468曲軸工藝規(guī)程及鉆模夾具的畢業(yè)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文介紹了曲軸加工 過程 中定位、裝夾、加緊、鉆模 以及曲軸加工方面、夾具設(shè)計(jì)上的相關(guān)知識。綜述了國內(nèi)外目前微型車曲軸的制造技術(shù)及發(fā)展趨勢。通過對曲軸的使用性能、工作條件、結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求的了解，對曲軸的加工工藝 規(guī)程 進(jìn)行 研究 改進(jìn) ,提出了在加工過程中常出現(xiàn)的問題及改進(jìn)的辦法，使曲軸的精度和表面質(zhì)量得到很大提高，降低了廢品率，提高了勞動生產(chǎn)率。 并繪制夾具的二維與三維圖形。與 在對國內(nèi)外夾具的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，針對中小企業(yè)廣泛使用夾具常出現(xiàn)的情況，我們有必要對夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識 ，這樣可有效地提高夾具設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量，從而提高企業(yè)效益。此外，本文順應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢，利用 繪出曲軸及重要工序夾具的三維圖。 關(guān)鍵詞 ： 曲 軸 ； 夾 具 ； 設(shè)計(jì) ；三 維圖 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 of on of of of of in of so be I am of In of In of on of We to by In to to D of on 3D 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 摘要 . . 1 章 緒論 . 1 題背景 . 1 內(nèi)外曲軸制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 . 1 外曲軸制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 . 1 內(nèi)曲軸制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 . 2 題的目的和意義 . 4 題研究的主要內(nèi)容 . 5 第 2 章 曲軸加工工藝研究及鉆模 夾具 的設(shè)計(jì) . 6 述 . 6 軸使用的性能與工作條件 . 10 軸的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求 . 10 料與毛坯 . 11 軸加工工藝分析 . 11 軸加工工藝過程 . 11 位基準(zhǔn)的選擇 . 8 工工序的安排 . 9 具的設(shè)計(jì) . 10 具的定義和作用 . 14 具的分類 . 14 行夾具設(shè)計(jì)的意義 . 11 具設(shè)計(jì)中需注意的問題 . 11 根問題 . 11 刀問題 . 11 換問題 . 11 松問題 . 12 夾具體的要求 . 12 模夾具體毛坯的類型 . 13 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 模夾具 的設(shè)計(jì) . 13 分基本件的選擇 . 13 要零件的選擇 . 14 步的制定 . 14 模夾具應(yīng)注意的問題 . 14 模夾具的定位及設(shè)計(jì)原則 . 14 孔鉆模夾具的改進(jìn)思路 . 18 章小結(jié) . 18 第 3 章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 19 板液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 19 壓系統(tǒng)回路的設(shè)計(jì) . 19 速回路 . 19 緊回路 . 19 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 壓系統(tǒng)的組成 . 20 壓系統(tǒng)的組成 . 20 壓缸的組成 . 21 輪泵 . 22 向閥 . 22 流閥 . 22 油器 . 22 流閥 . 23 箱 . 23 缸的計(jì)算與選型 . 23 壓缸推力及行程的確定 . 23 缸直徑及行程的確定 . 23 板機(jī)構(gòu)油缸直徑與行程的計(jì)算 . 24 缸的選型 . 24 缸殼體的設(shè)計(jì) . 24 泵的計(jì)算與選型 . 25 泵工作壓力的計(jì)算 . 25 泵理論流量的計(jì)算 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 泵排量的計(jì)算 . 26 泵功率的計(jì)算 . 26 泵的選型 . 26 箱與油管的計(jì)算與選型 . 26 箱容積 V 的計(jì)算 . 27 管內(nèi)徑 d 的計(jì)算 . 27 章小結(jié) . 27 第 4 章 曲軸三維圖及夾具的設(shè)計(jì)圖 . 28 述 . 28 主要特點(diǎn)及概念 . 28 在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 . 28 環(huán)境下 生成曲軸 . 29 曲軸的 方法及思路 . 29 曲軸 的步驟 . 29 曲軸中使用到的幾種功能 . 29 環(huán)境下的成型曲軸 . 31 要夾具的建模 . 31 型塊的建模 . 31 板的建模 . 32 座的建模 . 32 模板的建模 . 33 型塊夾板的建模 . 33 位凹槽的建模 . 34 座的建模 . 34 章小結(jié) . 35 結(jié)論 . 36 參考文獻(xiàn) . 37 致謝 . 38 附錄 . 39 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒 論 題背景 微型汽車在我國有很大的市場，從 格也適合我國國情，同時(shí)適合正在發(fā)展的中國的現(xiàn)況，曲軸飛輪組結(jié)構(gòu)、材料及加工手段等也在不斷發(fā)展。 曲軸是內(nèi)燃機(jī)中承受沖擊載荷傳遞動力的關(guān)鍵零件，也是在內(nèi)燃機(jī) 5 大件 (機(jī)體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸 )中最難以保證加工質(zhì)量的零件。由于曲軸工況條件惡劣，因此對曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、 表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量對曲軸的壽命和整機(jī)的可靠性都具有很大的影響。因此世界各國對曲軸的加工都十分重視，都在不斷地改進(jìn)曲軸加工工藝，最大可能地提高曲軸壽命。 曲軸質(zhì)量約占內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量的 10%，成本約占整機(jī)的 10%12%，其材質(zhì)大體可分 2 類：一類是鍛鋼，一類是球墨鑄鐵。由于球墨鑄鐵的切削性能良好，并可通過各種熱處理和表面強(qiáng)化處理來提高曲軸的抗疲勞強(qiáng)度、硬度和耐磨性。球墨鑄鐵中的內(nèi)摩擦所耗功比鋼大，減小了工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)振動的振幅和應(yīng)力，應(yīng)力集中也沒有鋼質(zhì)曲軸敏感 ，所以球墨鑄鐵曲軸在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，我國內(nèi)燃機(jī)曲軸專業(yè)生產(chǎn)廠家通過引進(jìn)技術(shù)消化吸收和自行開發(fā)，總體水平有了較大的提高。但是我國距世界先進(jìn)水平仍相差很遠(yuǎn)，甚至于還滿足不了我國內(nèi)燃機(jī)工業(yè)技術(shù)發(fā)展的要求。我們只有充分了解國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，及時(shí)改進(jìn)和提高曲軸制造技術(shù)水準(zhǔn)，才能制造出具有世界一流水平的內(nèi)燃機(jī)曲軸，以實(shí)力參與市場競爭。 內(nèi)外曲軸制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 外曲軸制造技術(shù)的發(fā)展趨勢 1、 鍛 造技 術(shù) 隨著鍛壓 技 術(shù) 的 進(jìn) 步，在 變形理論 上采用有限元法借助 電 子 計(jì) 算機(jī) 應(yīng) 力和 變形狀態(tài) 。在 20 世 紀(jì) 70 年發(fā)達(dá)國 家 對 新建或改建的大的 專業(yè)鍛 造廠 點(diǎn) ，大都是以微機(jī)數(shù) 控和群控的模 鍛壓力 機(jī)或 電動 液 壓錘 及螺 旋壓力 機(jī) 為 主機(jī)的生 產(chǎn)線 大批量生 產(chǎn)曲軸 等 鍛 件。近年 來 ， 隨著 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ 稱 計(jì)算機(jī)輔助制造（ 稱 的 廣泛 采用，管理信息系 統(tǒng) 和集成生 產(chǎn) 系 統(tǒng) 的引入， 鍛 造生 產(chǎn)軟 件、硬件和 數(shù) 據(jù) 庫 的研究，以 實(shí)現(xiàn)鍛 造買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 生 產(chǎn)從 原材料、 工藝 和 工藝裝備 最佳方案的 選擇 和整 個(gè)過 程的控制，推 動著鍛 造生產(chǎn) 向合理化、自 動 化方向 發(fā) 展。 2、 機(jī)加工技 術(shù) 由于 數(shù) 控技 術(shù) 的 飛 速 發(fā) 展， 國 外的機(jī)加工自 動線將具 有更高的 適應(yīng) 性和 靈 活性 ,大批量生 產(chǎn) 的曲 軸軸頸 粗加工， 國 外采用 車削、銑 削和 車 拉三種方式，其中 數(shù)控內(nèi)銑 和 車 拉 逐漸顯 示出其高效和 經(jīng)濟(jì)性 ，是曲 軸 粗加工 的發(fā) 展 趨勢。 曲 軸 的磨削 廣泛在全數(shù) 控、全 封閉 自 動在線進(jìn) 行。 廣泛 采用 圓 角 滾壓工藝強(qiáng) 化 圓 角， 軸頸拋 光 廣泛 采用砂 帶拋 光機(jī)。曲 軸動 平衡采用自 動線 ，一般均 為計(jì) 算機(jī)控制， 進(jìn) 行自 動測 量和修正。 曲 軸 的 檢測將廣泛 采用 在線自動檢測和終檢相結(jié)合 的方式， 關(guān)鍵設(shè)備設(shè) 有 電 子量 儀 ，能 連續(xù)監(jiān) 控加工精度，提高生 產(chǎn) 率，保 證產(chǎn)品質(zhì) 量。 3、 熱處 理技 術(shù) 主要是表面 強(qiáng) 化技 術(shù) 的 進(jìn) 一步 發(fā) 展和材 質(zhì) 的 開發(fā)和選擇 。 非 調(diào)質(zhì)鋼 、微量合金 鋼 、高 強(qiáng) 度 貝 氏 體鑄鐵 等 將廣 泛的 應(yīng) 用于曲 軸 。 在提高曲 軸 的 彎 曲疲 勞 性能方面 圓 角 滾壓 最 為 有效；曲 軸 的感 應(yīng)處 理采用中 頻圓 角 軸頸 淬火能同 時(shí) 提高耐磨性和疲 勞強(qiáng) 度；曲 軸 的表面化 學(xué)熱處 理以德 國 的二段式氣體 軟 氮化法 ( )較 先 進(jìn) ，可 獲 得 單 相 化合物 層 ，大大提高 產(chǎn) 品的 質(zhì)量和性能， 估計(jì)將會 得到 廣泛 的 應(yīng) 用；曲 軸 化 學(xué) 復(fù)合表面 熱處 理 強(qiáng) 化、中 頻 淬火、圓 角 滾壓 復(fù)合 強(qiáng) 化等 也將 會 得到 廣泛應(yīng) 用。 內(nèi) 曲 軸 制造技 術(shù) 的 發(fā) 展 趨勢 目 前國內(nèi)曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動化程度相對較低。粗加工設(shè)備多采用多刀車床車削曲軸主軸頸及拐頸，工序的質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。一般精加工采用 半精磨 拋光，通?？渴止げ僮?，加工質(zhì)量不穩(wěn)定。 曲軸的熱處理關(guān)鍵技術(shù)是表面強(qiáng)化處理。球墨鑄鐵曲軸一般均采用正火處理，為表面處理做好組織準(zhǔn)備，表面強(qiáng)化處理一般采用感應(yīng)淬火或氮化工藝。鍛鋼曲軸則采用軸頸與圓角淬火工藝。引 進(jìn)的設(shè)備有 自動曲軸淬火機(jī)床、 火機(jī)床等。而在近幾年里，國內(nèi)制造技術(shù)將向以下方向發(fā)展： 1、 鍛 造 藝術(shù) （ 1） 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用 計(jì) 算機(jī) 將廣泛應(yīng) 用于生 產(chǎn)過 程的自 動 化控制，能 實(shí)現(xiàn)鍛 造 溫 度控制， 過熱 和欠熱 棒料的自 動 化分 選 、 潤 滑油 點(diǎn)溫監(jiān) 控、 設(shè)備 公 稱 力 顯 示、自 動噴霧冷卻 模具、 設(shè)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 備 操 縱 系 統(tǒng) 控制、故障自 動診斷、報(bào) 警、 工藝編 程、模具 設(shè)計(jì) 與制造。 計(jì) 算機(jī)的 廣泛應(yīng) 用 對工藝過 程的 規(guī) 范化管理、促 進(jìn)曲軸 乃至 內(nèi) 燃機(jī) 鍛 造行 業(yè) 的生 產(chǎn) 技 術(shù)進(jìn) 步 ,發(fā)揮著 重要的作用 1。 （ 2） 形成柔性制造系統(tǒng) 以 熱模鍛壓力 機(jī)、 電 液 錘為 主機(jī)的自 動線 是今 后生 產(chǎn)曲軸的發(fā) 展方向， 這 些生產(chǎn)線將 普遍采用精密剪切下料、 輥鍛 (楔 橫軋 )制坯、中 頻 感 應(yīng) 加 熱、 精整液 壓 機(jī)精壓 等先 進(jìn)工藝 ，同 時(shí) 配有機(jī)械手、 輸 送 帶 、 帶回轉(zhuǎn) 臺的 換 模 裝 置等 輔 機(jī)，形成柔性制造系 統(tǒng) 。通 過 自 動 更 換 工件和模具以及自 動進(jìn) 行 參數(shù)調(diào)節(jié) ，在工作 過 程中不 斷測 量。 顯 示和 記錄鍛 件厚度和最大 壓力 等 資 料并與定值比 較 ， 選擇 最佳 變形量以 獲 得 優(yōu)質(zhì)產(chǎn) 品。由中央控制室 監(jiān) 控整 個(gè)系統(tǒng) ， 實(shí)現(xiàn)無 人化操作。 （ 3） 發(fā)展電液錘鍛造生產(chǎn)線 隨著 市 場競爭 的激烈 ,質(zhì) 量價(jià)格在市 場競爭中 的作用日 顯 重要， 電 液 對擊錘 也就應(yīng)運(yùn) 而生了。出 現(xiàn)了 以行程、打 擊 能量 、速度可控與 預(yù)選 的 電 液 錘為 主機(jī)的曲 軸現(xiàn) 代化水平生 產(chǎn)線。 由于 電 液 錘鍛 造生 產(chǎn)線 投 資小 ，技 術(shù) 水準(zhǔn)高， 適應(yīng)性強(qiáng) ，所以21 世 紀(jì)電 液 錘 與 熱模鍛壓力機(jī)將 同 時(shí) 得到 發(fā) 展，都 將為 各種新型或改 進(jìn) 型 內(nèi) 燃機(jī)提供合格的精密 鍛 造毛坯。 2、 機(jī)械加工技術(shù) 曲 軸 粗加工 將廣泛 采 用數(shù) 控 車床 、 控內(nèi)銑 床、 削 、拉削機(jī)床等先 進(jìn)設(shè)備對 主 軸頸 、 連 桿 軸頸進(jìn) 行 數(shù) 控 車削 、 內(nèi)銑 削、車削 、拉削加工，以有效的 減 少曲 軸加 工的 變形 量。曲 軸 精加工 將廣泛 采用 磨床 對 其 軸頸進(jìn) 行精磨加工 ，此種磨床 將 配 備砂輪自動動 平衡 裝 置、中心架自 動 跟 蹤裝 置、自 動測 量、自 動補(bǔ)償裝 置 ,實(shí)現(xiàn)砂輪自動 修整、 恒線 速度等功能要求，以保 證 磨削 質(zhì) 量的 穩(wěn) 定。 工件的 輸 送， 將廣泛 采用 帶 自 動編碼識碼的 機(jī) 動滾 道 輸 送， 龍門 式機(jī)械手上下工件， 減 少 輸 送中的 人為 碰撞， 實(shí)現(xiàn) 曲 軸 的自 動 加工。 曲 軸 超精加工 將廣泛 采用砂 帶拋 光機(jī) 拋 光加工，以改善曲 軸表 面粗糙度和提高曲 軸 抗疲 勞強(qiáng) 度。 3、 熱處理技術(shù)和表面強(qiáng)化技術(shù) （ 1） 曲軸中頻感應(yīng)淬火 曲 軸 中 頻 感 應(yīng) 淬火， 將 采用微機(jī) 監(jiān) 控死循 環(huán) 中 頻 感 應(yīng) 加 熱裝 置， 該裝 置的特 點(diǎn)主要 為：能動態(tài) 的 顯 示系 統(tǒng) 工 況 ，具有多任 務(wù) 、多 窗口及 動態(tài)數(shù) 據(jù)交 換 等功能，操作方便；多幅 畫 面，各 畫 面 之間以動態(tài)圖 像 實(shí)時(shí)顯 示中 頻設(shè)備運(yùn) 行 過 程中各重要 參買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 數(shù)狀態(tài) 、各 點(diǎn)溫監(jiān) 控 畫 面，具有 顯 示曲 軸 多 點(diǎn)溫 度、 時(shí)間 等情 況 及根據(jù)不同直 徑、材 質(zhì)選用加熱溫 度的功能； 記錄實(shí)時(shí)及歷 史 趨勢曲線 ， 記錄 打印 裝 置 運(yùn) 行 過 程中某一范 圍內(nèi) 的各 項(xiàng)參數(shù) ，主要用 于檔 案管理及 過 程分析； 報(bào) 警功能， 當(dāng) 某 項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)達(dá) 到相 應(yīng) 極限值 時(shí)自動報(bào) 警。 該裝 置具有高效率， 質(zhì) 量 穩(wěn) 定， 運(yùn) 行可靠等特 點(diǎn) ，今后 將得 到 廣泛應(yīng) 用。 （ 2） 曲軸軟氮化 為 了提高 產(chǎn)品質(zhì) 量， 對 于大批量生 產(chǎn) 的曲 軸將 采用微機(jī)控制的氮基氣氛氣體 軟氮化生 產(chǎn)線 是今 后 的發(fā) 展方向。氮基氣氛氣體 軟 氮化生 產(chǎn)線 由前清洗機(jī) (清洗干燥 )、 預(yù)熱爐 、 軟 氮化 爐 、冷 卻 油槽、后清洗機(jī) (清洗干燥 )、控制系 統(tǒng) 及制氣配氣等系 統(tǒng)組 成 2。 該工藝 具有安全、 節(jié) 能、 工藝 控制可靠、氣源成本低、 產(chǎn)品質(zhì) 量 穩(wěn) 定、性能重現(xiàn) 性好、易 實(shí)現(xiàn) 自 動 化、 計(jì) 算機(jī)管理、生 產(chǎn) 率高等 顯著 特 點(diǎn) ，具有 較 高的 實(shí) 用性和應(yīng) 用推 廣 前景。 （ 3） 曲軸表面強(qiáng)化技術(shù) 為 了 大幅度提高曲 軸 的抗疲 勞強(qiáng) 度， 圓 角 滾壓強(qiáng) 化 將大量應(yīng) 用于曲 軸加 工中。另外，曲 軸圓 角 滾壓強(qiáng) 化和 軸頸表 面淬火等復(fù)合 強(qiáng) 化 工藝也將大量應(yīng) 用于曲 軸加 工中。 題的目的和意義 了解曲軸飛輪 組的功用及工作條件和受力情況，及了解相關(guān)零部件的材質(zhì)及加工和使用特點(diǎn)。確定加工工藝方案，通過對加工工藝方案的改進(jìn)及加工工藝分析，提出相應(yīng)加工方案，從而達(dá)到對曲軸飛輪組在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的工況了解和原理認(rèn)知，為將來設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)了解機(jī)床夾具的功用、組成和分類。以及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的步驟和方法，夾具總圖的設(shè)計(jì)和繪制方法，及了解曲軸三維圖的畫法。 曲軸是發(fā)動機(jī)中承受沖擊載荷，傳遞動力的重要零件，在發(fā)動機(jī)五大件中最難以保證加工質(zhì)量。由于曲軸工作條件惡劣，因此對曲軸工藝規(guī)程的編制、夾具的選擇都要有嚴(yán)格的要求。如果 其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量沒有得到保證，則可嚴(yán)重影響曲軸的使用壽命和整機(jī)的可靠性，因此我們應(yīng)不斷改進(jìn)曲軸加工工藝。 我國曲軸專業(yè)生產(chǎn)廠家不是很多，且整體規(guī)模小、專業(yè)化程度低、企業(yè)設(shè)備陳舊、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝落后、性能壽命和可靠性差、品種雜亂和“三化”程度低，這些都影響了整機(jī)適應(yīng)國內(nèi)及國際市場的能力。隨著我國加入 燃機(jī)零部件行業(yè)將面臨更加激烈的市場競爭，也將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。我們只有充分了解國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)曲軸制造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，及時(shí)改進(jìn)和提高曲軸制造技術(shù)水準(zhǔn)，才能買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 制造出具有世界一流水平的內(nèi)燃機(jī)曲軸，以實(shí)力參與 市場競爭。 題研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要是通過了解曲軸飛輪組的功用及工作條件和受力情況，以及了解相關(guān)零部件的材質(zhì)及加工和使用特點(diǎn)。確定加工工藝方案，通過對加工工藝方案的改進(jìn)及加工工藝的分析，提出相應(yīng)加工方案。通過了解機(jī)床夾具的功用，分類，組成以及在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題，完成機(jī)床夾具總圖與零件圖的設(shè)計(jì)和繪制。另外，了解 目前曲軸制造業(yè)的一些情況及其未來的發(fā)展趨勢，熟悉曲軸 夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)知識。從設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)原理、材料及應(yīng)用等方面分析曲軸加工技術(shù)，提出自己的設(shè)計(jì)思想、加工方法及改進(jìn)方法。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 曲軸 加工 工藝 研究 及 鉆模 夾具的設(shè)計(jì) 述 軸使用的性能與工作條件 曲軸是將直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，或?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動的零件。它是往復(fù)式發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)、剪切機(jī)與沖壓機(jī)械的重要零件。 曲軸工作時(shí)要承受很大的扭應(yīng)力及大小和方向都在不斷變化的彎曲應(yīng)力的作用，因此曲軸應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和支承剛性。曲軸工作時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度很高，曲軸的軸頸和連桿軸頸需要足夠的耐磨性，且曲軸的質(zhì)量分布應(yīng)當(dāng)平衡，以防因不平衡而產(chǎn)生離心力使曲軸承受附加載荷。 多拐曲軸是多個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組 合，主軸頸和連桿軸頸不在同一條在線，各連桿軸頸間應(yīng)有一定的角度位置要求，曲軸在各個(gè)連桿軸頸處形成了多個(gè)開檔，因此曲軸設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)這些特點(diǎn)，正確確定其結(jié)構(gòu)及尺寸、位置、形狀精度，滿足曲軸使用性能要求。 軸的結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求 1、 曲軸的結(jié)構(gòu) 根據(jù)上述的使用要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以看出曲軸是一個(gè)形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)細(xì)長、多曲拐、剛性極差、技術(shù)要求高的異形軸類零件。 2、 曲軸的主要技術(shù)要求 為了保證曲軸的正常工作，對曲軸規(guī)定了嚴(yán)格的技術(shù)要求。其主要技術(shù)要求如下： 主軸頸和連桿軸頸的尺寸精度通常為 軸度允許偏差 面粗糙度頸長度公差等級 頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之內(nèi)。本次設(shè)計(jì)圓柱度公差為 位置精度，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為 100軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為 大型低速軸為 連桿軸頸的位置度不大于 20 。 本設(shè)計(jì)中各連桿軸頸的軸心線應(yīng)與主軸頸中心線在同一平面內(nèi)， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 料與毛坯 曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易產(chǎn)生扭振、折斷及軸頸磨損，因此要求所用材料應(yīng)有較高的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。對于材料的選擇有一定的要求：一般曲軸為 35、 40、 45 鋼或球墨鑄鐵 于高速、重載曲軸，可采用 3542材料。本次設(shè)計(jì)曲軸所采用的材料為 45 鋼。 曲軸是發(fā)動機(jī)的重要零件，在工作時(shí)承受很大的扭矩以及大小和方向都在變化的彎曲應(yīng)力。為增強(qiáng)曲軸的強(qiáng)度，其毛坯一般采用鍛造毛坯，對于復(fù)雜的曲軸也可采用鑄造毛坯。曲軸的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié) 構(gòu)及材料品種來決定。本次設(shè)計(jì)的曲軸是批量較大的小型曲軸，采用模鍛。 軸加工工藝分析 軸加工工藝過程 曲軸的材料為 45 鋼，經(jīng)模鍛和調(diào)質(zhì)處理，發(fā)動機(jī)為 4 缸驅(qū)動，因此曲軸可分為 4 段曲軸，小頭連齒輪及凸輪：大頭為動力輸出。其加工工藝過程如表 示。 表 序目錄表 工序號 工序名稱 設(shè)備名稱 110 銑兩端面、鉆中心孔 銑端面鉆中心孔機(jī)床 130 檢查 150 銑工藝定位面 雙柱銑床 170 粗車各主軸頸 數(shù)控車床 190 半精車各主軸頸 數(shù)控車床 210 銑定位基準(zhǔn) 面 銑床 230 粗車各連桿軸頸 數(shù)控車床 250 半精車各連桿軸頸 數(shù)控車床 270 鉆、鉸工藝孔 專用鉆床 290 鉆油孔 深孔組合鉆床 310 清洗 330 中間檢查并熱校正 350 粗磨各主軸頸 數(shù)控磨床 370 粗磨各連桿軸頸 數(shù)控磨床 390 精磨各主軸頸 數(shù)控磨床 410 精磨各連桿軸頸 數(shù)控磨床 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 430 銑鍵槽 鍵槽銑床 450 磁力探傷 470 倒角、去毛刺 490 中間檢查 510 校直 油壓機(jī) 530 動平衡檢查 動平衡機(jī) 550 粗拋光各 軸頸 拋光機(jī)床 570 精拋光各軸頸 拋光機(jī)床 590 清洗 清洗機(jī) 610 尺寸檢驗(yàn) 630 最終檢查 位基準(zhǔn)的選擇 1、 基準(zhǔn)的概念 ：在構(gòu)成零件形狀的點(diǎn)、線、面中，總有這樣的一些點(diǎn)、線、面是用以確定其它點(diǎn)、線、面相對位置或方向的，這樣的一些點(diǎn)、線、面稱作基準(zhǔn)。選擇基準(zhǔn)是加工的第一步。 2、 粗基準(zhǔn)的選擇 ：精基準(zhǔn)選定之后，就應(yīng)在最初的工序中把這些精基準(zhǔn)的基面加工出來。這時(shí)，工件的各個(gè)表面均為經(jīng)過加工，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，主要要求保證各加工表面有足夠的余量，一般應(yīng)考慮下列原則： （ 1） 如 果必須首先保證工件上各表面加工余量均勻，則應(yīng)選擇此種表面為粗基準(zhǔn)。 （ 2） 若在設(shè)計(jì)上要求保證加工面與不加工面間的相互位置精度，則應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。 （ 3） 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整光潔，有一定面積，不能有飛邊、澆口、冒口或其它缺陷，以使工件定位可靠、夾緊方便。 （ 4） 粗基準(zhǔn)一般只在第一工序中使用一次，以盡量避免重復(fù)使用。因?yàn)槊髅娲植谇揖鹊?，重?fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 3、 精基準(zhǔn)的選擇 ：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)確、牢固、方便。其選擇的原則有： （ 1） 基準(zhǔn)重合原則 ： 應(yīng)盡量選用零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差。 （ 2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ：應(yīng)盡可能采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。 （ 3） 互為基準(zhǔn)原則 ：當(dāng)對工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí)，需要用兩個(gè)表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)加工，以保證位置精度要求。 （ 4） 自為基準(zhǔn)原則 ：某些加工工序，加工余量小而不均勻，常選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。 4、 基準(zhǔn)的選擇 曲軸本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主要表面的位置精度要求都決定了以軸線為定位基準(zhǔn)是最理想的。這樣既基準(zhǔn)統(tǒng)一 ，又基準(zhǔn)重合。在曲軸加工工藝過程中，除了主要表面的加工外，還有基準(zhǔn)的準(zhǔn)備與轉(zhuǎn)換的有關(guān)工序。在機(jī)加工開始，先以第二、四主軸頸定位（粗基準(zhǔn)）加工兩端面和中心孔，就是為后續(xù)工序準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，用曲軸的兩中以孔來定位即可。 在選擇第一道工序的定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)考慮以后各道工序中都應(yīng)保持基準(zhǔn)不變的原則。在不能保持各工序基準(zhǔn)統(tǒng)一的情況下，對有關(guān)工序應(yīng)通過計(jì)算工藝尺寸，并根據(jù)尺寸鏈原理給出它們的極限偏差。工藝基準(zhǔn)選定后，還應(yīng)考慮夾緊方式，并用定位、夾緊符號在工藝簡圖上標(biāo)明。 5、 選擇工藝定位基準(zhǔn)必須遵循的原則 （ 1） 盡可能選用設(shè) 計(jì)基準(zhǔn)作為工藝定位基準(zhǔn)，以保證基準(zhǔn)統(tǒng)一，避免或減少定位誤差。 （ 2） 在工件的各個(gè)主要加工工序中，盡可能使各加工表面選用同一基準(zhǔn)，尤其是有相互位置精度要求的表面更應(yīng)如此。 （ 3） 粗加工后定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量選用不加工或加工余量小的平整面，可提高加工精度。 （ 4） 精加工工序定位基準(zhǔn)應(yīng)是已加工表面。 （ 5） 所選用的定位基準(zhǔn)應(yīng)保證必須使工件定位、夾緊方便、加工時(shí)穩(wěn)定可靠。主要定位基準(zhǔn)面應(yīng)盡量選用工件上較大的表面。 （ 6） 所選用的定位基準(zhǔn)面應(yīng)保證工件在一次安裝中能加工出盡可能多的表面，以保證各加工表面間的位置精度和提高加工 效率。 工工序的安排 1、 加工順序的安排 先粗后精：先安排粗加工，中 間 安排半精加工，最后安排精加工和光整加工。本文的曲 軸 是先粗加工、半精加工各 軸頸 ，然后再安排精加工和光整加工。 先主后次：先安排主要表面的加工，后安排次要表面的加工。曲 軸 的主要加工買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 表 面為 主 軸頸 、 連 桿 軸頸 、各 軸頸 與 軸 肩端面 間 的 圓 角等；次要加工端 面為鍵槽 、斜油孔、 法蘭 端面螺栓孔及回油螺 紋 等。 先基面后其它面：加工 開始 ，首先 應(yīng)該把 精基準(zhǔn)加工出 來 。如果精基準(zhǔn)不只一個(gè) ， 應(yīng)該 按照基準(zhǔn) 轉(zhuǎn)換 的 順 序逐 個(gè)進(jìn) 行加工。曲 軸 的 工藝 基準(zhǔn)依次 為 中心孔、曲柄上 的定位平臺及 法蘭 上的定位孔、作 軸 向定位的 軸 肩。作 為 精基準(zhǔn)的中心孔 應(yīng)該 首先加工，加工 兩 端面及中心孔 時(shí) 以 兩 端主 軸頸 和中 間軸頸開檔作為 粗基準(zhǔn)。曲柄定位平臺 應(yīng) 在 連 桿 軸頸加 工之前 進(jìn) 行。粗加工主 軸頸時(shí) 要以中 間主軸頸 作 為輔 助支承，所以中 間主軸頸 的加工 應(yīng)該 在其它 軸頸 之前， 進(jìn) 行粗加工和半精加工。 2、 熱處理及輔助工序的安排 包括 軸頸 淬火、平衡、探 傷 、校直、 檢驗(yàn) 、清洗等工序。淬火放 在軸頸 精加工之前，平衡放在精加工之后，毛坯探 傷 放在粗加工之前，磁力探 傷 主要用 來檢 查零件的 細(xì) 微裂 紋 和其它缺陷。磁力探 傷 一般安排在精加工之后。校直放在容 易引起 彎曲變形 的工序后 進(jìn) 行。 檢 查分中 間檢 查和最 終檢 查，中 間檢 查放在重要工序之后。零件全部加工完 畢 后， 進(jìn) 行最 終檢驗(yàn) 。最后清洗一般放在曲 軸 光整加工之后，最 終檢驗(yàn) 工序之前 進(jìn) 行。 3、 加工階段的劃分 曲 軸 的 結(jié) 構(gòu)比 較 復(fù) 雜， 精度要求高，表面粗糙度值小，所以不能在幾 個(gè) 工 序內(nèi)全部完成所有表面的加工。 對 于曲 軸 ， 總 是先粗加工而后再精加工。粗加工主要是用 來 高效地切掉大部分余量，精加工是 為 了 達(dá) 到 規(guī) 定的精度和表面粗糙度。因此，按加工性 質(zhì) 的不同， 將 主要表面的加工，一般劃分 為 粗加工、半精加工、精加工和光整加工 四個(gè)階 段。 具的設(shè) 計(jì) 具的定義和作用 1、 夾具的定義 ：夾具是用以裝夾工件的裝置。機(jī)械制造過程中廣泛地使用各種夾具，包括機(jī)床夾具、裝配夾具、焊接夾具、熱處理夾具、檢驗(yàn)夾具等。機(jī)床夾具用于切削加工。在切削加工中，用以固定加工對象，使之定位。機(jī)床、夾具、刀具、工件在加工時(shí)組成加工系統(tǒng)，工件實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 2、 夾具的作用 ：保證加工精度；減少安裝工件的輔助時(shí)間，提高勞動生產(chǎn)率；改善勞動條件，減少勞動量和勞動強(qiáng)度；降低加工成本，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；保證安全生產(chǎn)等 3。 具的分類 機(jī)床夾具一般按適用對象、使 用特點(diǎn)、使用機(jī)床和動力源分類。具體說來，有： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 1、 通用夾具 ：用以加工兩種或兩種以上工件的同一夾具。特點(diǎn)：能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，一般結(jié)構(gòu)均已定型，尺寸、規(guī)格系列化。 2、 專用夾具 ：專為某一工件的某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。 我們設(shè)計(jì)的鉆模夾具就是專用夾具的一種。 3、 可調(diào)夾具 ：通過調(diào)整或更換個(gè)別零、部件，能適用多種工件加工的夾具。特點(diǎn)：夾具的使用對象在設(shè)計(jì)前并不非常確定，通用性范圍大。 4、 成組夾具 ：根據(jù)成組技術(shù)原理設(shè)計(jì)的用于成組加工的夾具。設(shè)計(jì)成組夾具的前提是成組工藝。特點(diǎn)：只需對個(gè)別定位和夾緊組 件進(jìn)行調(diào)整或更換，即可用于加工成組內(nèi)的所有零件。 5、 組合夾具 ：由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零、部件組裝成易于聯(lián)接和拆卸的夾具。 6、 隨行夾具 ：用以裝夾工件，并由工件輸送帶送至自動線各工位的裝置。 行 夾 具 設(shè)計(jì) 的意 義 夾 具是機(jī)械制造廠里使用的一種 工藝裝備 。 對工 件 進(jìn) 行機(jī)械加工 時(shí) ， 為 了保 證加工要求，首先要使工件相 對 于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使 這個(gè) 位置在加工 過程中不因外力的影 響 而 變動 。 為 此，在 進(jìn) 行機(jī)械加工之前，先要 對 其 進(jìn) 行 夾 具 設(shè)計(jì) 。 具設(shè)計(jì)中需注意的問題 在 夾 具 設(shè)計(jì)過 程中， 對 于被加工零件的 定位、 夾緊 等主要 問題，設(shè)計(jì) 人 員 一般都 會考慮 的比 較 周全，但是， 夾 具 設(shè)計(jì)還經(jīng) 常 會 遇到一些 小問題，這 些 小問題 如果處 理不好，也 會給夾 具的使用造成 許 多不便，甚 至?xí)?影 響 到工件的加工精度。在此歸納 一下在 夾 具 設(shè)計(jì) 中 經(jīng) 常遇到的一些 小問題， 具體如下： 根問題 在 設(shè)計(jì) 端面和 內(nèi) 孔定位的 夾 具 時(shí) ， 會 遇到 夾 具體定位端面和定位外 圓 交界 處清根 問題 。端面和定位外 圓 如不 連 接 就無 此 問題 。 夾 具要不要清根， 應(yīng)根 據(jù)工件的 結(jié) 構(gòu)而定。如果零件定位 內(nèi) 孔孔口倒角 較 小或無 倒角， 則 必 須 清根；如果零件定位孔孔口倒角 較 大或孔口是空位， 則 不需要清根，而且 交界 處 可以 倒為圓 角 R 。 端面與外 圓 定位 時(shí) ，也采取一 樣 的 規(guī)則 。 刀問題 在 設(shè)計(jì)圓盤類 刀具（如 銑 刀、 砂輪 等）加工的 夾 具 時(shí) ， 會 存在 讓 刀 問題 。 設(shè)計(jì)這類夾 具 時(shí) ， 應(yīng) 考 慮銑 刀或 砂輪 完成切削或磨削后， 銑 刀或 砂輪 的退刀位置，其位置大小 應(yīng)根 據(jù)所使用的 銑 刀或 砂輪 的直 徑 大小，留出超 過 刀具半 徑 的尺寸位置即可。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 換問題 在 設(shè)計(jì)加 工 結(jié) 構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列 產(chǎn) 品 零件夾