2022年柴油机曲轴加工工艺及夹具设计.doc

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1、柴油机曲轴加工工艺及夹具设计目 录摘要 1Abstract 20 引言 11 R180柴油机曲轴工艺设计 31.1 分析零件图 31.2 确定消费类型 31.3 确定毛坯 31.4 机械加工工艺过程设计 31.5 选择加工设备与工艺装备 61.6 确定工序尺寸 71.7 确定切削用量及时间定额 91.8 填写工艺规程卡 152 R180柴油机曲轴第一套夹具设计 162.1 明确设计任务、搜集分析原始材料 162.2 确定夹具的构造方案 172.3 绘制夹具构造草图 193 R180柴油机曲轴第二套夹具设计 213.1 明确设计任务、搜集分析原始材料 213.2 确定夹具的构造方案 223.3

2、夹具定位误差分析 223.4 拟订夹具总装图的尺寸、公差与配合及技术要求 223.5 绘制夹具总装图 234 结论 24致谢 25参考文献 26附件清单 27摘要本文主要介绍了R180柴油机曲轴工艺设计及其中两道工序的夹具设计。本文作者是在保证产质量量、提高消费率、降低本钱、充分利用现有消费条件、保证工人具有良好而平安劳动条件的前提下进展设计的。在工艺设计中，作者结合实际进展理论设计，对曲轴传统消费工艺进展了改良，优化了工艺过程和工艺装备，使曲轴的消费加工更经济、合理。在夹具设计部分，作者在搜集加工所用机床、刀具及辅助工具等有关材料后，对工件材料、构造特点、技术要求及工艺分析的根底上，按照夹具

3、设计步骤设计出符合曲轴消费工艺及夹具制造要求的夹具。关键词：柴油机 曲轴工艺夹具AbstractThis text introduce R180 diesel engine crankshaft technological design and two of them jig of process design mainly. The author of this text is guaranteeing product quality, boost productivity, lower costs, utilize existing working condition, guarantee

4、ing worker to have good work prerequisite of terms to design . In technological design, the author combine carrying on theory design, improve the traditional production technology of the crankshaft actually, optimize craft course and craft equip, enable economy rational even more of production and p

5、rocessing of the crankshaft. Designing in the jig , the author collect the relevant materials, such as lathe, cutter and handling tool，etc. At the foundation of the analyse of work piece material, specification requirement and craft, and make jig of request according to jig measure design and canksh

6、aft production technology and jig.Keywords : Diesel engine CrankshaftTechnologyJig0 引言本次毕业设计是关于R180柴油机曲轴的工艺设计及其中两道工序的夹具设计。曲轴是柴油机中的关键零件之一，其材质大体分为两类：一是钢锻曲轴，二是球墨铸铁曲轴。由于采纳铸造方法可获得较为理想的构造形状,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。球铁的切削功能良好，并和钢制曲轴一样能够进展各种热处理和外表强化处理，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钢大，减小了工作时的改变振动的振幅和应力，应力集中

7、也没有钢制曲轴来的敏感。因此球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采纳。本次设计中曲轴的材质为球铁。从目前整体水平来看, 毛坯的铸造工艺存在消费效率低，工艺装备落后，毛坯机械功能不稳定、精度低、废品率高等咨询题。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。熔炼 国内外一致认为,高温低硫纯洁铁水的获得是消费高质量球铁的关键所在。为获得高温低硫磷的纯洁铁水，可用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。球化处理 孕育处理 冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采纳二次孕育。这关于防止孕育衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械功能具有重要作用。合金化配合好铜和钼的比例对构成

8、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敏感性。 外型工艺气流冲击外型工艺优于粘土砂外型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制造的砂型具有无反弹变形量的特点,这关于多拐曲轴尤为重要。浇注冷却工艺采纳立浇立冷，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，习惯大批量流水线消费。目前，国内大部分专业厂家普遍采纳一般机床和专用组合机床组成的流水线消费，消费效率、自动化程度较低。曲轴的关键技术工程仍与国外相差12个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广

9、泛采纳数控技术和自动线，消费线一般由几段独立的自动化消费单元组成，具有非常高的灵敏性和习惯性。采纳龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工两段集中供给和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，一般采纳质量定心加工方式，如此在静平衡时，加工量非常少。轴颈的粗加工一般采纳数控铣削或车拉工艺。工序质量可到达国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的开展方向。国外的曲轴磨床均采纳CNC操纵技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率明显提高。油孔的加工采纳鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采纳枪钻自

10、动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采纳CNC操纵的砂带抛光机，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。动平衡一般采纳CNC操纵的综合平衡机，测量、修正一次完成。检验一般在消费线上装备MARPOSS或HOMWORK综合检测机，实如今线检测，对曲轴的几乎所有机加工工程均可一次完成检测、显示和打印。曲轴的清洗采纳专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。广泛采纳了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机自动操纵，对所有轴颈圆角进展一次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调理，使圆角处产生最正确的剩余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。曲轴热处理的关键技术是外表强化处理。一般

11、均正火处理，为外表处理作好组织预备。外表强化处理一般采纳感应淬火或氮化工艺，少数厂家还引进了圆角淬火技术和设备。球铁曲轴具有诸多优点，国内外广泛采纳。但整体水平与国外还有相当差距，除消费规模小、治理落后外，主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。制定工艺规程的思路是：搜集和熟悉制定工艺规程的有关材料图样，进展零件的构造工艺性；确定毛坯的类型及制造方法；选择定位基准；拟定工艺道路；确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差；确定各工序的设备，刀具、夹具、量具和辅助工具；确定各工序的切削用量及时间定额；确定主要工序的技术要求及检验方法；进展技术经济分析，选

12、择最正确方案；编制工艺文件。机械制造技术的新开展包括计算机辅助工艺规程设计和计算机辅助制造。计算机辅助制造是指通过计算机直截了当或间接地与企业中的物质资源和人力资源交换信息，实现计算机对制造过程各环节的治理、操纵和操作。柔性制造系统工作内容有：消费工程分析和设计；消费计划调度；工作站和设备的运转操纵；工程监测和质量保证；物资供给与财会治理。计算机集成制造系统包括计算机辅助设计、计算机辅助工艺规程、计算机辅助制造、计算机辅助质量治理和自动存取等。夹具设计的思路是：明确设计任务，搜集设计材料；拟订夹具的构造方案、绘制构造草图；绘制夹具总装图。绘制夹具总装图的顺序和方法：用双点化线或红色笔绘出工件的

13、轮廓外形和主要外表，并用网纹线表示出加工余量；视工件轮廓为透明体，分别绘出定位、导向、夹紧及其他元件或装置，最后绘制夹详细，构成一个夹具整体；标注尺寸、公差与配合和技术要求；对零件进展编号，填写零件明细栏和标题栏；绘制夹具零件图。计算机辅助绘制夹具装配图：1、通常采纳“菜单”的方式，对夹具元件图形进展编目和检索。2、夹具装配图由假设干夹具元件图形拼接而成。在微机上开发的系统中可采纳以下几种方法进展图形消隐：按配合方式分别存图；利用图形软件的一些根本命令作消隐处理；参数化建库的消隐处理。 1 R180柴油机曲轴工艺设计1.1 分析零件图1.1.1 零件的作用曲轴是柴油机的一个主要零件。曲轴主要用

14、于作往复运动的机械中。1.1.2 零件的工艺分析曲轴图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全、正确；零件选用材料为QT800-2，该材料具有较高的强度、韧性和塑性，切削功能良好；构造工艺性比拟好。依照各加工方法的经济精度及一般机床所能到达的位置精度，该零件没有非常难加工的外表，上述各外表的技术要求采纳常规加工工艺均能够保证。1.2 确定消费类型已经知道零件的年消费纲领为120000件，零件质量3.76kg，由机械制造工艺及设备设计指导手册表152可确定其消费类型为大量消费。故初步确定工艺安排的根本倾向为：加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅；机床按流水线或自动线陈列；采纳高效专用夹具；广泛

15、采纳专用夹具；广泛采纳专用量具、量仪和自动检验装置。如此消费效率高。1.3 确定毛坯1.3.1 确定毛坯品种依照零件材料确定毛坯为铸件。并依其构造形状、尺寸大小和消费类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。依照机械制造工艺及设备设计指导手册表155铸件尺寸公差等级采纳CT9级。1.3.2 确定铸件余量及形状依照机械制造工艺及设备设计指导手册表157，取加工余量为MA-G级。查机械制造工艺及设备设计指导手册表158确定各外表的铸件机械加工余量。关于金属模机械砂型铸造，依照机械制造工艺及设备设计指导手册表159铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。1.3.3 画铸件零件综合图（见曲轴零件毛坯

16、图）1.4 机械加工工艺过程设计1.4.1 选择外表加工方法依照各外表加工要求和各种加工方法所能到达的经济精度，查机械制造工艺及设备设计指导手册表1532表1534选择零件主要外表（依次为从长头到短头）的加工方法与方案如下：M36X2螺纹：粗车（IT12）精车（IT6）割槽33X4.8（IT11）车螺纹M36X2。1：8圆锥面：粗车（IT12）半精车（IT10）铣键槽12N9（IT8）磨削（IT6）。45圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）磨削（IT6）抛光（IT5）。50圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）割槽47X2.2粗磨（IT7）精磨（IT6）。60圆柱面：粗车（IT12）

17、半精车（IT10）。K面：铣（IT9）钻孔48（IT12）铰孔48（IT9）钻孔2M10（IT12）攻丝2-M10。45连杆颈圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）粗磨（IT7）精磨（IT6）抛光（IT5）。14.2斜孔：钻（IT12）。5斜油孔：钻（IT12）抛光（IT8）。60圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）。50圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）粗磨（IT7）精磨（IT6）。40圆柱面：粗车（IT12）半精车（IT10）割槽38.5X3（IT10）铣键槽5N9（IT8）粗磨（IT7）精磨（IT6）。19孔：钻孔18.5（IT12）铰孔19（IT8）。M6螺纹：钻孔2

18、5（IT12）攻丝2-M6。1.4.2 确定工艺过程方案（1）拟定方案 由于各外表加工方法已根本确定，现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表1。表1 工艺过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

19、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

20、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按工艺要求进展中间检验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探伤车床主轴的零件机械加工工艺规程设计【课程设计】