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摘 要
曲轴是发动机中最重要、最昂贵的零件之一，它的尺寸加工精度影响着发动机动力，并且在很大程度上影响着发动机的性能和可靠性，必须在加工上正确选择曲轴的加工工艺路线，以求获得满意的技术经济效果。
本设计是对轻型汽车曲轴进行工艺规程编制，随着现在设计加工制造技术的发展，曲轴结构及材料及加工手段等也在不断发展，确定加工工艺与装夹方案及设计，从而达到对曲轴在发动机运转的原理与工况的了解，并对曲轴构造与加工工艺进一步更深了解；已知曲轴毛坏尺寸和标准尺寸。利用CAD软件绘制零件图，然后运用Pro/E软件建立三维模型，编制曲轴的加工工艺。
关键词：汽油机；曲轴；加工工艺；AutoCAD；Pro/E。
ABSTRACT
Engine crankshaft is the most important and one of the most expensive parts, and its size affects the machining precision engine power, and to a large extent affect the engine performance and reliability, must be the correct choice in the processing of the processing line of the crankshaft in order to obtain a satisfactory technical and economic effects.
The design is a light vehicle order process to the preparation of the crankshaft, with the design and processing technology is the development of the crankshaft structure and materials and processing are the continuous development of means to determine the processing technology and design and fixturing programs, so as to achieve on the crankshaft in the Principle of operation of the engine operating conditions and the understanding of the crankshaft structure and a better understanding of further processing; known bad hair crankshaft size and standard size. Parts using CAD software, drawing maps, and then the use of Pro / E software to establish three-dimensional model, the preparation process of the crankshaft.
Keywords: Gasoline Engine；Crankshaft；Design；AutoCAD ；Pro/E.
目 录
摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract…………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪 论 ……………………………………………………………………………1
1.1概述…………………………………………………………………………………1
1.2国内外研究现状……………………………………………………………………1
1.3设计研究的主要内容………………………………………………………………2
第2章 曲轴的分析 ……………………………………………………………………3
2.1曲轴的功用…………………………………………………………………………3
2.2曲轴的工艺分析……………………………………………………………………4
2.3曲轴加工的几种工艺………………………………………………………………5
2.4本章小结……………………………………………………………………………5
第3章 工艺规程的设计………………………………………………………………6
3.1确定毛坏制造形式…………………………………………………………………6
3.2基准的选择…………………………………………………………………………6
3.3毛坯尺寸、加工余量及公差的确定………………………………………………6
3.3.1加工余量的确定……………………………………………………………6
3.3.2尺寸链计算…………………………………………………………………7
3.3.3毛坏尺寸的确定 …………………………………………………………10
3.4曲轴二维工艺规程的编制…………………………………………………………10
3.4.1曲轴加工工艺过程 ………………………………………………………10
3.5加工工艺过程的改进 ……………………………………………………………16
3.6本章小结 …………………………………………………………………………17
第4章 Pro/E曲轴建模………………………………………………………………18
4.1曲轴的结构及特征创建顺序分析…………………………………………………18
4.2曲轴三维建模基本过程……………………………………………………………18
4.2.1建立零件设计文件……………………………………………………………18
4.2.2建立曲柄模型…………………………………………………………………18
4.2.3建立曲轴自由端特征…………………………………………………………21
4.2.4建立曲轴后端特征……………………………………………………………22
4.3本章小结……………………………………………………………………………23
第5章 编制曲轴三维工艺规程 ……………………………………………………24
5.1曲轴三维工艺规程编制……………………………………………………………24
5.2本章小结……………………………………………………………………………28
第6章 曲轴的先进加工技术及强化工艺 ………………………………………29
6.1毛坯的铸造技术……………………………………………………………………29
6.2提高曲拐疲劳强度的结构措施……………………………………………………30
6.3曲轴的材料及强化工艺……………………………………………………………30
6.4本章小结……………………………………………………………………………32
结论 ………………………………………………………………………………………33
参考文献…………………………………………………………………………………34
致谢 ………………………………………………………………………………………35
附录 ………………………………………………………………………………………36
第1章 绪 论
1.1 概述
曲轴是发动机最重要的零件之一，其功用是将活塞连杆组传来的气体作用力转变成曲轴的旋转力矩，再通过飞轮、离合器和汽车传动系统来驱动汽车行驶；同时驱动发动机的辅助装置（配气机构凸轮轴、发电机、水泵、风扇、机油泵、汽油泵等）工作，由此可见曲轴在发动机中扮演着重要的角色。随着科技的不断发展，汽油机的不断强化，曲轴的工作条件愈加苛刻，保证曲轴的工作可靠性至关重要，其加工工艺是否合理，对曲轴的使用寿命有很大影响，因此在加工过程中需给予高度重视。Pro/E软件具有参数化建模的强大功能，是基于特征造型的参数化技术的一种全新的思维方式进行产品的造型、创新设计的软件。基于Pro/E加工的曲轴既能满足预定的功能要求，又具有经济性和良好的工艺性，可大大缩短加工时间,提高改进加工和系列产品加工速度，节约加工成本。
曲轴工艺规程编制的基本要求如下：
（1）分析零件图，运用工艺知识选择加工基准据实际生产条件确定工艺方案及相应加工方法(如:定位，夹紧，毛坯基准，孔径等)；
（2）通过分析拟定有保证加工精度的方法
（3）通过分析设计符合实际的完整的工艺规程。
（4）通过分析选择有重要尺寸的加工方法及相应的加工参数的工序图及工序图要突出加工部位；
（5）有工艺规程的二维和三维图；
（6）有相关重要尺寸链换算和必要先进工艺加工改进。
显然，随着发动机技术的发展与强化，曲轴的工作条件愈加恶劣了，传统的材料和制造工艺已无法满足其功能要求，必须对曲轴的材质、加工技术、表面粗糙度、热处理、表面强化、工艺方案等严格要求，以获得满意的技术经济效果。
1.2 国内外研究现状
国外曲轴加工技术展望美国、德国、日本等汽车工业发达国家都致力于开发绿色环保、高性能发动机，目前各个厂家采用发动机增压、扩缸及提高转速来提高功率的方法，使得曲轴各轴颈要在很高的比压下高速转动，发动机正向着增压、增压中冷、大功率、高可靠性、低排放方向发展。曲轴作为发
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