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（完稿）曲轴零件的数控工艺及工装夹具设计（CAD全套）

高效混砂和旧砂冷却方面是我国的薄弱环节。因此国内部分厂家从德国日本瑞士美国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛斗式提升机砂形水分检测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实行自动检测和控制，型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。毛坯的锻造技术目前，国内虽已有批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他些设施跟不上，使部分先进设备未充分发挥应有的作用。但从总体上来讲，需改造的和更新的陈旧普通锻造设备多落后的工艺和设备占主导地位，先进的技术有所应用但还不普遍，检测手段以手工测量为主，锻件质量不稳定，加工余量偏大材料利用率偏低能耗高噪声振动和烟尘治理差，劳动强度大生产效率低。机械加工技术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。粗加工设备多采用或曲轴车床加工主轴颈及连杆颈，工序质量稳定性较差，且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。外圆的磨削余量般单边留止推面单边余量般留，为保证成品尺寸，采用多次磨削方式。般精加工采用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，废品率较高。“八五”期间，部分企业曾先后引进数控内铣床铣曲轴主轴颈和连杆轴颈，数控磨床，数控砂带抛关机等先进设备，使曲轴机加工水平提高，但整体工艺水平仍很低。曲轴的关键技术项目与国外相差个数.定位误差分析计算.夹紧方案及元件确定结论致谢参考文献绪论.毕业设计的背景及目的制造业生产的是具有直接使用价值的产品，而这些产品与社会的生产活动和人民活动息息相关。当今制造业不仅是科学发展和技术发明转换为现实规模生产力的关键环节，并已成为为人类提供生活所需物质财富和精神财富的重要基础。机械制造工艺与机床极具设计是机械制造工艺与机床夹具教学的个必不可少的辅助环节。他是学生全面综合运用本课程及有关选修课程的理论联系实际的次重要实践。他对于培养学生编写机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，及以后到工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。机械制造工艺是机械加工的基础，是机械产品的生产的基本技术，工艺工作是每个机械企业基本的生活内容，加工工艺技术研究，提高工艺水平，搞好工艺管理是提高机械产品质量，降低消耗的根本措施。此次设计的目的在于根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，制定夹具设计方案，完成夹具设计。.曲轴制造技术现状与趋势概述曲轴是内燃机中的重要零件之，是承受冲击载荷传递动力的关键零件，在内燃机五大件机体缸盖曲轴连杆凸轮轴中是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。若其中任何个环节没有保证质量，即可严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性，因此包括中国在内的世界各国对曲轴的加工都十分重视，都在不断的改进曲轴加工工艺，最大可能的提高曲轴寿命。曲轴质量指轻重约占内燃机质量的，成本约占整机的，其材质大体分两类类是锻钢，类是球墨铸铁。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，目前国外球铁铸造曲轴的单边加工余量可达。另外球墨铸铁的切削性能良好，并且和钢质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硬度和耐磨性。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，应力集中也没有刚质曲轴敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。统计资料表明，车用发动机曲轴采用球铁材质的比例为美国，日本，俄罗斯比利时荷兰和德国也已大批量生产。国内采用球铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴以上用球铁。近年来随着行业的不断发展，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。但是我们也应该看到，我国内燃机曲轴生产技术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。国内曲轴专业生产厂家虽然不是很多，但存在整体规模小专业化程度低企业设备陈旧产品设计和工艺落后性能寿命和可靠性差品种杂乱和“三化”程度低等差距，它是影响整机适应国内及国际市场能力的重要因素。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，也将迎来新的发展与机遇。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，及时的改进和提高曲轴制造技术水平，生产出具有世界流水平的内燃机曲轴，才能以实力参与市场竞争。曲轴制造技术现状毛坯的铸造技术国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。我国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛斗式提升机砂形水分检自动检测和控制，型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。球铁曲轴的生产继之后，现已能稳定的生产等几种牌号，目前已能大批量生产球铁曲轴。但从整体水平来看，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。在熔炼方面，高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。经大量分析研究表明，国外球铁中硫磷镁及稀土元素含量明显低于国产件，且金相组织中的石墨圆整均匀。究其原因，主要是国内以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理其次是高纯生铁少焦炭质量差。为获得高温低硫磷的铁水，可采用双联外加预脱硫的熔炼方法，既可以用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫把硫降到.以下，然后在感应电炉中升温并调整成分。炉前铁水成分的检测国内已普遍采用真空直读光谱仪来进行，真空直读光谱仪引进的多为日本美国英国等国的检测设备。在造型方面，气流冲击造型工艺明显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。目前国内些厂家已从瑞士德国意大利西班牙等国公司引进。在国外，曲轴造型多采用壳形工艺，其中酚醛树脂砂热固化壳形工艺是比较成熟的种。利用该工艺及其配套设备可制取高强度的铸型壳，从而确保铸件的高精度较低的表面粗糙度和致密的金相组织。目前国内极少数厂家已引进整条生产线。在砂处理和清理方面，型砂质量是确保铸形质量的重要条件，在高效混砂和旧砂冷却方面是我国的薄弱环节。因此国内部分厂家从德国日本瑞士美国引进了混砂机和旧砂冷却装置，以及大容量的滚筒筛斗式提升机砂形水分检测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理，型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实行自动检测和控制，型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行，多数劳动由机械手和机器人操作。毛坯的锻造技术目前，国内虽已有批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他些设施跟不上，使部分先进设备未充分发挥应有的作用。但从总体上来讲，需改造的和更新的陈旧普通锻造设备多落后的工艺和设备占主导地位，先进的技术有所应用但还不普遍，检测手段以手工测量为主，锻件质量不稳定，加工余量偏大材料利用率偏低能耗高噪声振动和烟尘治理差，劳动强度大生产效率低。机械加工技术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。粗加工设备多采用或曲轴车床加工主轴颈及连杆颈，工序质量稳定性较差，且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。外圆的磨削余量般单边留止推面单边余量般留，为保证成品尺寸，采用多次磨削方式。般精加工采用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，废品率较高。“八五”期间，部分企业曾先后引进数控内铣床铣曲轴主轴颈和连杆轴颈，数控磨床，数控砂带抛关机等先进设备，使曲轴机加工水平提高，但整体工艺水平仍很低。曲轴的关键技术项目与国外相差个数量级。热处理和表面强化处理技术曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。曲轴般均采用正火处理，为表面处理做好组织准备。国内在正火工艺方面也进行了大量的探索和创新。例如国内有的厂家试验成功了用铸造余热进行正火热处理的工艺，具有明显的节能降耗效果，值得推广应用。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。“八五”期间我国引起了德国美国意大利等国家的曲轴淬火和气体氮化设备多套，近年来还引进了德国的曲轴软液软氮化和气体二段式氮化技术以及离子氮化工艺，是我国的曲轴表面强化处理水平达到或接近国际先进水平。据国外资料介绍，球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化，可使整条曲轴的抗疲劳强度提高以上。东风汽车公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与液压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题，该课题获得了国家机械工业局科技进步二等奖。.本设计应解决的主要问题完成零件图的三维建模。对曲轴零件进行工艺分析。制定曲轴零件的数控加工工艺规程及工序。运用设计曲轴零件的数控加工与编程。曲轴零件的工装夹具设计。设计说明书。审核。.毛坯零件图图.零件图零件分析.零件的作用曲轴是柴油发动机的重要零件。它的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞上的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和柴油发动机各辅助系统进行工作。曲轴在工作时承受着不断变化的压力惯性力和它们的力矩作用，因此要求曲轴的强度高刚度大耐磨性好轴颈表面加工尺寸精确。.曲轴工艺分析曲轴般是由自由端功率输出端和若干个曲拐组成。曲拐由主轴颈连杆轴颈和曲柄组成。如零件图所示，该曲轴是整体式曲轴，有多个曲拐，上下多个曲拐的中心均对称分布。曲轴的工艺特点是结构复杂，加工的尺寸精度形位精度和表面质量要求高，刚性差，属于易弯曲变形的异性轴类零件。曲轴的主要加工表面有主轴颈连杆轴颈等。零件三维建模.三维软件介绍是美国参数技术公司于年率先推出的以参数化为基础以三维造型为设计模式的系统。是个基于特征的实体建模工具，系统认为特征是组成模型的基本单元，实体模型是通过多个特征的创建完成设计。目前已成为系统的标准软件，广泛应用于电子通讯机械模具工业设计汽车自行车航天家电玩具等各行业。可谓是个全方位的产品开发软件，整合了零件设计产品装配模具开发加工钣金设计铸造件设计造型设计逆向工程自动测量机械设计动态仿真应力分析产品数据库管理协同设计开发等功能于体，模块众多。能够方便的实现复杂曲面的造型工作并且支持自动编程的系统，具有良好的扩展性，并且可提供产生精加工零件最佳加工路径和智能化加工路径创建方法通过软件进行了几何建模。操作软件是美国参数技术公司旗下的体化的三维软件。软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。作为当今世界机械领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的软件之，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。是软件包，并非模块，它是该系统的基本部分，其中功能包括参数化功能定义实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图三维造型还可移动，放大或缩小和旋转。是个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括筋槽倒角和抽空等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或些支持格式的彩色打印机。还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都