第二机油缓冲室以及第二油路。第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空间，该空间连接于第油路与第机油缓冲室之间。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。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。第章曲轴毛坯的选择.分析曲轴零件图曲轴使用的性能与工作条件曲轴是将直线运动变成旋转运动，或将旋转运动变成直线运动的零件。它是往复式发动机压缩机剪切机与冲压机械的重要零件。曲轴工作时要承受很大的扭应力及大小和方向都在不断变化的弯曲应力的作用，因此曲轴应具有足够的强度和支承刚性。曲轴工作时的旋转速度很高，曲轴的轴颈和连杆轴颈需要足够的耐磨性，且曲轴的质量分布应当平衡，以防因不平衡而产生离心力使曲轴承受附加载荷。图.曲轴锻件的三维模型图.曲轴零件图多拐曲轴是多个曲柄连杆机构的组合，主轴颈和连杆轴颈不在同条在线，各连杆轴颈间应有定的角度位置要求，曲轴在各个连杆轴颈处形成了多个开檔，因此曲轴设计时应根据这些特点，正确确定其结构及尺寸位置形状精度，满足曲轴使用性能要求。曲轴的结构与技术要求曲轴的结构根据上述的使用要求及结构特点，可以看出曲轴是个形状复杂结构细长多曲拐刚性极差技术要求高的异形轴类零件。曲轴的主要技术要求为了保证曲轴的正常工作，对曲轴规定了严格的技术要求。其主要技术要求如下主轴颈和连杆轴颈的尺寸精度通常为，同轴度允许偏差.，表面粗糙度值为。轴颈长度公差等级。轴颈的形状公差，如圆度圆柱度控制在尺寸公差之内。本次设计圆柱度公差为.。位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度般为之内不大于.曲轴各主轴颈的同轴度小型高速曲轴为.，中大型低速轴为各连杆轴颈的位置度不大于。本设计中各连杆轴颈的轴心线应与主轴颈中心线在同平面内，位置公差为.。.曲轴毛坯的选择选择毛坯曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易产生扭振折断及轴颈磨损，因此要求所用材料应有较高的强度疲劳强度和耐磨性。对于材料的选择有定的要求般曲轴为钢或球墨铸铁对于高速重载曲轴，可采用等材料。该零件材料为，考虑该工件形状比较复杂，因此应该选用铸件，以最大限度减少金属切屑量，保证高效率低消耗。图.曲轴铸件图确定机械加工余量毛坯尺寸和公差由零件图可知，该曲轴为