柴油机曲轴加工工艺及夹具设计4396.docx

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1、柴油机曲曲轴加工工工艺及及夹具设设计目 录录摘要 1Absttracct 220 引引言 11 RR1800柴油机机曲轴工工艺设计计 331.1 分析析零件图图 31.2 确定定生产类类型 331.3 确定定毛坯 31.4 机械械加工工工艺过程程设计 31.5 选择择加工设设备与工工艺装备备 61.6 确定定工序尺尺寸 771.7 确定定切削用用量及时时间定额额 91.8 填写写工艺规规程卡 152 RR1800柴油机机曲轴第第一套夹夹具设计计 1662.1 明确确设计任任务、收收集分析析原始资资料 1662.2 确定定夹具的的结构方方案 1772.3 绘制制夹具结结构草图图 1193 RR1

2、800柴油机机曲轴第第二套夹夹具设计计 2113.1 明确确设计任任务、收收集分析析原始资资料 2113.2 确定定夹具的的结构方方案 2223.3 夹具具定位误误差分析析 2223.4 拟订订夹具总总装图的的尺寸、公公差与配配合及技技术要求求 223.5 绘制制夹具总总装图 234 结结论 224致谢 225参考文献献 26附件清单单 27摘要本文主要要介绍了了R1880柴油油机曲轴轴工艺设设计及其其中两道道工序的的夹具设设计。本本文作者者是在保保证产品品质量、提提高生产产率、降降低成本本、充分分利用现现有生产产条件、保保证工人人具有良良好而安安全劳动动条件的的前提下下进行设设计的。在在工艺

3、设设计中，作作者结合合实际进进行理论论设计，对对曲轴传传统生产产工艺进进行了改改进，优优化了工工艺过程程和工艺艺装备，使使曲轴的的生产加加工更经经济、合合理。在在夹具设设计部分分，作者者在收集集加工所所用机床床、刀具具及辅助助工具等等有关资资料后，对对工件材材料、结结构特点点、技术术要求及及工艺分分析的基基础上，按按照夹具具设计步步骤设计计出符合合曲轴生生产工艺艺及夹具具制造要要求的夹夹具。关键词：柴油机机 曲曲轴工工艺夹夹具AbsttracctThiss teext inttrodducee R1180 dieesell ennginne ccrannkshhaftt teechnnoloo

4、giccal dessignn annd ttwo of theem jjig of proocesss ddesiign maiinlyy. TThe autthorr off thhis texxt iis gguarrantteeiing prooducct qquallityy, bboosst pprodducttiviity, loowerr coostss, uutillizee exxisttingg woorkiing conndittionn, gguarrantteeiing worrkerr too haave goood wworkk prrereequiisitte

5、 oof ttermms tto ddesiign . IIn ttechhnollogiicall deesiggn, thee auuthoor ccombbinee caarryyingg onn thheorry ddesiign, immproove thee trradiitioonall prroduuctiion tecchnoologgy oof tthe craanksshafft aactuuallly, opttimiize craaft couursee annd ccrafft eequiip, enaablee ecconoomy rattionnal eveen

6、 mmoree off prroduuctiion andd prroceessiing of thee crrankkshaaft. Deesiggninng iin tthe jigg , thee auuthoor ccolllectt thhe rreleevannt mmateeriaals, suuch as latthe, cuutteer aand hanndliing toool，eetc. Att thhe ffounndattionn off thhe aanallysee off woork pieece matteriial, sppeciificcatiion re

7、qquirremeent andd crraftt, aand makke jjig of reqquesst aaccoordiing to jigg meeasuure dessignn annd ccankkshaaft prooducctioon ttechhnollogyy annd jjig.Keywwordds : Diieseel eengiine CrrankkshaaftTecchnoologgyJJig0 引言言本次毕业业设计是是关于RR1800柴油机机曲轴的的工艺设设计及其其中两道道工序的的夹具设设计。曲轴是柴柴油机中中的关键键零件之之一，其其材质大大体分为为两类：一是

8、钢钢锻曲轴轴，二是是球墨铸铸铁曲轴轴。由于于采用铸铸造方法法可获得得较为理理想的结结构形状状,从而而减轻质质量，且且机加工工余量随随铸造工工艺水平平的提高高而减小小。球铁铁的切削削性能良良好，并并和钢制制曲轴一一样可以以进行各各种热处处理和表表面强化化处理，来来提高曲曲轴的抗抗疲劳强强度和耐耐磨性。而而且球铁铁中的内内摩擦所所耗功比比钢大，减减小了工工作时的的扭转振振动的振振幅和应应力，应应力集中中也没有有钢制曲曲轴来的的敏感。所所以球墨墨铸铁曲曲轴在国国内外得得到广泛泛采用。本本次设计计中曲轴轴的材质质为球铁铁。从目前整整体水平平来看, 毛坯坯的铸造造工艺存存在生产产效率低低，工艺艺装备落落

9、后，毛毛坯机械械性能不不稳定、精精度低、废废品率高高等问题题。从以以下几个个工艺环环节采取取措施对对提高曲曲轴质量量具有普普遍意义义。熔炼 国内内外一致致认为,高温低低硫纯净净铁水的的获得是是生产高高质量球球铁的关关键所在在。为获获得高温温低硫磷磷的纯净净铁水，可可用冲天天炉熔化化铁水，经经炉外脱脱硫，然然后在感感应电炉炉中升温温并调整整成分。球化处理 孕育处理 冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采用二次孕育。这对于防止孕育衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有重要作用。合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的

10、敏感性。 造型工艺气流冲击造型工艺优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。浇注冷却工艺采用立浇立冷，斜浇斜冷、斜浇反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后一种最好。斜浇反斜冷的优点是：型腔排气充分，铁水充型平稳，浇注系统撇渣效果好，冒口对铸件的补缩效果好，适应大批量流水线生产。目前，国国内大部部分专业业厂家普普遍采用用普通机机床和专专用组合合机床组组成的流流水线生生产，生生产效率率、自动动化程度度较低。曲曲轴的关关键技术术项目仍仍与国外外相差112个个数量级级。国外外的机加加工工艺艺大致可可归纳为为如下几几个特点点。广泛采采用数控控

11、技术和和自动线线，生产产线一般般由几段段独立的的自动化化生产单单元组成成，具有有很高的的灵活性性和适应应性。采采用龙门门式自动动上下料料，集放放式机动动滚道传传输，切切削液分分粗加工工与精加加工两段段集中供供应和回回收处理理。曲轴的的主要加加工工序序基准中中心孔，一一般采用用质量定定心加工工方式，这这样在静静平衡时时，加工工量很少少。轴颈的的粗加工工一般采采用数控控铣削或或车拉工工艺。工工序质量量可达到到国内粗粗磨后的的水平，且且切削变变形小、效效率高。铣铣削和车车拉是曲曲轴粗加加工的发发展方向向。国外的的曲轴磨磨床均采采用CNNC控制制技术，具具有自动动进给、自自动修正正砂轮、自自动补偿偿和

12、自动动分度功功能，使使曲轴的的磨削精精度和效效率显著著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用CNC控制的砂带抛光机，所有轴颈一次抛光只需20多秒，粗糙度可达Ra0.4以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡一般采用CNC控制的综合平衡机，测量、修正一次完成。检验一般在生产线上配备MARPOSS或HOMWORK综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示和打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈

13、圆角进行一次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。曲轴热处处理的关关键技术术是表面面强化处处理。一一般均正正火处理理，为表表面处理理作好组组织准备备。表面面强化处处理一般般采用感感应淬火火或氮化化工艺，少少数厂家家还引进进了圆角角淬火技技术和设设备。球铁曲轴轴具有诸诸多优点点，国内内外广泛泛采用。但但整体水水平与国国外还有有相当差差距，除除生产规规模小、管管理落后后外，主主要差距距仍是制制造工艺艺的落后后。借鉴鉴国外的的先进技技术和工工艺方法法是提高高我国曲曲轴制造造水平的的捷径。制定工艺艺规程的的思路是是：收集和和熟悉制制定工艺艺规程的的有

14、关资资料图样样，进行行零件的的结构工工艺性；确定毛毛坯的类类型及制制造方法法；选择定定位基准准；拟定工工艺路线线；确定各各工序的的工序余余量、工工序尺寸寸及其公公差；确定各各工序的的设备，刀刀具、夹夹具、量量具和辅辅助工具具；确定各各工序的的切削用用量及时时间定额额；确定主主要工序序的技术术要求及及检验方方法；进行技技术经济济分析，选选择最佳佳方案；编制工工艺文件件。机械制造造技术的的新发展展包括计计算机辅辅助工艺艺规程设设计和计计算机辅辅助制造造。计算算机辅助助制造是是指通过过计算机机直接或或间接地地与企业业中的物物质资源源和人力力资源交交换信息息，实现现计算机机对制造造过程各各环节的的管理

15、、控控制和操操作。柔柔性制造造系统工工作内容容有：生产工工程分析析和设计计；生产计计划调度度；工作站站和设备备的运行行控制；工程监监测和质质量保证证；物资供供应与财财会管理理。计算算机集成成制造系系统包括括计算机机辅助设设计、计计算机辅辅助工艺艺规程、计计算机辅辅助制造造、计算算机辅助助质量管管理和自自动存取取等。夹具设计计的思路路是：明确设设计任务务，收集集设计资资料；拟订夹夹具的结结构方案案、绘制制结构草草图；绘制夹夹具总装装图。绘绘制夹具具总装图图的顺序序和方法法：用双点点化线或或红色笔笔绘出工工件的轮轮廓外形形和主要要表面，并并用网纹纹线表示示出加工工余量；视工件件轮廓为为透明体体，分

16、别别绘出定定位、导导向、夹夹紧及其其他元件件或装置置，最后后绘制夹夹具体，形形成一个个夹具整整体；标注尺尺寸、公公差与配配合和技技术要求求；对零件件进行编编号，填填写零件件明细栏栏和标题题栏；绘制夹夹具零件件图。计计算机辅辅助绘制制夹具装装配图：1、通通常采用用“菜单单”的形形式，对对夹具元元件图形形进行编编目和检检索。22、夹具具装配图图由若干干夹具元元件图形形拼接而而成。在在微机上上开发的的系统中中可采用用以下几几种方法法进行图图形消隐隐：按配合合形式分分别存图图；利用图图形软件件的一些些基本命命令作消消隐处理理；参数化化建库的的消隐处处理。 1 R1180柴柴油机曲曲轴工艺艺设计1.1

17、分析零零件图1.1.1 零零件的作作用曲轴是柴柴油机的的一个主主要零件件。曲轴轴主要用用于作往往复运动动的机械械中。1.1.2 零零件的工工艺分析析曲轴图样样的视图图、尺寸寸、公差差和技术术要求齐齐全、正正确；零零件选用用材料为为QT8800-2，该该材料具具有较高高的强度度、韧性性和塑性性，切削削性能良良好；结结构工艺艺性比较较好。根据各加加工方法法的经济济精度及及一般机机床所能能达到的的位置精精度，该该零件没没有很难难加工的的表面，上上述各表表面的技技术要求求采用常常规加工工工艺均均可以保保证。1.2 确定定生产类类型已知零件件的年生生产纲领领为12200000件，零零件质量量3.776k

18、gg，由机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册表表152可确确定其生生产类型型为大量量生产。故故初步确确定工艺艺安排的的基本倾倾向为：加工设设备以自自动化和和专用设设备为主主，通用用设备为为辅；机机床按流流水线或或自动线线排列；采用高高效专用用夹具；广泛采采用专用用夹具；广泛采采用专用用量具、量量仪和自自动检验验装置。这这样生产产效率高高。1.3 确定定毛坯1.3.1 确确定毛坯坯种类根据零件件材料确确定毛坯坯为铸件件。并依依其结构构形状、尺尺寸大小小和生产产类型，毛毛坯的铸铸造方法法选用金金属模机机械砂型型铸造。根根据机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册表表155铸件件尺寸公公差等级级

19、采用CCT9级级。1.3.2 确确定铸件件余量及及形状根据机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册表表157，取取加工余余量为MMA-GG级。查查机械械制造工工艺及设设备设计计指导手手册表表158确定定各表面面的铸件件机械加加工余量量。对于金属属模机械械砂型铸铸造，根根据机机械制造造工艺及及设备设设计指导导手册表表159铸件件最小孔孔的直径径，故本本零件上上的孔不不铸出。1.3.3 画画铸件零件综综合图（见见曲轴零零件毛坯坯图）1.4 机械械加工工工艺过程程设计1.4.1 选选择表面面加工方方法根据各表表面加工工要求和和各种加加工方法法所能达达到的经经济精度度，查机机械制造造工艺及及设备设设计

20、指导导手册表表1532表155344选择零零件主要要表面（依依次为从从长头到到短头）的的加工方方法与方方案如下下：M36XX2螺纹纹：粗车车（ITT12）精车（IIT6）割槽33XX4.88（ITT11）车螺纹纹M366X2。1：8圆圆锥面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）铣铣键槽112N99（ITT8）磨削（IIT6）。45圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）磨磨削（IIT6）抛光（IIT5）。50圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）割割槽447X22.2粗磨（IIT7）精磨（IIT6）。60圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100

21、）。K面：铣铣（ITT9）钻孔4488（ITT12）铰孔4488（ITT9）钻孔22M110（IIT122）攻攻丝2-M100。45连连杆颈圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）粗粗磨（IIT7）精磨（IIT6）抛光（IIT5）。14.2斜孔孔：钻（IIT122）。5斜油油孔：钻钻（ITT12）抛光（IIT8）。60圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）。50圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）粗粗磨（IIT7）精磨（IIT6）。40圆圆柱面：粗车（IIT122）半半精车（IIT100）割割槽338.55X3（IIT100）铣铣键槽55N9（I

22、IT8）粗磨（IIT7）精磨（IIT6）。19孔孔：钻孔孔188.5（IIT122）铰铰孔119（IIT8）。M6螺纹纹：钻孔孔25（IIT122）攻攻丝2-M6。1.4.2 确确定工艺艺过程方方案（1）拟拟定方案案 由于各表表面加工工方法已已基本确确定，现现按照“先先粗后精精”、“先先主后次次”、“先先面后孔孔”、“基基准先行行”的原原则，初初步拟定定两种工工艺过程程方案，见见表1。表1 工工艺过程程方案方案方案工序号工序内容工序号工序内容毛坯毛坯010按铸件要求检验010批量毛坯抽检020热处理020铣两端面030批量毛坯抽检030钻中心孔B5040铣两端面040检测曲轴硬度方案方案工序号

23、工序内容工序号工序内容050钻中心孔B5050粗车短头，依次为40h6，50k6，60060检测曲轴硬度060粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，45h9，50m6, 60070粗车短头，依次为40h6，50k6，60070精车短头，依次为40h6，50k6，60080粗车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，45h9，50m6, 60080精车长头，依次为M36X2，1：8圆锥面，45h9，50m6, 60090车开档，粗车连杆颈45090割槽38.5X3,割槽33X4.8,割槽47X2.2100精车短头，依次为40h6，50k6，60,割槽38.5X3100车开档110精车长头，依次

24、为M36X2，1：8圆锥面，45h9，50m6, 60, 割槽33X4.8, 割槽47X2.2110粗、精车连杆颈45120精车连杆颈45120钻孔14.2130钻孔14.2130钻斜油孔5140钻斜油孔5140钻孔18.5，铰孔19150钻孔18.5，铰孔19150修正中心孔160修正中心孔160粗磨两端主轴颈50170按工艺要求进行中间检验170粗磨连杆颈45180粗磨两端主轴颈50180铣键槽5N9190粗磨连杆颈45190铣键槽12N9200铣键槽5N9200铣K面210铣键槽12N9210钻铰48220铣K面220钻攻2M10230钻铰48230钻攻2M6240钻攻2M10240精磨主轴颈50k6，50m6，磨45h9250钻攻2M6250精磨连杆颈45260精磨主轴颈50k6，50m6，磨45h9260磨1：8圆锥面270精磨连杆颈45270车螺纹M36X2280磨40h6280油孔5抛光290磨1：8圆锥面290在N处打厂标及检验标记300车螺纹M36X2300探伤车床主轴轴的零件件机械加加工工艺艺规程设设计【课课程设计计】