S195曲轴工艺规程及双面钻削夹具设计论文

届毕业设计开题报告 题题 目目 S195S195 曲轴工艺规程及双面钻削夹具设计曲轴工艺规程及双面钻削夹具设计 专专 业业 机械设计制造及其自动化 姓姓 名名 班班 级级 指导教师指导教师 起止日期起止日期 2011 年年 2 月月 25 日日 KC017 2 毕业设计开题报告 含课题的来源及现状 设计要求 工作内容 设计方案 技术路线 预期目标 时间安 排及参考文献等内容 字数为 2000 左右 课题来源及现状课题来源及现状 以信息技术为代表的现代科学技术的发展对装备制造业提出了更高 更新的要求 更加突出了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动 整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用 作为国民经济增长 和技术升级的原动力 机械工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同 进步 并充分体现先进制造技术向只能化 柔性化 网络化 精密化 绿 色化合全球化方向发展的总趋势和时代特征 详细表现为 1 地位 基 础化 2 产品高技术化 3 服务个性化 4 经营规模化 如果没有汽车 我们现在的生活简直无法想象 无怪乎有人说 汽车是 改变世界的机器 汽车工业的历史 是不断发展技术 扩大生产 推动社 会前进的历史 同时又要克服其自身发展带来的环境污染 人身安全等问 题 1997 年 12 月世界各国进一步提出排放的废气量要低于 4990 年的排除量 的 7 9 这就要求积极推进提高发动机的燃烧率 减轻车身行驶时的阻力 减轻车身质量等技术的实用化 发动机是汽车最主要的组成部分之一 它的性能好坏直接决定汽车的 行驶性能 故有汽车的心脏之称 发动机零件要求精度高 结构复杂 而 曲轴是发动机的主要零件之一 形状复杂 刚性差 技术要求高 因此 如何选择材料 结构设计紧凑合理以及如何加工出合格的曲轴 显得尤为 重要 本文针对常柴 S195 系列柴油机的曲轴加工工艺的设计 对曲轴加工 中较为关键的几个方面做了一些研究和探索 并应用于实际中 不但保证 了新产品的试制成功 也提高了原有产品的质量 设计目的及意义设计目的及意义 工艺规程是指导生产的主要技术文件 合理的工艺规程是建立在正确 的工艺原理和实践基础上的 是科学技术和实践经验的结晶 因此 它是 获得合格产品的技术保证 一切生产和管理人员必须严格遵守 工艺规程 是生产组织管理工作 计划工作的依据 原材料的准备 毛坯的制造 设 备和工具的购置 专用工艺装备的设计制造 劳动力的组织 生产进度计 划的安排等工作都是依据工艺规程来进行的 曲轴是发动机中承受冲击载荷 传递动力的重要零件 在发动机五大 件中最难以保证加工质量 曲轴是轴类零件中加工难度较大的一种零件 曲轴零件形状很规则 曲轴主要用来支承传动零件 传递运动和扭矩 主 要特点是 首先在外力作用下带动曲轴旋转 曲折部分的连杆轴颈上的连 杆传动至筒缸内活塞 压缩高压油点燃 然后油燃烧后的高压带动连杆继 续旋转 这样一来 曲轴既由开始的主运动转变成被动转动将转动传递出 去 再通过其他转动带动工件运动 由此可见 曲轴是内燃机内部的重要 零件 是内燃机与工作机之间主要的连接件 由于曲轴工作条件恶劣 因 此对曲轴材质以及毛坯加工技术 精度 表面粗糙度 热处理和表面强化 动平衡等要求都十分严格 如果其中任何一个环节质量没有得到保证 则 可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性 此次毕业设计包括曲轴机械加工工艺规程的设计和双面钻削专用夹具 设计 其中机械加工工艺规程的制订必须可靠地保证所有技术要求的实现 充分利用条件 创造条件在保证产品质量的前提下 争取最好的经济效益 夹具设计是机械制造自动化专业本科生对于机械制造技术基础以及相关专 业课程的一次设计实践 可以培养学生分析和解决机械加工技术相关问题 的能力 使其进一步掌握机制工艺规程制订和机床夹具设计的基本方法 并巩固 深化已学得的理论知识 深一步培养学生熟悉和运用设计图册 图表等技术资料的能力 训练其识图 制图 运算及编制技术文件的基本 技能 培养其独立工作能力 设计要求设计要求 1 曲轴零件年生产量为 50000 件 属大批量加工 2 根据生产批量情况 设计曲轴机械加工的工艺规程并符合零件加工精度要 求 3 对曲轴零件图进行工艺分析 设计双面钻削专用夹具 工作内容工作内容 1 调查研究 收集资料 毕业实习 完成开题报告 2 曲轴零件结构工艺分析 拟定工艺路线方案 3 完成曲轴零件机械加工工艺规程编制 4 完成曲轴双面钻削专用夹具结构设计 5 完成设计计算说明书 6 完成 15000 印刷符号以上的外文专业资料翻译 设计方案设计方案 本曲轴生产批量开始预计为年产 50000 件 曲轴是机构的基础件 采用 铸件结构 满足其使用功能要求及装配关系 1 对曲轴结构及作用的分析 曲轴是发动机中承受冲击载荷 传递动力的重要零件 它主要承受着由 缸内气体作用力 往复惯性力和旋转惯性力引起的周期性变化的弯曲和扭转 负荷 一般情况下 曲轴最常见的损坏原因是弯曲疲劳 2 通过曲轴零件图对零件的工艺分析 曲轴的主要加工表面及技术要求分析如下 该零件的加工要求很高 加工面的数量多而且种类繁多 有车外圆 端 面 铣键槽 攻丝 扩孔 磨外圆 打中心孔 车倒角 钻油孔 车外螺纹 等 加工类型 位置精度 形状精度 尺寸精度要求很高 如钻斜油孔 2 6 孔中心线与连杆轴心线上一点的连线的位置公差为 2 孔口倒角为 2 5 45 粗糙度为 6 3 抛光后达到 0 8 其余各表面质量要求各不相同 粗糙度由 12 5 0 4 各不相同 跨度很大 技术要求有 1 铸件应该经过正火处理 硬度为 HB240 290 2 未注圆角半径为 3 毫米 3 不加工面不应有毛刺 裂缝 结疤 夹渣等缺陷 并应清理清洁 4 所有加工表面应光洁 不得有裂缝 压痕 毛刺 气孔 凹痕以 及非金属夹渣物 在磨光表面上不得有刻痕和黑点 5 用锥形规涂色检查锥面 密合面应不少于 70 6 仔细清除油道及其他的金属屑 脏物及其他杂物并清洗吸干 7 中心孔必须保持完好 8 精加工后 应经磁力探伤并退磁 9 70d 60d 三处轴颈硬度 HRC40 48 淬深 1 5 4 5mm 轴颈圆 角处允许不淬火 但在距离轴颈端面 10mm 内均匀过渡 10 油塞允许采用直螺纹 M24 1 5 3 加工工艺过程设计 1 定位基准的选择 选择定位基准必须从零件整个工艺过程的全局出发 根据粗 精基准的选 择原则 具体情况具体分析 2 确定工艺过程方案 各表面加工方法及粗 精基准已基本确定 现按照 先粗后精 先 主后次 基准先行 等原则 初步拟定工艺过程方案如下 工序号工序内容机床夹具与刀具 010 铸造 020 正火至 HB240 290 030 铣两端面 钻中心孔卧式双面组 合铣床 专用夹具 镶齿套式面铣 刀 中心孔钻头 040 车外圆 车螺纹 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 050 粗车扇形面 外圆及侧面 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 060 粗车连杆轴颈 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 070 修正中心孔双面钻床中心孔钻头 080 粗车短轴端 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 090 钻斜油孔组合机床专用夹具 6 深孔钻头 100 钻连杆轴颈 4 油孔组合机床专用夹具 4 直柄长麻 花钻 110 钻 2 25 阶梯孔组合机床专用夹具 组合钻头 120 精车各外圆 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 130 精车连杆轴颈 C7632 专用夹具 硬质合金外圆 车刀 端面车刀 140 攻丝 2 G1 2 螺纹组合机床专用夹具 管螺纹螺母丝锥 150 磨 50 轴颈主轴轴颈 M1412 专用夹具 160 磨锥面 1 20 M1412 专用夹具 170 时效处理 去内应力 180 修整中心孔台式钻床专用夹具 190 精磨锥面 1 20 至图纸要求 M1412 专用夹具 200 磨小头轴颈 28 6 M1412 专用夹具 210 精磨主轴轴颈 M1412 专用夹具 220 精磨连杆轴颈 M1412 专用夹具 230 铣两键槽 1 铣左端键槽 2 铣锥面上的键槽 X5020B 专用夹具 240 平衡并去除不平衡质量 Z515 专用夹具 麻花钻头 250 抛光主轴轴颈及连杆轴颈曲轴抛光机 260 检验 探伤 退磁 表表 1 1 1 1 4 专用夹具设计 夹具设计应根据零件工艺设计中所规定的原则和要求来进行的 如工序 名称 加工技术要求 机床型号 前后工序关系 定位基准 夹紧部位 同 时加工零件数等 夹具设计时 除应满足工艺设计规定的精度和生产率要求外 还应符合 可靠 简单 装卸方便的原则 夹具在机床上装夹 校正方便 加工中对刀 测量方便 操作方便 省力 安全等 此外 还应易于排屑 夹具本身的结 构工艺性要好 1 明确设计任务 收集有关资料 2 确定夹具的结构方案 绘制结构草图 3 绘制夹具装配图 4 绘制夹具零件图 技术路线技术路线 1 结构分析 分析曲轴的整体结构 了解其使用功能和各个面 轴之间 的位置要求 以及其需要满足的装配关系 2 工艺分析 分析曲轴主要加工表面尺寸 形状 位置精度 表面粗糙度 以及设计基准等 3 工艺设计 针对不同的生产批量 制定曲轴加工工艺 设计相应的工 装夹具 预期目标预期目标 夹具设计采用正确的定位方案 减小定位误差 保证加工精度 提高加工 效率 夹具操作简单 方便省力 时间安排时间安排 1 1 2 周 调查研究 收集资料 毕业实习 完成开题报告 2 3 5 周 曲轴零件结构工艺分析 拟定工艺路线方案 3 6 7 周 完成曲轴零件机械加工工艺规程编制 4 8 12 周 完成曲轴双面钻削专用夹具结构设计 5 13 15 周 审核 编写说明书 6 16 周 毕业答辩 参考文献参考文献 1 南京理工大学 高强度高韧性球铁曲轴工业试验总结 Z 1999 2 原田昭治 球墨铸铁的强度评价 M 吉林 东北大学 2002 3 应忠堂 现代铸铁 J 中国一汽无锡柴油机厂 中国机械工程学会铸造分会 2005 年 第 01 期 4 编委会 曲轴设计生产新技术 新工艺要点解析与质量控制 检验标准实施 手册 M 北方工业出版社 2007 年 5 C L Mariotto A new approach to the shell molding proces J AFSTransactins 1994 102 567 573 6 艾兴 肖诗纲 切削用量简明手册 M 北京 机械工业出版社 1998 7 李益民主 机械制造工艺设计简明手册 M 北京 机械工业出版社 1993 8 徐灏主 机械设计手册 M 北京 机械工业出版社 2004 9 王旭 王积森 机械设计课程设计 M 北京 机械工业出版社 2003 10 谢家瀛主编 组合机床设计简明手册 M 北京 机械工业出版社 1996 指导教师意见 对课题的深度 广度及工作量的意见和对毕业设计结果的预测 曲轴是发动机中承受冲击载荷 传递动力的重要零件 在发动机五大件中最难以保证加工质 量 由于曲轴工作条件恶劣 因此对曲轴材质 加工技术 加工精度 表面粗糙度 热处理和表 面强化 动平衡等要求都十分严格 此次毕业设计是在对柴油机曲轴的整体结构进行分析 了解其使用功能以及需要满足的装配关 系的基础上 分析曲轴零件主要加工表面尺寸 形状 位置精度 表面粗糙度以及加工精度等要求 针对相应的生产批量 制定曲轴加工工艺 编制机械加工工艺规程 设计相应工序的工装夹具 双面阶梯孔