發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝-wenkub
2023-07-08 02:25:06 本頁面
【正文】 強(qiáng)大的方向不斷變化的彎矩及扭矩，同時(shí)經(jīng)受著長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)的磨損，因此要求曲軸材質(zhì)具有較高的剛性、疲勞強(qiáng)度和良好的耐磨性能。. . . .濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝 系別 機(jī)電系 專業(yè) 機(jī)電一體化 班級 機(jī)電0814班 姓名 趙哲 學(xué)號 08011427 指導(dǎo)教師 張保和 日期 設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的加工工藝設(shè)計(jì)要求： 通過對曲軸的了解認(rèn)識，在掌握曲軸的相關(guān)概念、性能的基礎(chǔ)上，能夠合理的制定一套加工曲軸的工藝過程。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的作用是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)通過連桿轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的輸出。所以，本次設(shè)計(jì)是在仔細(xì)分析曲軸零件加工技術(shù)要求及加工精度后，合理確定毛坯類型，經(jīng)過查閱相關(guān)參考書、手冊、圖表、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料，確定各工序的定位基準(zhǔn)、機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差，最終制定出曲軸零件的加工工序卡片。曲軸的性能整體鍛造曲軸尺寸緊湊、質(zhì)量較輕、強(qiáng)度高、剛性好。整體鑄造曲軸的加工性能好，金屬切削量少，成本低，鑄造曲軸可以獲得較合理的結(jié)構(gòu)形狀，如橢圓形曲柄臂，桶形空心軸頸和卸載槽等。曲軸的軸端：軸心線與曲軸旋轉(zhuǎn)中心同心的軸向端部稱之為軸端。主軸頸與連桿軸頸重疊的部分S稱之為重合度。曲柄臂及曲拐：曲軸上連接主軸頸和連桿軸頸或連接相鄰連桿軸頸的部位叫做曲柄臂。裝上連桿后，可承接活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變成循環(huán)運(yùn)動(dòng)。曲軸在工作時(shí)，受氣體壓力，慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復(fù)雜，同時(shí)，曲軸又是高速旋轉(zhuǎn)件，因此，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，具有良好的承受沖擊載荷的能力，耐磨損且潤滑良好。工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。在對連桿頸進(jìn)行隨動(dòng)磨削時(shí)，曲軸以主軸頸為軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并在一次裝夾下磨削所有連桿頸。曲軸的連桿軸頸是曲軸與連桿的連接部分，在連接處用圓弧過渡，以減少應(yīng)力集中。為了防止機(jī)油沿曲軸軸頸外漏，在曲軸前端裝有一個(gè)甩油盤，在齒輪室蓋上裝有油封。軸頸長度公差等級在IT9～I(xiàn)T10之間。各連桿軸頸的位置度不大于177。常用材料有345鋼或球墨鑄鐵QT600—3；對于高速、重載曲軸，可采用40Cr、42Mn2V等材料。 曲軸的機(jī)械加工工藝過程曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給曲軸的機(jī)械加工帶來了很多困難，必須予以充分的重視。 曲軸的機(jī)械加工工藝路線（1）、鑄造（2）、熱處理（3）、銑兩端面（4）、車兩端工藝搭子外圓（5）、鉆主軸頸中心孔（6）、鉆連桿軸頸中心孔（7）、檢驗(yàn)（8）、粗車三個(gè)連桿軸頸（9）、精車三個(gè)連桿軸頸（10）、車工藝搭子兩端面（11）、粗車各處外圓（12）、精車各處外圓（13）、檢驗(yàn)（14）、磨削連桿軸頸外圓（15）、磨削兩主軸頸（16）、（17）、（18）、檢驗(yàn)（19）、車掉兩端工藝搭子（20）、車兩端面（21）、銑鍵槽（22）、倒角（23）、去毛刺（24）、檢驗(yàn)3 曲軸的機(jī)械加工工藝過程分析 曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特點(diǎn)，主要包括形狀復(fù)雜，剛性差及技術(shù)要求高，針對這些特點(diǎn)應(yīng)采取相應(yīng)的措施，分析如下： 形狀復(fù)雜曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時(shí)主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下幾點(diǎn)問題：⑴、設(shè)計(jì)加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機(jī)床主軸重合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180176。曲軸在切削力及自重的作用下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲及彎曲變形，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)解決以下問題：⑴：粗加工時(shí)由于切削余量大，切削力也較大，可用中間托架來增強(qiáng)剛性，減小變形和振動(dòng)，同時(shí)機(jī)床刀具及夾具都應(yīng)有較高的剛度。因而總的工藝路線較長，精加工占有相當(dāng)比例。⑶：精加工時(shí)仍用中心孔作為基準(zhǔn)，但要重新修磨中心孔，避免精加工時(shí)因中心孔磨損引起加工誤差。但軸兩端的軸頸分別是φ20mm和φ25mm，而三處連桿軸頸中心距分布在φ32mm的圓周上，故不能直接在軸端面上鉆三對中心孔。⑶、該零件剛性較差，應(yīng)按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準(zhǔn)貫穿整個(gè)曲軸加工始終。 曲軸主軸頸的車削由于曲軸年產(chǎn)量不大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強(qiáng)的普通車床上進(jìn)行。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。車削連桿軸頸需要解決的是角度定位（兩連桿軸頸軸線需要控制在150176。接盤與車床過渡接盤靠中間的定位銷定位并連接，接盤在過渡接盤上靠棱形定位銷可轉(zhuǎn)180176。用頂尖頂緊中心孔，這樣就能保證連桿軸頸軸線與車床主軸線一致。 鍵槽加工這個(gè)鍵槽主要用于飛輪，加工此鍵槽應(yīng)安排在主軸頸精磨工序
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