曲轴加工工艺及夹具设计.pdf

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1摘摘要要本设计主要围绕发动机曲轴的工艺规程和专用夹具设计进行研究，其内容包括了解曲轴结构，确定曲轴的生产类型及相关的技术要求。

在此基础上，选择毛坯，确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量，绘制毛坯图。

并在认真详细分析零件图后，进行基准的选择，制定了表面加工方法，划分加工阶段，根据生产类型确定工序的集中和分散，合理地安排工序，编排合适的工艺路线；进行详细计算，包括：

加工余量、工序尺寸和公差的确定、切削用量的计算及时间定额的计算。

从而制定出一套合理的机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。

第二部分主要围绕专用钻床类夹具进行设计，用卧式双面中心孔钻床，为锪前端面打中心孔这道工序设计一专用夹具。

首先明确夹具设计的主要任务，通过确定定位元件，导向装置，夹紧机构得出夹具的结构方案，查阅相关国家标准，绘画夹具装配图。

总之，曲轴加工工艺的安排以及专用夹具的设计是一项非常复杂的高难度工作，它是一种需大批量生产的零件，且技术要求比较高，为了确保产品的质量和水平，设计工作按照科学的程序进行，分清主次。

关键词：

曲轴，加工工艺，切削用量，夹具本设计来自：

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81910402AbstractInthispaperthetechnologicalprocedureandproprietarydrillingfixturedesignoftheenginecrankshaftwerestudied,whosecontentsincludedthattheuseofcrankshaft,theproductiontypeofcrankshaftofandtherelevanttechnicalrequirements.Onthisbasis,theroughwaschosen,andthesizeoftheroughwasdetermined,andthemechanicalallowancesweredetermined.Aroughmapwasdrawn.Aftercarefullydetailedanalysisoftheparts,thereferencewaschosen,thedevelopmentofsurfaceprocessingmethodswasdetermined,andthedemarcationoftheprocessingstageswasdivided.Accordingtotheproductionprocessthetypeofcentralizationanddecentralizationwasdetermined,theprocesswasreasonablyarranged,andtheorderandorchestratesasuitableprocesslineweresetup.Thensomedetailwascalculated,suchasallowance,processessizeandthedeterminationoftolerance.Theamountofcalculationandthecalculationofthefixedtimewascut.Thusasetofreasonablecardprocessingmachineryandmechanicalprocessescardsweredrawnup.Thesecondpartofthedesignwasthefocusofthisissuewhichwasdifficult,whowasmainlycenteredonproprietarydrillingfixturedesign,Z525-useverticaldrilling,drillingmiddle-holedesignprocessbywhichadrillingfixture.Firstlyfixturewasdesignedtoclearthemajortasksidentifiedbypositioningcomponents,guidancedevices,clampingbodyfixturestructure,accesstotherelevantnationalstandards,paintingfixtureassembly.3Inshort,theprocessingarrangementsofcrankshaftandthedesignofspecialfixtureareaverycomplexdifficultwork.Itisrequiredinmassproduction.Thetechnicalrequirementsarerelativelyhigh.Inordertoensurethequalityandlevelofdesignthedesignworkwascarriedoutinaccordancewiththeproceduresofscience,therelationbetweenprimaryandsecondarywasdistinguished.Keywords:

Bentaxle,Processingtechnical,Cuttingparameters,FixtureI目录摘摘要要11前言前言41.1设计目的和意义41.2研究的方向及存在的问题41.3设计指导思想62曲轴毛坯的选择曲轴毛坯的选择72.1计算生产量及确定生产类型72.2选择毛坯，确定毛坯尺寸82.2.1选择毛坯82.2.2确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差82.2.3绘制毛坯图93机械加工工艺路线的制定机械加工工艺路线的制定93.1工艺基准的选择103.2加工阶段的划分错误错误！

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3.3工序的集中与分散错误错误！

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3.4工序顺序的安排错误错误！

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3.5确定工艺路线错误错误！

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3.6加工余量、工序尺寸和公差的确定错误错误！

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3.7切削用量的计算及基本时间的确定错误错误！

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II3.7.1工序1的切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.2工序2、6、11、12的切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.3工序4、8、9、15切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.4工序30、32切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.5工序31、33、34切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.6工序10切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.7工序16切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.8工序17切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.9工序19切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.10工序21切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.11工序22切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.12工序36切削用量和基本时间错误错误！

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3.7.13工序42切削用量和基本时间错误错误！

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4钻床夹具的设计钻床夹具的设计错误！

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4.1夹具设计任务错误错误！

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4.2工件的定位基准及定位基面错误错误！

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4.3工件的六点定位规则错误错误！

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4.4专用机床夹具的组成错误错误！

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4.5定位元件选用错误错误！

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4.6夹紧元件的选择错误错误！

未定未定义书签义书签。

4.7确定夹具的结构方案错误错误！

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III4.7.1确定所需限制的自由度错误错误！

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4.7.2定位误差分析错误错误！

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4.8夹紧力的计算错误错误！

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5结结论论错误！

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谢谢辞辞错误！

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参考文献参考文献错误！

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附录附录错误！

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4发动机曲轴加工工艺及夹具设计1前言1.1设计目的和意义本次设计题目为“发动机曲轴加工工艺及夹具设计”，它运用了机械加工设计的基础内容，囊括了几年来所学的理论知识，使我进一步加深了解机械加工的工艺方法，以及如何合理安排工艺流程，选用合理的夹具，初步做到了学以致用，并在设计中学到了更多的机械设计的优化方法，使我对机械设计以及加工工艺有了更深层次的理解和认识，培养了严谨的工作态度。

1.2研究的方向及存在的问题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。

世界汽车工业发达国家对曲轴的加工十分重视，并不断改进曲轴加工工艺。

随着WTO的加入，国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性，引进了为数不少的先进设备和技术，以期提高产品的整体竞争力，使得曲轴的制造技术水平有了大幅提高，特别是近5年来发展更为迅猛。

目前车用发动机曲轴材质有球墨铸铁和钢两类。

由于球墨铸铁的切削性能良好，可获得较理想的结构形状，并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。

球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的1/3左右，所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。

统计资料表明，车用发动机曲轴采用球墨铸铁材质的比例在美国为90%，英国为85%，日本为60%，此外，德国、比利时等国家也已经大批量采用。

国内采用球墨铸铁5曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴85%以上采用球墨铸铁，功率在160kW以上的发动机曲轴多采用锻钢曲轴。

球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术球墨铸铁曲轴的生产继QT800-2、QT900-2等几种牌号后，广西玉柴等经过攻关已能稳定生产QT800-6牌号的曲轴，为曲轴“以铁代钢”奠定了基础。

熔炼高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。

国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。

目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。

目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。

造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，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等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。

目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。

钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。

从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。

机械加工技术发动机曲轴制造技术进展最为迅