機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)--發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝分析與設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目： 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝分析與設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 機(jī)電一體化 </p><p>　　班

2、級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　完成日期： 2011年2月15日 </p><p>　

3、　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要……………………………………………………………………………………5</p><p>　　第一章 緒論…………………………………………………………………………6</p><p>　　第二章 確定曲軸的加工工藝過程…………………

4、……………………………………7</p><p>　　2.1曲軸的作用 ………………………………………………………………………………7</p><p>　　2.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)…………………………………………………………………… 7</p><p>　　2.3曲軸的主要技術(shù)要求分析……………………………………………………………… 8</p><

5、p>　　2.4曲軸的材料和毛坯的確定 ………………………………………………………………8</p><p>　　2.5曲軸的機(jī)械加工工藝過程 ………………………………………………………………9</p><p>　　2.6曲軸的機(jī)械加工工藝路線 ………………………………………………………………9</p><p>　　第三章 曲軸的機(jī)械加工工藝過程分析…………………

6、……………………………… 10</p><p>　　3. 1曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)……………………………………………………………10</p><p>　　3. 2曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)分析………………………………………………………10</p><p>　　3. 3曲軸主要加工工序分析…………………………………………………………………11 3.3.1銑曲軸兩端面,鉆

7、中心孔………………………………………………………………11</p><p>　　3.3.2曲軸主軸頸的車削……………………………………………………………………12 3.3.3曲軸連桿軸頸的車削…………………………………………………………………12</p><p>　　3.3.4鍵槽加工………………………………………………………………………………12</p><p&g

8、t;　　3.3.5軸頸的磨削……………………………………………………………………………12</p><p>　　第四章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定…………………………………………13 4.1曲軸主要加工表面的工序安排…………………………………………………………13</p><p>　　4.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定………………………………………………13</p>

9、;<p>　　4.2.1主軸頸工序尺寸及公差的確定………………………………………………………13</p><p>　　4.2.2連桿軸頸工序尺寸及公差的確定……………………………………………………14</p><p>　　4.2.3φ22 -00.12外圓工序尺寸及公差的確定……………………………………………14</p><p>　　4.2.4φ20

10、0-0.021外圓工序尺寸及公差的確定…………………………………………14</p><p>　　4.3確定工時(shí)定額……………………………………………………………………………14 4.4 曲軸機(jī)械加工工藝過程卡片的制訂……………………………………………………15第五章 編制數(shù)控技術(shù)文檔…………………………………………………………………15</p><p>　　5.1編制機(jī)械加工工

11、藝過程卡………………………………………………………………15</p><p>　　5.2編制數(shù)控加工工序卡……………………………………………………………………16</p><p>　　5.3編制道具調(diào)整卡…………………………………………………………………………16</p><p>　　5.4數(shù)控程序編制……………………………………………………………………………17&

12、lt;/p><p>　　謝 辭…………………………………………………………………………………………20參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………21</p><p>　　附 錄…………………………………………………………………………………………22設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………………………24</p><p>

13、<b>　　摘 要</b></p><p><b>　　機(jī)電一體化概況</b></p><p>　　機(jī)電一體化既機(jī)械電器一體化控制，它是采用現(xiàn)在電子技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行半自動(dòng)化或全自動(dòng)化控制，是目前世界各國現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中嶄新的科技、經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，更是現(xiàn)在化機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢?？梢哉f，在機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)中，誰先將應(yīng)用技術(shù)融入到機(jī)械控制系統(tǒng)中，誰先把握

14、住自動(dòng)化控制的科技核心，誰就可以在現(xiàn)在機(jī)械行業(yè)中異軍突起，在劇烈的行業(yè)競爭中處于領(lǐng)先水平，可以說，機(jī)械工業(yè)是二十一世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工業(yè)巨人，應(yīng)用電子技術(shù)是二十一世紀(jì)機(jī)械工業(yè)的靈魂，而機(jī)電一體化技術(shù)就是這一工業(yè)巨人聰慧的電腦。</p><p>　　本專業(yè)圍繞幾點(diǎn)方向，開設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)課程，面向行業(yè)管理、操作、維護(hù)和生產(chǎn)第一線，培養(yǎng)電工電子技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、機(jī)電控制系統(tǒng)、機(jī)床數(shù)控應(yīng)用技術(shù)、數(shù)控機(jī)床應(yīng)用技術(shù)、數(shù)控加工

15、工藝編程技術(shù)、液壓與氣動(dòng)控制、以及機(jī)電數(shù)控設(shè)備自動(dòng)化操作與維護(hù)等技術(shù)方向具備系統(tǒng)理論知識(shí)和專業(yè)技能的中等專業(yè)技術(shù)人才。學(xué)員們在學(xué)習(xí)中，既能學(xué)到豐富的專業(yè)知識(shí)，又能在大量的試驗(yàn)和實(shí)習(xí)操作訓(xùn)練中練就過硬的技術(shù)本領(lǐng)，使之真正成為二十一世紀(jì)的現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)人才。</p><p>　　本專業(yè)畢業(yè)生可以從事大，中，小型企、事業(yè)單位機(jī)電設(shè)備、電力拖動(dòng)、電子應(yīng)用、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試、操作管理和維護(hù)等方面的專業(yè)技術(shù)工作

16、；也可以在中等職業(yè)學(xué)校中、初級(jí)技工學(xué)校中從事教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)指導(dǎo)、以及管理和維護(hù)工作。本專業(yè)畢業(yè)生專業(yè)技術(shù)全面，工作能力強(qiáng)，機(jī)電一體化和數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)人員就業(yè)渠道寬，畢業(yè)學(xué)員的對(duì)口就業(yè)面大100%。</p><p>　　機(jī)器上所安裝的旋轉(zhuǎn)零件，例如帶輪、齒輪、聯(lián)軸器和離合器等都必須用軸來支承，才能正常工作，因此軸是機(jī)械中不可缺少的重要零件。本章將討論軸的類型、軸的材料和輪轂聯(lián)接，重點(diǎn)是軸的設(shè)計(jì)問題，其包括軸的結(jié)構(gòu)

17、設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理確定軸的形狀和尺寸，它除應(yīng)考慮軸的強(qiáng)度和剛度外，還要考慮使用、加工和裝配等方面的許多因素。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工、數(shù)控編程</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要的旋轉(zhuǎn)機(jī)件，裝上連桿后，可承接活塞的上下(往復(fù))運(yùn)動(dòng)變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn)

18、)運(yùn)動(dòng)。曲軸主要有兩個(gè)重要加工部位：主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程就是：活塞經(jīng)過混合壓縮氣的燃爆，推動(dòng)活塞做直線運(yùn)動(dòng)，并通過連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而曲軸加工的好壞將直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的表現(xiàn)。</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架，是發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)構(gòu)和各系統(tǒng)的安裝基礎(chǔ)，其內(nèi)、外

19、安裝著發(fā)動(dòng)機(jī)的所有主要零件和附件，承受各種載荷。機(jī)體組主要由氣缸體、曲軸箱、氣缸蓋等零件組成。</p><p><b>　?。?）氣缸體</b></p><p>　　水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體和上曲軸箱常鑄成一體，氣缸體一般用灰鑄鐵鑄成，氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，下半部為支承曲軸的曲軸箱，其內(nèi)腔為曲軸運(yùn)動(dòng)的空間。在氣缸體內(nèi)部鑄有許多加強(qiáng)筋，冷卻水套和潤滑油道等。<

20、/p><p><b>　?。?）曲軸箱</b></p><p>　　氣缸體下部用來安裝曲軸的部位稱為曲軸箱，曲軸箱分上曲軸箱和下曲軸箱。上曲軸箱與氣缸體鑄成一體，下曲軸箱用來貯存潤滑油，并封閉上曲軸箱，故又稱為油底殼。油底殼受力很小，一般采用薄鋼板沖壓而成，其形狀取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的總體布置和機(jī)油的容量。油底殼內(nèi)裝有穩(wěn)油擋板，以防止汽車顛動(dòng)時(shí)油面波動(dòng)過大。油底殼底部還裝有放油螺

21、塞，通常放油螺塞上裝有永久磁鐵，以吸附潤滑油中的金屬屑，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損。在上下曲軸箱接合面之間裝有襯墊，防止?jié)櫥托孤?lt;/p><p><b>　　（3）氣缸蓋</b></p><p>　　氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體

22、的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。</p><p>　　缸蓋上還裝有進(jìn)、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進(jìn)、排氣門，還有進(jìn)氣通道和排氣通道等。汽油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機(jī)的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。</p><p>　　氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比

23、，所以近年來鋁合金氣缸蓋被采用得越來越多。</p><p>　　而作為發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要的旋轉(zhuǎn)機(jī)件——曲軸，其加工方法仍有一般軸的加工規(guī)律，如銑兩端面，鉆中心孔，車、磨及拋光，但是曲軸也是有它的特點(diǎn)，它由主軸頸，連桿軸頸與連桿軸頸之間的連接板組成，其結(jié)構(gòu)細(xì)長、曲拐多、剛性差，因而安排曲軸加工工藝應(yīng)采取相應(yīng)的工藝措施。</p><p>　　在曲軸的機(jī)械加工中，采用新技術(shù)和提高自動(dòng)化程度都不斷

24、取得進(jìn)展。目前，國內(nèi)較陳舊的曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度相對(duì)較低。粗加工設(shè)備一般采用多刀車床車削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。精加工普遍采用MQ8260等普通曲軸磨床進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通常靠人工操作，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差。現(xiàn)在加工曲軸粗加工比較流行的工藝是：主軸頸采用車?yán)に嚭透咚偻忏?，連桿頸采用高速外銑，而且傾向于高速隨動(dòng)外銑，

25、全部采用干式切削。在對(duì)連桿頸進(jìn)行隨動(dòng)磨削時(shí)，曲軸以主軸頸為軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并在一次裝夾下磨削所有連桿頸。在磨削過程中，磨頭實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)進(jìn)給，跟蹤著偏心回轉(zhuǎn)的連桿頸進(jìn)行磨削加工。</p><p>　　當(dāng)然，目前國際上還有更加先進(jìn)的曲軸加工工藝和機(jī)床設(shè)備，只鉆一對(duì)質(zhì)量中心孔，選用日本的Mazak五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行一系列的加工。類似這樣的新技術(shù)，目前國內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工還處于研究階段，從經(jīng)濟(jì)效益和加工難度上考慮這

26、是顯而易見的。但是對(duì)于新技術(shù)、新工藝的追求是不會(huì)止步的，這就需要我們當(dāng)代的青年和科技工作者的不斷努力。</p><p>　　第二章 曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)</p><p><b>　　2.1曲軸的作用</b></p><p>　　曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要零件，它與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動(dòng)力，傳給底盤的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)

27、和其它輔助裝置。</p><p>　　曲軸在工作時(shí)，受氣體壓力，慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復(fù)雜，同時(shí)，曲軸又是高速旋轉(zhuǎn)件，因此，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，具有良好的承受沖擊載荷的能力，耐磨損且潤滑良好。</p><p>　　2.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)</p><p>　　曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。一個(gè)主軸頸、一個(gè)連桿軸

28、頸和一個(gè)曲柄組成了一個(gè)曲拐，曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)(直列式發(fā)動(dòng)機(jī))；V型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。</p><p>　　主軸頸是曲軸的支承部分，通過主軸承支承在曲軸箱的主軸承座中。主軸承的數(shù)目不僅與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)目有關(guān)，還取決于曲軸的支承方式。</p><p>　　連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，在連接處用圓弧過渡，以減少應(yīng)力集中。</p><p>　　曲

29、柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有(或緊固有)平衡重塊。平衡重塊用來平衡發(fā)動(dòng)機(jī)不平衡的離心力矩，有時(shí)還用來平衡一部分往復(fù)慣性力，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)。</p><p>　　曲軸前端裝有齒輪，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動(dòng)爪等。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤，在齒輪室蓋上裝有油封。曲軸的后端用來安裝飛輪，在后軸頸與飛輪凸緣之間制成擋油凸緣與回油螺紋，以阻止機(jī)

30、油向后竄漏。</p><p>　　2.3曲軸的主要技術(shù)要求分析</p><p>　　1.主軸頸、連桿軸頸本身的精度，即尺寸公關(guān)等級(jí)IT6，表面粗糙度Ra值為1.25～0.63μm。軸頸長度公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T10。軸頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之半。</p><p>　　2.位置精度，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為100mm之內(nèi)不大于0.02m

31、m；曲軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為0.025mm，中大型低速曲軸為0.03～0.08mm。</p><p>　　3.各連桿軸頸的位置度不大于±20′。</p><p>　　2.4曲軸的材料和毛坯的確定</p><p>　　曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易門生扭振、折斷及軸頸磨損，因此要求用材應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。

32、常用材料有：一般曲軸為35、40、45鋼或球墨鑄鐵QT600-2；對(duì)于高速、重載曲軸，可采用40Cr、42Mn2V等材料。本課題采用球墨鑄鐵QT600-2.</p><p>　　曲軸的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié)構(gòu)及材料品種來決定。批量較大的小型曲軸，采用模鍛；單件小批的中大型曲軸，采用自由鍛造；而對(duì)于球墨鑄鐵材料則采用鑄造毛坯。</p><p>　　2.5曲軸的機(jī)械加工工藝過程</p

33、><p>　　曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給曲軸的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須予以充分的重視。</p><p>　　曲軸需要加工的表面有：主軸頸、連桿軸頸、鍵槽、φ22的外圓。由于使用了工藝搭子，銑鍵槽安排在切除工藝搭子后，磨削外圓安排在保留工藝搭子前。</p><p>　　根據(jù)曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及機(jī)械加工的要求

34、，加工順序大致可歸納為：銑兩端面；車工藝搭子和鉆中心孔；粗、精車三連桿軸頸；粗、精車各處外圓；精磨連桿軸頸、主軸頸和φ20、φ22外圓；切除工藝搭子、車端面、銑鍵槽等。</p><p>　　2.6曲軸機(jī)械加工工藝路線</p><p>　　在進(jìn)行大量的工藝分析之后，制定出大批大量生產(chǎn)曲軸的加工工藝路線：</p><p><b>　?。?） 鍛造</b&

35、gt;</p><p><b>　?。?） 熱處理</b></p><p><b>　　（3） 銑兩端面</b></p><p>　?。?） 車兩端工藝搭子外圓</p><p>　?。?） 鉆主軸頸中心孔</p><p>　　（6） 鉆連桿軸頸中心孔</p>&

36、lt;p><b>　?。?） 檢驗(yàn)</b></p><p>　?。?） 粗車三個(gè)連桿軸頸</p><p>　?。?） 精車三個(gè)連桿軸頸</p><p>　　（10） 車工藝搭子兩端面</p><p>　?。?1） 粗車各處外圓</p><p>　?。?2） 精車各處外圓</p>

37、<p><b>　?。?3） 檢驗(yàn)</b></p><p>　?。?4） 磨削連桿軸頸外圓</p><p>　　（15） 磨削兩主軸頸</p><p>　?。?6） 磨削φ22-00.12mm外圓</p><p>　　（17） 磨削φ20 0 -00.021mm外圓</p><p>&

38、lt;b>　?。?8） 檢驗(yàn)</b></p><p>　　（19） 車掉兩端工藝搭子</p><p><b>　?。?0） 車兩端面</b></p><p><b>　?。?1） 銑鍵槽</b></p><p><b>　?。?2） 倒角</b></p&

39、gt;<p><b>　?。?3） 去毛刺</b></p><p><b>　?。?4） 最后檢驗(yàn)</b></p><p>　　第三章 曲軸的機(jī)械加工工藝過程分析</p><p>　　3. 1曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)</p><p>　　三拐曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特

40、點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差及技術(shù)要求高，針對(duì)這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，分析如下：</p><p><b>　　1、形狀復(fù)雜</b></p><p>　　曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時(shí)主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問題：a.設(shè)計(jì)加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機(jī)床主軸重

41、合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180度，加工另一連桿軸頸。b.為消除加工時(shí)的不平衡力的產(chǎn)生，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)精確設(shè)計(jì)平衡重。</p><p><b>　　2、剛性差</b></p><p>　　因本曲軸長徑比較大，同時(shí)具有曲拐，因此剛性較差。曲軸在切削力及自重的作用下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形，特別在單邊傳動(dòng)的機(jī)床上加工更為嚴(yán)重，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問題：</p>&

42、lt;p>　　（1）：粗加工時(shí)由于切削余量大，切削力也較大，可用中間托架來增強(qiáng)剛性，減小變形和振動(dòng)，同時(shí)機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度。</p><p>　?。?）：在加工時(shí)盡量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同時(shí)橫向進(jìn)給。</p><p>　?。?）：合理安排工位次序以減少加工變形，按先粗后精的原則安排加工工序，逐步提高精度。</p><p>　　（4）

43、：在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序。</p><p><b>　　3、技術(shù)要求高</b></p><p>　　曲軸技術(shù)要求較高，加工面多，需要保證的尺寸、形狀、位置精度較多。因而總的工藝路線較長，精加工占有相當(dāng)比例。</p><p>　　加工時(shí)應(yīng)要解決以下問題：</p><p>　　A：正確分配粗加工、半精加工及精

44、加工余量。</p><p>　　B：粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準(zhǔn)，這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性。</p><p>　　C：精加工時(shí)仍用中心孔作為基準(zhǔn)，但要重新修磨中心孔，避免精加工時(shí)因中心孔磨損引起加工誤差。也可一端用主軸頸定位，另一端用中心孔定位以提高剛度。</p><p>　　D：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工

45、藝設(shè)計(jì)時(shí)定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致。</p><p>　　3. 2曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)分析</p><p>　　1)該零件是三拐小型曲軸，生產(chǎn)批量不大，故選用中心孔定位，它是輔助基準(zhǔn)，裝夾方便，節(jié)省找正時(shí)間，又能保證三處連桿軸頸的位置精度。但軸兩端的軸頸分別是20mm和φ25mm，而三處連桿軸頸中心距分布在φ32mm的圓周上，故不能直接在軸端面上鉆三對(duì)中心孔。于是，在曲軸毛坯制造時(shí)，預(yù)

46、先鑄造兩端φ45mm的工藝搭子，這樣就可以在工藝搭子上鉆出四對(duì)中心孔，達(dá)到用中心孔定位的目的。</p><p>　　2）在工藝搭子端面上鉆四對(duì)中心孔，先以兩主軸頸為粗基準(zhǔn)，鉆好主軸頸的一對(duì)中心孔；然后以這一對(duì)中心孔定位，以連桿軸頸為粗基準(zhǔn)劃線，再將曲軸放到回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，加工φ32mm、圓周120°均布的三個(gè)連桿軸頸的中心孔，這樣就保證了它們之間的位置精度。</p><p>　　3

47、）該零件剛性較差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。對(duì)于主軸頸與連桿軸頸的加工順序是，先加工三個(gè)連桿軸頸，然后再加工主軸頸及其他各處的外圓，這樣安排可以避免一開始就降低工件剛度，減少受力變形，有利于提高曲軸加工精度。</p><p>　　4）由于使用了工藝搭子，銑鍵槽工序安排在切除中心孔后進(jìn)行，故磨外圓工序必須提前在還保留工藝搭子中心孔時(shí)進(jìn)行，同時(shí)要注意防止已磨好的表面被碰傷。</p>

48、<p>　　3. 3曲軸主要加工工序分析</p><p>　　3.3.1銑曲軸兩端面,鉆中心孔</p><p>　　本工序在鉆銑車組合車床上完成，主要保證曲軸總長及中心孔的質(zhì)量，若端面不平則中心鉆上的兩切削刃的受力不均，鉆頭可能引偏而折斷，因此采用先面后孔的原則。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個(gè)曲軸加工始終。因而直接影響曲軸加工精度。打中心孔在本次

49、工藝設(shè)計(jì)中因考慮設(shè)備因素，采用找出曲軸的幾何中心代替質(zhì)量中心。打中心孔以毛坯的外表面作為基準(zhǔn)，因而毛坯外表面質(zhì)量好壞直接影響孔的位置誤差。</p><p>　　3.3.2曲軸主軸頸的車削</p><p>　　由于曲軸年產(chǎn)量不大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強(qiáng)的普通車床上進(jìn)行。曲軸安裝在前、后頂尖上線一端用大盤夾住而另一端用頂尖頂住，用硬質(zhì)合金車幾道工序上完成主軸頸的車削。由于加工余大且不均

50、勻，旋轉(zhuǎn)不平衡，加工時(shí)產(chǎn)生沖擊，因此工件要夾牢固。車床、刀具、夾具要有足夠的剛性。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。另一側(cè)用頂尖以中心孔定位。車另一端主軸頸、肩及各個(gè)軸頸，半精度及精車都按此順序進(jìn)行，逐漸提高主軸頸及其他軸頸的加工精度。</p><p>　　3.3.3曲軸連桿軸頸的車削</p><p>　　主軸頸及其它外圓車好后，以主軸頸作為加工連桿軸頸的基準(zhǔn)

51、，采用專用的車夾具、車削連桿軸頸，車削同樣在普通車床上進(jìn)行。車削連桿軸頸需要解決的是角度定位（兩連桿軸頸軸線需要控制在180度+30度或180度—30度）以及曲軸旋轉(zhuǎn)的不平衡問題。這些都由專用夾具來保證，夾具體為一對(duì)用以定位的V型塊組成，裝在接盤上。接盤與車床過渡接盤靠中間的定位銷定位并連接，接盤在過渡接盤上靠棱形定位銷可轉(zhuǎn)180度，依次車削兩個(gè)連桿軸頸。V型塊中心與車床主軸線距離一個(gè)曲軸半徑。車削過程中，一端與曲軸主軸頸定位并夾緊，另

52、一端靠偏中心座夾緊，中心座上鉆有中心孔，中心孔偏心距同樣為一個(gè)曲軸半徑。用頂尖頂緊中心孔，這樣就能保證連桿軸頸軸線與車床主軸線一致。安裝夾具體的接盤上有平衡塊，消除曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)不平衡力矩的生。曲軸加工時(shí)由于受到離心力和兩頂尖的軸向壓緊偏心力的作用，容易發(fā)生彎曲變形，為了加強(qiáng)工件剛度，用撐桿來撐住另一個(gè)曲拐的開移。車削連桿軸頸時(shí)為了使切削力不致于太大，每次車削余量控制在1~1.5mm內(nèi)，同時(shí)車床旋轉(zhuǎn)不能太高，刀具采用高速鋼。</p&g

53、t;<p><b>　　3.3.4鍵槽加工</b></p><p>　　這個(gè)鍵槽主要用于飛輪，加工此鍵槽應(yīng)安排在主軸頸精車工序之后，這樣能保證定位精度及控制鍵槽的深度以及對(duì)稱度。鍵槽加工是以兩主軸頸定位，同樣用專用夾具在普通銑床上進(jìn)行。</p><p>　　3.3.5軸頸的磨削</p><p>　　由于主軸頸及連桿軸頸精度較高，尺

54、寸精度為IT6級(jí)，表面粗糙度1.6~0.8μm，并且具有較高的形狀精度及位置精度。因此主軸頸與連桿軸頸精車后要進(jìn)行磨削，以提高精度表面粗糙度。</p><p>　　在工藝設(shè)計(jì)中，首先磨主軸頸然后磨連桿軸頸。中間主軸頸磨好后才能磨其余軸頸，磨主軸頸和連桿軸頸的安裝方法基本上與車軸頸相同，磨主軸頸是以中心孔定位，在外圓磨床上進(jìn)行，磨連桿軸頸則以經(jīng)過精磨的兩端主軸頸定位，以保證與主軸頸的軸線距離及平行度要求，磨連桿軸頸

55、是在曲軸磨床上進(jìn)行的。</p><p>　　由于軸頸寬度不大，采用橫向進(jìn)給磨削法，生產(chǎn)率較高，磨輪的外形需仔細(xì)地修整，因?yàn)橹苯佑绊戄S頸與圓角的形狀，磨削余量根據(jù)車削后的精度而定，粗磨余量值每邊0.2~0.3mm，精磨余量控制在0.1~0.15 mm內(nèi)。</p><p>　　在橫向進(jìn)給磨削中，磨輪對(duì)工件的壓力很大，為避免曲軸彎曲，采用可以調(diào)節(jié)的中心架，否則就不能去掉上道工序留下的彎曲度，最好

56、待這個(gè)軸頸的擺差減小才開始使用中心架。</p><p>　　磨削主軸頸時(shí)應(yīng)把兩頂尖孔倒角處抹干凈，去砂粒及油泥，確保加工基準(zhǔn)——中心孔的精度，磨削工序之前必須修研中心孔。</p><p>　　第四章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　4.1曲軸主要加工表面的工序安排</p><p>　　曲軸的主要加工表面為主軸頸、連桿軸

57、頸、各外圓；次要加工表面為兩端面、鍵槽。此外，還有還有檢驗(yàn)、清洗、去毛刺等工序。</p><p>　　連桿各主要表面的工序安排如下：</p><p>　?。?）、主軸頸：粗車、精車、磨削；</p><p>　　（2）、連桿軸頸：粗車、精車、磨削；</p><p>　?。?）、φ22-0.12mm外圓：粗車、精車、磨削；</p>

58、<p>　?。?）、φ20-0.021mm外圓：粗車、精車、磨削;</p><p>　　4.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　4.2.1主軸頸工序尺寸及公差的確定</p><p>　　表4-1:曲軸主軸頸的工序及公差</p><p>　　4.2.2連桿軸頸工序尺寸及公差的確定</p><p

59、>　　表4-2:曲軸連桿軸頸的工序及公差</p><p>　　4.2.3φ22 -00.12 mm外圓工序尺寸及公差的確定</p><p>　　表4-3:曲軸φ22-0.12mm外圓的工序及公差</p><p>　　4.2.4φ20 -0 0.021mm外圓工序尺寸及公差的確定</p><p>　　表4-4:曲軸φ20-0 0.021m

60、m外圓的工序及公差</p><p><b>　　4.3確定工時(shí)定額</b></p><p>　　工序 8 ：粗車三個(gè)連桿軸頸至φ25.80 -0.084。選用機(jī)床：CA6140臥式車床。</p><p>　　1) 被吃刀量ap ：取ap=1mm，</p><p>　　2) 進(jìn)給量f：取f=0.5mm/r。</p&g

61、t;<p>　　3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取n=600r/min</p><p>　　4) 切削速度：vc =(πdwn) /1000=(3.14×28.4×600) /1000=53.5m/min </p><p>　　5) 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長度 l=3×22=66mm</p><p>　　lm=l/nf=66/600

62、×0.5min=0.22min，因?yàn)榇周囎叩秲纱?，故tm=0.44min</p><p>　　工序 9 ：精車三個(gè)連桿軸頸至φ24.50 -0.033。選用機(jī)床：CA6140臥式車床</p><p>　　1) 被吃刀量ap ：取ap=0.65mm，</p><p>　　2) 進(jìn)給量f：取f=0.3mm/r</p><p>　　3)

63、 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取n=800r/min</p><p>　　4) 切削速度： vc =(πdwn) /1000=(3.14×25.8×600) /1000=64.8m/min </p><p>　　5) 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長度 </p><p>　　lm=l/nf=66/800×0.5min=0.275min ， 因?yàn)榇周囎叩秲纱?/p>

64、，故tm=0.55min</p><p>　　4.4 連桿機(jī)械加工工藝過程卡片的制訂</p><p>　　制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的最后一項(xiàng)工作就是填寫工藝卡片，它主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的工序順序及內(nèi)容的填寫、工序簡略的繪制、合理選擇各工序所用機(jī)床設(shè)備的名稱與型號(hào)、工藝裝備（即刀具、夾具、量具等）的名稱與型號(hào)。</p><p><b>　　見附錄：</b&g

65、t;</p><p>　　第五章 編制數(shù)控技術(shù)文檔</p><p>　　5.1編制機(jī)械加工工藝過程卡</p><p>　　編制機(jī)械加工工藝過程卡片</p><p>　　制機(jī)械加工工藝過程卡</p><p>　　5.2編制數(shù)控加工工序卡</p><p><b>　　編制數(shù)控加工工序卡&l

66、t;/b></p><p><b>　　編制數(shù)控加工工序卡</b></p><p>　　5.3編制道具調(diào)整卡</p><p><b>　　編制刀具調(diào)整卡</b></p><p><b>　　編制刀具調(diào)整卡</b></p><p><b>

67、　　5.4數(shù)控程序編制</b></p><p><b>　　數(shù)控程序編制</b></p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)的開題論證、課題研究、論文撰寫和論文審校整個(gè)過程中，得到了導(dǎo)師常英麗的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計(jì)得以順利完成，其中無不飽含著導(dǎo)師的汗水和心血。導(dǎo)師敏銳的學(xué)

68、術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的治學(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)識(shí)、精益求精的工作作風(fēng)、誨人不倦的育人精神，將永遠(yuǎn)銘記在我的心中，使我終生受益。她對(duì)本設(shè)計(jì)的構(gòu)思、框架和理論運(yùn)用給予了我許多深入的指導(dǎo)，使得設(shè)計(jì)得以順利完成。在此謹(jǐn)向?qū)焻敲髅骼蠋煴硎局孕牡母兄x和崇高的敬意。</p><p>　　感謝所有任課老師三年來對(duì)我的培養(yǎng)。這個(gè)文化底蘊(yùn)深厚、安詳寧靜的地方，塑造了我積極、樂觀、淡定的人生態(tài)度，刻畫了我永遠(yuǎn)留戀的青春記憶，讓我在這個(gè)即將離別

69、的時(shí)候，如此不舍。在此，我要向諸位老師說聲感謝。</p><p>　　當(dāng)然也要感謝我的父母，我所邁出的每一步，都凝聚著你們的心血和汗水，你們始終如一的支持和關(guān)愛，是我一直勇敢向前的動(dòng)力。 </p><p>　　同時(shí)也要感謝我的同學(xué)和朋友們，我將永遠(yuǎn)記得你們伴我走過的每一個(gè)有歡笑有淚水的日子，是你們的關(guān)心和幫助，讓我感受到了家的溫暖。 </p><p><b&g

70、t;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 陳明主編，機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005.07</p><p>　　[2] 陳宏鈞主編，實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊（第2版）[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.08</p><p>　　[3] 王茂元主編，機(jī)械制造技術(shù)[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2001.08<

71、;/p><p>　　[4] 丁柏群、王曉娟主編，汽車制造工藝技術(shù)[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,2008.08</p><p>　　[5] 曾東建主編，汽車制造工藝學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005.09</p><p>　　[6] 林杰倫主編，內(nèi)燃機(jī)工作過程數(shù)值計(jì)算[M] . 西安:西安交通大學(xué)出版社, 1986</p><p>　　[

72、7] 周澤華主編，金屬切削原理[M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1992</p><p>　　[8] 吳國華主編，金屬切削機(jī)床[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[9] 馬幼祥主編，機(jī)械加工基礎(chǔ)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1984</p><p>　　[10] 孫業(yè)保主編，車用內(nèi)燃機(jī)[M]. 北京:北京理工大學(xué)出版社,1997<

73、/p><p>　　[11] 謝云臣, 趙英才，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸工藝設(shè)備選型的可拓評(píng)價(jià)研究[J]. 汽車技術(shù), 2006，25(4)：38-40</p><p>　　[12] 田曉鋒，閆紅彥，常新錄，100系列發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸淬火工藝實(shí)驗(yàn)研究[J]. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2007，34(6)：97-98</p><p>　　[13] 宋正元，康明斯B系列曲軸工藝的設(shè)計(jì)[J]. 柴油機(jī)

74、，2000,(8)5：47-50</p><p>　　[14] 王秋冰，馬鳴，盧震鳴，來建剛，李光瑾，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸用材料與工藝的發(fā)展趨勢，柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造，2007,15(1)：40-44</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　各工序簡圖編排：</b></p><p>

75、;<b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。它在我們大學(xué)四年的大學(xué)生活中占有重要的地位，因此，我對(duì)本次課程設(shè)計(jì)非常重視?！?</p><p>　　我們這次的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)是分階段進(jìn)行的，還不能做

76、到全局把握，面面俱到，因而不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些問題和缺點(diǎn)。通過對(duì)本次課程設(shè)計(jì)過程及老師指點(diǎn)的回顧和總結(jié)，可以系統(tǒng)地分析一下整個(gè)設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)過程中所存在的問題。通過總結(jié)，還可以把平時(shí)聽課時(shí)還沒有弄懂、弄透的問題加以學(xué)習(xí)鞏固，以獲得更多的收獲，更好的達(dá)到課程設(shè)計(jì)的預(yù)期目的和意義。雖然在課程設(shè)計(jì)中我遇到了不少困難，比如在加工順序中我不知應(yīng)該先加工哪一步，還有加工刀具的選擇不清楚等，然而還是最終確定了這次課程設(shè)計(jì)的工藝路線。在工藝路線制作中，使我

77、對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)、金屬切削機(jī)床等相關(guān)專業(yè)知識(shí)的理解更加深入。因此，在這次課程設(shè)計(jì)完成的過程中我學(xué)到了許多東西，并成功完成了這次課設(shè)。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)對(duì)給定的零件圖分析并進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，其中考察了定位基準(zhǔn)的選擇，零件表面加工方法的選擇，加工工藝路線的擬訂及工序加工余量，工序尺寸，公差等相關(guān)知識(shí)，利用近兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，有助于今后工作。本次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了解決機(jī)械加工工