曲轴零件工艺规程及工装设计【车夹具】【2张图纸】
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曲轴
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曲轴零件工艺规程及工装设计[车夹具]
38页 18000字数+说明书+开题报告+任务书+答辩PPT+2张CAD图纸
中期报告.doc
曲轴零件图.dwg
曲轴零件工艺规程及工装设计开题报告.doc
曲轴零件工艺规程及工装设计答辩PPT.ppt
曲轴零件工艺规程及工装设计论文.doc
机械加工工艺过程卡.doc
机械加工工艺过程综合卡片.doc
车夹具装配图.dwg
曲轴零件工艺规程及工装设计
摘要：曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
本课题研究的是曲轴零件的加工工艺过程，对曲轴的机械加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否，对加工质量和生产率有重要的意义。
所以，本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本原理和方法，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，了解零件的结构特点和技术要求；拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的加工设备和工艺设备；填写机械加工工艺过程卡片，绘制夹具装配总图和零件图等。
关键词：发动机 曲轴 工艺分析 工艺设计
目录
第一章绪论1
1.1曲轴工艺设计的研究状况及发展趋势1
1.2 选题的目的与意义1
1.3 本课题主要讨论问题1
第二章 曲轴零件图的结构分析2
2.1零件的结构分析2
2.1.1零件的功用2
2.1.2零件的结构特点与工艺性2
2.1.3主要加工表面及其技术要求2
2.2计算生产纲领，确定生产类型2
2.3零件毛坯的选择2
2.3.1零件的材料2
2.3.2零件的毛坯及其制造3
第三章 机械加工工艺规程的制定4
3.1曲轴的机械加工工艺分析4
3.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定4
3.3确定工时定额5
3.4曲轴主要加工工序分析5
3.4.1铣曲轴两端面,钻中心孔6
3.4.2曲轴主轴颈的车削6
3.4.3曲轴连杆轴颈的车削6
3.4.4键槽加工6
3.4.5轴颈的磨削6
3.5曲轴机械加工工艺过程卡及工序简图7
3.5.1三拐曲轴零件示意图7
3.5.2三拐曲轴机械加工工艺过程卡9
3.5.3三拐曲轴机械加工工序安排10
第四章 夹具设计13
4.1机床夹具的分类、基本组成和功用13
4.2普通夹具装夹偏心曲轴方法13
4.2.1夹具为三爪卡盘13
4.2.2夹具为四爪卡盘14
4.2.3用两顶尖车削偏心工件15
4.3专用夹具的设计思路15
4.4夹具体设计16
4.4.1定位基准的选择16
4.4.2切削力及夹紧力的计算16
4.4.3定位误差分析18
4.4.4夹具结构设计19
4.4.5夹具的使用方法20
结术语21
致 谢22
参考文献23
1.2 选题的目的与意义
曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担着最大负荷和全部功率,并承受强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。此设计的经济指标高低对于机械加工企业具有十分重要的意义。
1.3 本课题主要讨论问题
本课题设计的主要内容是汽车发动机曲轴的工艺工装设计，包括机床选择，夹具设计等。目的就是要阐明曲轴加工的一系列相关的知识内容。根据零件的性能，加工精度，表面粗糙度等要求，再通过查阅相关的设计手册，结合设计的原理和设计思路，通过查阅大量资料，确定曲轴零件的工艺规程及工装设计。
- 内容简介：
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西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题 目曲轴零件工艺规程及工装设计学生姓名胡阿敏学 号08102080243专业名称机械设计制造及其自动化指导教师赵竹青检查时间班 级08机械（2）班毕 业 设 计（论文） 进 展 情 况1、对所要加工的曲轴零件做详尽的分析，初步了解该零件的结构特点和主要技术要求，以及零件加工工艺特性。由于该曲轴零件形状较为复杂，刚度较差，而加工技术要求较高，所以需要专用夹具进行零件的加工。经过该时期查阅大量资料以及对零件的分析，已经对本次设计的要求有所领悟。2、设计工艺加工过程，分析加工过程中需注意的问题，提出夹具设计方案，并拟定曲轴加工的工艺规程，制作工艺卡片。3、进行夹具的整体设计，在设计中应注意到连杆轴颈与主轴颈存在偏心距的问题。4、熟悉并进一步掌握Auto CAD软件的使用.为下一阶段绘制夹具装配图及零件工作图做准备。以上是该阶段的情况，在下一阶段，将对各个部分进行进一步具体的设计分析，并着手撰写设计说明书以及相关外文翻译。 指 导 教 师 意 见签字： 年 月 日教研室意见签字： 年 月 日西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题 目 曲轴零件工艺规程及工装设计 专业班级 08级机电（2）班 学 号 08102080243 学生姓名 胡阿敏 指导教师 赵竹青 设计所在单位 西安文理学院 年 月西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题 目曲轴零件工艺规程及工装设计学生姓名胡阿敏学 号08102080243专业班级机械设计制造及其自动化08机电(2)班指导教师赵竹青职 称副教授教 研 室机械毕业设计（论文）任务与要求任务：1、对曲轴零件的结构特点和技术要求进行分析 2、根据曲轴零件的结构特点，选择合适的机床、刀具，并进行夹具设计 3、制定曲轴机械加工工艺规程 4、绘制夹具装配图和零件工作图 5、撰写相应论文 6、相关外文翻译。要求：1、收集并整理关于曲轴零件工艺设计的相关资料，学习相关理论； 2、确定设计方案，并对各部分进行设计； 3、完成相关图文表达，撰写毕业论文。毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容2012.1.102012.1.162012.1.172012.2.292012.3.12012.3.202012.3.212012.4.102012.4.112012.4.252012.4.262012.5.82012.5.92012.5.11接受设计任务，明确设计内容要求；查（借）阅资料，学习关于曲轴零件加工的基础理论和知识，了解所设计的曲轴零件结构，撰写开题报告；进行设计分析，包括机床、刀具的选择，提出夹具的设计方案，并拟定曲轴加工的工艺规程；完成曲轴零件的工装设计；用相关绘图软件绘制夹具装配图和零件工作图；撰写毕业论文；论文定稿；整理资料，准备答辩。开始日期 2012-1-10 完成日期 2012-5-11 教研室主任（签字） 系主任（签字） 西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目曲轴零件工艺规程及工装设计学生姓名胡阿敏学 号08102080243专业名称机械设计制造及其自动化指导教师赵竹青开题时间班 级08机电2班一、 选题目的和意义本课题研究的是曲轴零件的加工过程，并拟定工艺规程，进行工装设计。通过对该课题的研究，对加工曲轴所用到的工艺装备：夹具进行设计并选择合适的刀具、机床。本设计从分析曲轴零件入手，阐明曲轴的功用和加工过程，以便对曲轴及其加工方法有一个明确的认识；然后结合曲轴生产的实际情况，通过查阅大量资料确定曲轴加工的工艺规程及工装设计。曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担着最大负荷和全部功率,并承受强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。此设计的经济指标高低对于机械加工企业具有十分重要的意义。二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势在国内，我国曲轴零件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，工序的质量稳定性较差，容易产生较大的内应力，难以达到合理的加工余量。一般精加工采用MQ8260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。其中，发动机曲轴制造技术进展最为迅速的是机械加工装备，比较典型的加工工艺是铣削和磨削。在国外，VDF 315 OM-4高速随动外铣床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床，该设备可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。VDF 315 OM-4高速随动外铣使用SIEMENS 840D CNC控制系统，设备操作说明书在人机界面上，通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序，可以加工长度450700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴，连杆轴颈直径误差为0.02mm。随着贸易全球化的到来， 我国的发动机曲轴生产已得到较快的发展，曲轴精加工采用国内数控磨床磨削情况已相当普遍，产品加工精度已有相当程度的提高。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。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，我国发动机曲轴的生产发展较快，总量已具有相当大的规模，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。随着中国汽车产业的飞速发展，相应的新工艺、新装备、新材料也将不断地涌现，高速、高效加工在曲轴制造业已有相当程度的应用，并成为主要发展方向，相信曲轴制造技术在将来会有更新、更快的发展。三、 主要研究内容1、对曲轴零件的结构特点进行分析，选择合适的机床、刀具，并进行夹具设计。2、分析曲轴的加工过程，并结合曲轴生产的实际情况，查阅资料确定曲轴加工的工艺规程及工装设计。3、用相关绘图软件绘制夹具装配图和零件工作图。4、撰写毕业论文。指导教师意见及建议： 签字： 年 月 日教研室审核意见： 签字： 年 月 日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1铸铸造（左端25mm处铸造尺寸为45mm）2清砂清砂3热处理人工时效处理4清砂细清砂5涂漆非加工表面涂红色防锈漆6划线按毛坯外形找正，照顾各加工面，划外形尺寸线7铣经两轴径部分定位压紧分别铣两个端面保证总长尺寸520mm，钻左端中心孔B4X62W（端铣）8粗车夹右端外圆，找正两轴径外圆。顶左端中心孔，车两轴径处，其中1：20一端（右端）尺寸为62mm，另一端（左端）尺寸为40mm（工艺尺寸）CW61639粗车倒头装夹工件左端40mm处，中心架夹带锥一端32mm轴径上，钻右端中心孔B4，粗车锥度一端各部尺寸，留加工余量5mmCW616310划线在右端40mm轴径上划键槽线深5mm、宽10mm、长35mm（工艺用键槽）11铣以两40mm定位装夹工件铣键槽5mm10mm35mmX52K12粗车采用专用工装装夹工件粗车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，（可进行三等分分度）留加工余量5mmCW616313精车精车曲轴三个拐径及拐径两个侧面，留磨量0.8mm1mmCW616314精车夹工件左端，顶右端中心孔，车工件右端各部尺寸，留加工余量0.81mm，车1：20锥度留加工余量1mmCW616315精车倒头，采用两顶尖装夹工件，车左端尺寸25mm至25mm，倒角R1CW616316检验检查曲轴偏心距17磨以两中心孔定位装夹工件，磨拐径三处至图样尺寸25mm，靠磨拐径两侧及圆角R1M824018磨以两中心孔定位装夹工件，磨轴径两处25mm至图样尺寸磨20mm至图样尺寸M1432A19磨夹工件左端，中心架夹右端25mm处找正，磨1：20锥度至图样尺寸M1432A20划线划12mm6mm键槽21铣以两轴径定位装夹工件铣12mm6mm键槽22钳修锉飞刺23检验磁粉探伤24检验按图样检验工件各部尺寸精度25入库涂油入库机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程综合卡片产品名称零件名称材料发动机曲轴曲 轴序号工序名称技术条件及检查要求工序简图设备1铸造按曲轴铸造工艺进行2热处理正火3铣两端面总长为265mm铣床4车两端工艺搭子外圆直径45mm车床5钻主轴颈中心孔车床6钻连杆轴颈中心孔正对连杆中心7检验8粗车三个连杆轴颈留余量2.6mm车床9精车三个连杆轴颈留余量0.5mm车床10车工艺搭子两端面车床11粗车各处外圆留余量2mm车床12精车各处外
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