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)（論文）</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>　　作　　者： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　 </p><p>　　職　　稱：　　

2、 　 </p><p>　　年 月 日</p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝分析與設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件之一,其性能好壞直接影響到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和壽命.曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中承擔(dān)最大負(fù)荷和全部功率,承受著強(qiáng)大的方向不斷變化的彎矩及扭矩，同

3、時(shí)經(jīng)受著長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)的磨損，因此要求曲軸材質(zhì)具有較高的剛性、疲勞強(qiáng)度和良好的耐磨性能。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的作用是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的輸出。</p><p>　　本課題僅175Ⅱ型柴油機(jī)曲軸的加工工藝的分析與設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。工藝路線的擬定是工藝規(guī)程制訂中的關(guān)鍵階段，是工藝規(guī)程制訂的總體設(shè)計(jì)。所撰寫的工藝路線合理與否，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響到工人、設(shè)備、

4、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。</p><p>　　所以，本次設(shè)計(jì)是在仔細(xì)分析曲軸零件加工技術(shù)要求及加工精度后，合理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關(guān)參考書、手冊、圖表、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料，確定各工序的定位基準(zhǔn)、機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出曲軸零件的加工工序卡片。</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)，曲軸，工藝分析，工藝設(shè)計(jì)</p><p>&l

5、t;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 概述1</b></p><p>　　第二章 確定曲軸的加工工藝過程3</p><p>　　2.1曲軸的作用3</p><p>　　2.2曲軸的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)3</p><p>　　2.3曲軸的主要技術(shù)要求分析

6、4</p><p>　　2.4曲軸的材料和毛坯的確定4</p><p>　　2.5曲軸的機(jī)械加工工藝過程4</p><p>　　2.6曲軸的機(jī)械加工工藝路線5</p><p>　　第三章 曲軸的機(jī)械加工工藝過程分析6</p><p>　　3. 1曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)6</p><p>

7、;　　3. 2曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)分析7</p><p>　　3. 3曲軸主要加工工序分析…………………………………………………… 8</p><p>　　3.3.1銑曲軸兩端面,鉆中心孔………………………………………………8</p><p>　　3.3.2曲軸主軸頸的車削…………………………………………………… 8</p><p>　　

8、3.3.3曲軸連桿軸頸的車削………………………………………………… 8</p><p>　　3.3.4鍵槽加工……………………………………………………………… 9</p><p>　　3.3.5軸頸的磨削…………………………………………………………… 9</p><p>　　第四章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定9</p><p>　　

9、4.1曲軸主要加工表面的工序安排9</p><p>　　4.2機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定10</p><p>　　4.2.1主軸頸工序尺寸及公差的確定10</p><p>　　4.2.2連桿軸頸工序尺寸及公差的確定10</p><p>　　4.2.3φ22 -00.12外圓工序尺寸及公差的確定10</p>&l

10、t;p>　　4.2.4φ20 0-0.021外圓工序尺寸及公差的確定11</p><p>　　4.3 確定工時(shí)定額11</p><p>　　4.4 曲軸機(jī)械加工工藝過程卡片的制訂12</p><p><b>　　謝 辭13</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)14</b>&l

11、t;/p><p><b>　　附 錄15</b></p><p><b>　　第一章 概述</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))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

12、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>

13、<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。</p><p><b>　?。?）曲軸箱</b></p>&l

14、t;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?/p>

15、泄漏。</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

16、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，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

17、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。 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

18、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?？咳斯げ僮鳎庸べ|(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，全部采用干式切削。在對連桿頸進(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)

19、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是顯而易見的。但是對于新技術(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

20、章 確定曲軸的加工工藝過程</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)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

21、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>　　圖2-1 曲軸的結(jié)構(gòu)圖</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)

22、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

23、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)油向后竄漏。</p><p>　　2.3曲軸的主要技術(shù)

24、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IT6，表面粗糙度Ra值為1.25～0.63μm。軸頸長度公差等級為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0.02mm；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0.0

25、3～0.08mm。</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。常用材料有：一般曲軸為35、40、45鋼或球墨鑄鐵QT600-2；對于高速、重

26、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><p>　　曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度

27、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，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

28、、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></p><p><b>　　熱處理</

29、b></p><p><b>　　銑兩端面</b></p><p><b>　　車兩端工藝搭子外圓</b></p><p><b>　　鉆主軸頸中心孔</b></p><p><b>　　鉆連桿軸頸中心孔</b></p><p&g

30、t;<b>　　檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　粗車三個(gè)連桿軸頸</b></p><p><b>　　精車三個(gè)連桿軸頸</b></p><p><b>　　車工藝搭子兩端面</b></p><p><b>　　粗車各處外圓</b&

31、gt;</p><p><b>　　精車各處外圓</b></p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　磨削連桿軸頸外圓</b></p><p><b>　　磨削兩主軸頸</b></p><p>　　磨削φ2

32、2-00.12mm外圓</p><p>　　磨削φ20 0 -00.021mm外圓</p><p><b>　　檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　車掉兩端工藝搭子</b></p><p><b>　　車兩端面</b></p><p><b&

33、gt;　　銑鍵槽</b></p><p><b>　　倒角</b></p><p><b>　　去毛刺</b></p><p><b>　　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

34、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，也有它的工藝特點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差及技術(shù)要求高，針對這些特點(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

35、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

36、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><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

37、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>　?。?）：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><

38、;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

39、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

40、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中心孔。于是，在曲軸毛坯制造時(shí)，預(yù)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中心孔，先以兩主軸頸為粗基準(zhǔn)，鉆好主軸頸的一對中心孔；然后以這一對中心孔定位，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&

41、#176;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）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

42、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><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

43、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

44、。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

45、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)，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

46、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

47、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><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>&

48、lt;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，尺寸精度為IT6級，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

49、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>　　

50、在橫向進(jìn)給磨削中，磨輪對工件的壓力很大，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>

51、;　　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>　?。?）、連桿軸頸：粗車、精車、磨削；&l

52、t;/p><p>　?。?）、φ220-0.12mm外圓：粗車、精車、磨削；</p><p>　?。?）、φ200-0.021mm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

53、公差</p><p>　　4.2.2連桿軸頸工序尺寸及公差的確定</p><p>　　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φ220-0.12mm外圓的工序及公差</p><p>　　4.2.4φ20 -0

54、 0.021mm外圓工序尺寸及公差的確定</p><p>　　表4-4:曲軸φ20-0 0.021mm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：

55、取=1mm，</p><p>　　2) 進(jìn)給量f：取。</p><p>　　3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取n=600r/min</p><p><b>　　4) 切削速度：</b></p><p>　　5) 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長度=3×22=66mm</p><p>　　，因?yàn)榇周囎叩秲纱?/p>

56、，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：取=0.65mm，</p><p>　　2) 進(jìn)給量f：取f=0.3mm/r</p><p>　　3) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 取n=800r/min</p><

57、p><b>　　4) 切削速度：</b></p><p>　　5) 計(jì)算切削工時(shí)：被切削層長度=3×22=66mm</p><p>　　，因?yàn)榇周囎叩秲纱?，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

58、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、工藝裝備（即刀具、夾具、量具等）的名稱與型號。</p><p><b>　　見附錄：</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，

59、得到了導(dǎo)師***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)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)?**老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　感謝所有任課老師三年來對我的培養(yǎng)。這個(gè)文化底

60、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

61、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>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　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>　　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>　

62、　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</p><p>　　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>　　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>　　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,

63、 1986</p><p>　　周澤華主編，金屬切削原理[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1992</p><p>　　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>　　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>　　孫業(yè)保主編，車用內(nèi)燃機(jī)[M]. 北京:北京理工大學(xué)

64、出版社,1997</p><p>　　謝云臣, 趙英才，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸工藝設(shè)備選型的可拓評價(jià)研究[J]. 汽車技術(shù), 2006，25(4)：38-40</p><p>　　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>　　宋正元，康明斯B系列曲軸工藝的設(shè)計(jì)[J]. 柴油機(jī)，20