汽车发动机四缸曲轴加工工艺及夹具设计【毕业论文】.doc

毕 业 论 文（科 学 研 究 报 告）题 目汽车发动机四缸曲轴加工工艺及夹具设计院(系)别机电及自动化学院专 业机械工程及自动化级 别2009 学 号*****姓 名***指导老师*** 副教授 ** 大 学 教 务 处 2013年6月1摘 要曲轴是汽车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传动轴的旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和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，因此要求曲轴具有强度高、刚度大、耐磨性好，轴颈表面加工的尺寸精确，且润滑可靠本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械工艺规程的设计，然后运用夹具设计基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计主要工作有：绘制产品零件图，了解零件结构特点和技术要求；根据生产类型和所在企业生产条件，对零件进行结构分析及工艺分析；确定毛坯种类及制造方法；拟定零件机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备与工艺设备，确定各工序的加工余量与工序尺寸，计算各工序的切削用量与工时定额；填写机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片等工艺卡片；设计指定的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图。

本次设计主要是为了提高曲轴零件的生产效率，以及加工精度因此，制定工艺路线时严格按照基准先行，先主后次，先粗后精，先面后孔的工艺设计准则先加工出基准，再用精基准定位加工其它工序在夹具设计时，选择的是车曲轴连杆轴颈的工序，定位时选择两个V形块和周向定位钉定位，用压板夹紧，并且在夹具上设置合适的偏心距通过本次设计我查阅了许多书籍和行业资料，了解到行业的发展进程和部分先进技术，扩展了我的专业视野，为将来的学习生活都有着重要的影响关键词：机械制造，加工工艺，曲轴，夹具IABSTRACT Crankshaft is a very important parts of diesel engine. Ist action is change the to and fro straight-line motion of the piston into rotary motion,and change the gas pressure on the piston into torque, that is used to drive executive body and accessory system of the diesel engine. Crankshaft is withstanding the changing pressure, inertia force and the torque. So the crankshaft mast have high strength, high rigidity, high abrasion resistance and the surface of axle journal must have high precision with well lubricating. This design is on the basis of technical requirement of the crankshaft to design the technological procedure. And then use the fundamental and method of the fixture design to fix the fixture design programme,and complete the structural of the fixture. The main work is: Parts drawing, understand the characteristic of structure and technical requirement; Accroding to the types of manufacturing and the plant conditions of the company we will analyse the structure and craft of the crankshaft; Fix the type and manufacturing method of the roughcast; Fix the processing technic of the crankshft,select device and equipment fix the machining allowance and working procedure size and count the cutting specifications and time allowance.; Fix the Processing technological process card and Machine-finishing operation card; Design the special fixture and plan the assembling drawing and main parts drawing. This design is in order to improve the crankshaft parts production efficiency, and the machining accuracy. Therefore,when drawing up the process we strict accordance with the design criteria that benchmark first,main first then secondary, rough first then essence, surface first ，hole after . First, work out benchmark, again with pure reference positioning processing other processes. In fixture design,I choose the car process of crankshaft connecting rod , When location,I choose two V block and circumferential locating pin to positioning, pressed powder compact, and set up appropriate eccentricity on the jig.Accroding to this design I looked through many books and industry information, understand some of the industry development process and advanced technologies,and also expanded my professional field.It has important influence on my future study and life.KEYWORDS: Machine manufacture Processing craft Crankshaft fixture1目 录摘 要 IABSTRACT II第一章 绪 论 31.1设计的主要内容 31.2国内外的研究现状 3第二章 零件分析 72.1零件的作用 72.2曲轴工艺分析 7第三章 工艺规程设计 83.1确定毛坯的材料和制造形式 83.2基面的选择 83.2.1粗基准的选择 83.2.2精基准的选择 83.3制定工艺路线 83.4工艺路线方案 93.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 103.4.1确定加工余量 103.4.2确定工序尺寸及其公差 113.4.3加工余量计算 113.5确定主要工序的切削用量及基本工时 16第四章 专用夹具设计 374.1设计主旨 374.2需要解决的主要问题 374.2.1形状复杂 374.2.2刚性差 374.2.3技术要求高 374.2确定夹具设计方案 384.2.1选择定位基准，并确定工件的定位方式及定位元件的结构 384.2.2确定工件的夹紧方式，选择合适的夹紧机构 384.2.4确定铣床夹具与机床间的正确位置 394.3夹紧力的计算 394.3.1切削力的计算 394.3.2工件正确夹紧所需力的计算 404.3.3螺钉夹紧力 404.4夹具的定位精度分析 404.4.1确定的定位方案 404.4.2误差分析与计算 41第五章 结束语 42致 谢 43参考文献 441第一章 绪 论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生活息息相关。

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良好的居住环境，充分的能源供给，便捷的交通和通信设施，丰富多彩的应刷出版、广播影视和网络媒体，优良的医疗保健手段，可靠的国家和社会安全以及抵抗自然灾害的能力等，均需要制造业的支持1.1设计的主要内容汽车发动机曲轴机械加工工艺规程与夹具设计（生产纲领：大批量生产）掌握工业规程设计的基本要求，设计工艺规程内容及步骤，制作机械加工工艺过程卡片，机械加工工序卡片掌握专用机床夹具设计的基本要求，设计主轴箱零件加工1主要工序的专用机床夹具，掌握夹具设计的程序与内容，绘制夹具总图和主要零件图，编写夹具设计使用说明书1.2国内外的研究现状伴随着汽车工业的发展，我国的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的生产，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大功率汽车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，伴随着汽车工业的发展，我国的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是柴油机中关键零件之一，其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，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，并和钢制曲轴一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刚大，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的敏感所以球磨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用 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，毛坯机械性能还不稳定、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①熔炼 国内外一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，可用冲天炉溶化铁水，经炉。