【正文】 摘 要4125A型發(fā)動機廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、船舶和發(fā)電機中。發(fā)動機中最重要的部件當(dāng)屬曲軸。曲軸是發(fā)動機中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，在發(fā)動機各個部件中最難以保證加工質(zhì)量。由于曲軸工作條件惡劣，因此對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。如果其中任何一個環(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的可靠性。本設(shè)計主要進(jìn)行4125A曲軸的加工工藝路線的編制以及關(guān)鍵工序的夾具設(shè)計，通過曲軸加工工藝路線的編制以及有關(guān)工序夾具設(shè)計，對影響曲軸加工質(zhì)量的因素加以研究并提出針對性的改進(jìn)方案，以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：4125A型發(fā)動機 曲軸 加工工藝路線 夾具設(shè)計 加工質(zhì)量Abstract4125A engines are applied to the automobile, engineering machinery, ships and generator broadly. The crankshaft is a crucial part of an engine。 it plays an important role of with standing the impact load and transmission power in its work process. So it is hard to ensure the engine’s quality. The crankshaft’s running conditions are very bad, so it’s very strict to the processing technology, accuracy, surface harshness, heat treatment and surface strengthen and the dynamic balance . If we can’t guarantee the crankshafts’ quality, it may affect crankshafts’ life time and the machine’s reliability. This design has mainly carried on the establishment of the 4125Acrankshaft’s process and the fixture design of the critical processes. Then study the factors of affecting processing quality and bringing forward the pertinence improvement to affecting the crank shaft and raising product quality and efficacy.Key words: 4125A engines Crankshaft Processing line Fixture design Processing quality 431 緒論4125A型發(fā)動機（柴油機）廣泛應(yīng)用于汽車、工程機械、船舶以及發(fā)電機組中。發(fā)動機曲軸的加工質(zhì)量對于發(fā)動機的功效等尤為重要。曲軸是發(fā)動機中承受沖擊載荷、傳遞動力的重要零件，在發(fā)動機各個部件中最難以保證加工質(zhì)量。由于曲軸工作條件惡劣，因此對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。如果其中任何一個環(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的可靠性。而在4125A型發(fā)動機曲軸的加工工藝中，曲軸連桿軸頸的加工以及鉆斜油孔等關(guān)鍵工序很難加工，因此通過對曲軸加工工藝進(jìn)行合理的編制，改進(jìn)這些難保證加工質(zhì)量部位的加工工藝，并著重分析影響曲軸加工質(zhì)量的因素，提出改進(jìn)措施。提高工件質(zhì)量乃至整個發(fā)動機的功效。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設(shè)計能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來所學(xué)的知識。本次所選設(shè)計內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設(shè)計說明書的編寫等。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。曲軸作為發(fā)動機中最重要的零部件之一，國內(nèi)外對其研究開發(fā)都很重視。歐美等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，經(jīng)過多年的積累，通過計算機三維設(shè)計，利用有限元分析方法對曲軸的各項強度指標(biāo)進(jìn)行分析，使曲軸在初期達(dá)到完美的設(shè)計。在加工工藝方面，由于國外大多采用了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備，而國內(nèi)大多以手動設(shè)備為主，精度差，這就要求我們在實際設(shè)計加工工藝的過程中充分考慮各方面的因素，在借鑒國外先進(jìn)的工藝方案的同時充分考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的利用和改造，達(dá)到少投入，增大收益。2 曲軸零件的分析 發(fā)動機曲軸的作用曲軸是發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作。曲軸常用材料有優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和球墨鑄鐵等，因此曲軸毛坯也就有鍛造曲軸和鑄造曲軸兩大類。在本設(shè)計當(dāng)中，曲軸采用鍛造毛坯。 發(fā)動機曲軸的結(jié)構(gòu)特點曲軸一般是由自由端、功率輸出端和若干個曲拐組成。曲拐由主軸頸、連桿軸頸和曲柄組成。曲軸按結(jié)構(gòu)型式分為整體式和組合式兩大類，整體式曲軸具有較高的強度和剛度、結(jié)構(gòu)緊湊和重量輕；組合式曲軸的優(yōu)點是加工方便，便于系列產(chǎn)品通用，缺點是強度和剛度差，裝配復(fù)雜。 發(fā)動機曲軸的工藝分析從機械加工工藝上看，曲軸屬于軸類零件，主要是外圓表面的加工。但由于曲軸呈拐狀，曲柄銷與主軸頸偏離了一定的距離，不在同一軸心線上，形狀較復(fù)雜，因此，曲軸零件的機械加工過程又有一定的難度。發(fā)動機曲軸共有三組彼此相關(guān)的加工表面： 與主軸頸同軸的加工表面包括：倒角、過渡圓角以及各段軸徑不同的外圓表面，另外，在曲軸小端還有一個半圓鍵槽。 與連桿頸同軸的加工表面主要包括曲拐外圓表面、兩側(cè)面以及過渡圓角表面。 交叉油孔包括四個的直油孔和連接這四個油孔的的斜油孔。 曲軸的技術(shù)要求曲軸是發(fā)動機的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動工作機械和柴油發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作。曲軸在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此要求曲軸具有強度高、剛度大、耐磨性好，曲頸表面加工尺寸精確，且潤滑可靠。曲軸一般是由自由端、功率輸出端和若干個曲拐組成。曲拐由主軸頸、連桿軸頸和曲柄組成。曲軸按結(jié)構(gòu)型式分為整體式和組合式兩大類，整體式曲軸具有較高的強度和剛度、結(jié)構(gòu)緊湊和重量輕；組合式曲軸的優(yōu)點是加工方便，便于系列產(chǎn)品通用，缺點是強度和剛度差，裝配復(fù)雜。下圖是4125A型柴油發(fā)動機曲軸簡圖。它是整體式曲軸，有四個曲拐；主軸頸和連桿軸頸分布在同一平面內(nèi)，四個連桿軸頸在主軸頸兩側(cè)呈兩兩分布，相互夾角180176。；主軸頸和連桿軸頸之間有四個斜油孔相通，以便對連桿軸頸潤滑。曲軸的工藝特點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求較高；剛性較差，屬易彎曲變形的異形軸類零件。曲軸的主要加工表面有：主軸頸、連桿軸頸及法蘭盤端面等。其機械加工的主要技術(shù)要求已在圖中標(biāo)注，但還應(yīng)滿足下列加工要求：1. 曲軸半徑公差為177。2. 主軸頸、連桿軸頸與曲柄連接圓角的Ra≤。3. 各連桿軸頸軸線之間的角度偏差不大于177。30＇。4. 主軸頸、連桿軸頸需高頻淬火，硬度為55～62HRC，淬硬層深度不小于3mm。5. 曲軸的動力不平衡量不得大于120gcm。具體如下圖所示： 4125A型柴油機曲軸技術(shù)要求 曲軸的生產(chǎn)類型本次畢業(yè)設(shè)計的生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)。整體來看，曲軸加工的工藝原則：1. 曲軸具有完全互換性；2. 毛坯精度中等，加工余量中等；3. 設(shè)備采用通用機床、專用機床和數(shù)控機床等集中加工；4. 廣泛采用專用夾具；5. 刀具以通用刀具為主，量具以通用量、檢具為主；6. 需要一定熟練程度的工人。3 工藝過程設(shè)計 確定毛坯的制造形式曲軸采用的材料一般是45鋼，40Mn2,50Mn,40Cr和35CrMo鋼。近年為了降低成本，也采用高強度的球墨鑄鐵QT6002來鑄造曲軸。大批量生產(chǎn)鋼制曲軸毛坯一般采用模鍛；單件小批生產(chǎn)常采用自由鍛造，軸頸表面精加工和熱處理。根據(jù)4125A型曲軸的功用和技術(shù)要求，確定其鑄件毛坯精度中等，公差等級可達(dá)12～14級（參照參考文獻(xiàn)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》），再根據(jù)參