【正文】 運 轉(zhuǎn) 以 后 靠 機 油 泵 提 供 壓 力 供 油 進 行潤 滑 、 降 溫 。發(fā)動機工作過程就是：活塞經(jīng)過混合壓縮氣的燃爆， 推動 活 塞 做 直 線 運 動 ， 并 通 過 連 桿 將 力 傳 給 曲 軸 ， 由 曲 軸 將 直 線 運 動 轉(zhuǎn) 變 為 旋 轉(zhuǎn)運 動 。所以，本次設(shè)計是在仔細(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。發(fā)動機曲軸的作用是將活塞的往復(fù)直線運動通過連桿轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)發(fā)動機由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的輸出。大 慶2022 年 6 月黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計I摘 要曲軸是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一,其性能好壞直接影響到汽車發(fā)動機的質(zhì)量和,承受著強大的方向不斷變化的彎矩及扭矩，同時經(jīng)受著長時間高速運轉(zhuǎn)的磨損，因此要求曲軸材質(zhì)具有較高的剛性、疲勞強度和良好的耐磨性能。所撰寫的工藝路線合理與否，不但影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，而且影響到工人、設(shè)備、工藝裝備及生產(chǎn)場地等的合理利用，從而影響生產(chǎn)成本。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。 主 軸 頸 被 安 裝 在 缸 體 上 ， 連 桿 頸 與 連 桿 大 頭 孔 連 接 ， 連桿 小 頭 孔 與 汽 缸 活 塞 連 接 ， 是 一 個 典 型 的 曲 柄 滑 塊 機 構(gòu) 。曲軸的結(jié)構(gòu)包括軸 頸 、 曲 軸 臂 、 曲 軸 銷 、 側(cè) 蓋 以 及 連 桿 大 端 軸 承 。 曲 軸 銷 具 有 第 一 機 油 緩 沖 室 、 第 二 機 油 緩 沖 室 以 及 第 二 油 路 。 本 實 用 新 型 可 將機 油 內(nèi) 微 小 異 物 過 濾 掉 ， 減 少 了 連 桿 大 端 軸 承 遭 受 微 小 異 物 侵 入 的 機 會 ， 并 避免 連 桿 大 端 軸 承 損 壞 ， 進 而 可 延 長 曲 軸 結(jié) 構(gòu) 的 使 用 壽 命 。精加工普遍采用 MQ8260 等普通曲軸磨床進行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通?？咳斯げ俸邶埥艘晦r(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計V作，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 1 6110 發(fā)動機曲軸零件圖的分析 曲軸的功能和用途曲軸是發(fā)動機上極為重要的零件，他是將連桿傳來的徑向力轉(zhuǎn)變成饒其本身軸線旋轉(zhuǎn)的扭矩，并將此扭矩輸出給汽車或其他裝置。大致結(jié)構(gòu)如圖所示，曲柄臂和連桿軸頸、主軸頸由圓角連接。振動引起的附加力的精確計算非常復(fù)雜，所以常和實測并用。，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為 100mm 之內(nèi)不大于；曲軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為 ，中大型低速曲軸為～。年生產(chǎn)綱領(lǐng)： （2n(1)00NQa????1）曲軸的年產(chǎn)量為 111000 件，現(xiàn)在已知該產(chǎn)品為中型機械，根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計手冊》表 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，可確定其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。本零件的各表面加工并不困難。曲軸零件的形狀比較復(fù)雜，因此毛坯形狀要與零件的形狀盡量接近，即外形鍛成六拐形式，兩端空寂臺階不用鍛出。由于大批量生產(chǎn)的曲柄毛坯的精度高，曲柄不加工，所以軸向的定位基準(zhǔn)一般選取中間主軸頸兩邊的曲柄。但在曲軸加工的過程中，定位基準(zhǔn)要經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換。在加工過程中還要安排校直、檢驗、清洗等工序。而連桿軸頸的粗、精加工，一般都要以曲軸兩端主軸頸定位，所以連桿的粗精加工都安排在主軸頸加工之后進行的。在精磨主軸頸的過程中，先精磨第四主軸頸，這樣在精磨其他主軸頸、油封軸頸時就可以以第四主軸頸為輔助支撐面，因而可以大大降低曲軸精磨后的彎曲變形。校直對曲軸的疲勞強度有著不利的影響，在制定曲軸的加工工藝過程中，應(yīng)盡量減少曲軸的校直的次數(shù)。 制定工藝路線制定 6110 曲軸工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)使曲軸的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，在大批量的生產(chǎn)情況下，可以考慮采用專用機床和專用夾具等，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟因素，以降低生產(chǎn)成本。因此，經(jīng)過綜合考慮，最終確定 6110 曲軸加工工過程如下表 21。（2）加工精度 零件除兩端孔外的各表面為磨削加工精度 。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 設(shè)計毛胚圖（一）確定毛胚尺寸公差本零件的鍛件質(zhì)量 ，形狀復(fù)雜系數(shù) ，含 C 為 %～%，按《機2S械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 ，鍛件的材質(zhì)系數(shù) M1，采取平直分模線，鍛件為精密精度等級，則毛坯的公差可從《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 14， 查得。 重要工序設(shè)計 選擇加工設(shè)備和工藝裝備工序 1：選用 MP73 銑鉆組合加床，使用 MP73 銑鉆組合機床夾具，根據(jù)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 《金屬機械加工工藝人員手冊》表 1039 選用鑲齒套式銑刀（GB112685）直徑=125mm，寬 L=40mm 的中心鉆頭，據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》表 1021（GB607885）選用 B 形帶護錐的中心鉆 d=8mm，l=100mm；量具選用 1000mm 鋼直尺和分度值 測量范圍 0～125 的游標(biāo)卡尺。工序 13：查 CFM 公司曲軸內(nèi)銑機床號及技術(shù)參數(shù)表選用 FKP20/1 型單刀盤內(nèi)銑床，使用內(nèi)銑自帶卡座和中心定位和夾緊；選用刀盤型號為 MKJ，內(nèi)徑Φ300mm，刀片號 16/8；量檢具選 24240C 型氣動量儀，曲軸自動檢驗機和圓規(guī)卡規(guī)，手提式曲軸表面粗糙度檢驗儀。 確定工序尺寸確定工序尺寸的一般方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟加工精度確定。本零件各主要端面的加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度。 工序 1（銑端面鉆中心孔）切削用量及時間的確定本工序為粗加工工序。參照《金屬機械加工人員手冊》表 1470，由銑刀直徑 d=125mm,銑刀齒數(shù) z=6 和 =得 v=261m/min。（3）確定切削速度 v： 同進給量，可查得 v=12~25mm/min,本工序中取 v=20m/min。參照《金屬機械加工人員手冊》表 14128，工件磨削表面的直徑 d=75mm, 查得 =13~16min,本工wv序去 =13m/min。 ?（2）確定進給量 ：Bf參照《金屬機械加工人員手冊》表 14128，可算得縱向進給量，取 。5s?（4）確定主軸轉(zhuǎn)速 n=（2102560/???11）據(jù) MQ1350B 外圓磨床的轉(zhuǎn)速，取 n=3200r/min.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 （5）確定粗磨齒輪軸項的基本時間 同上可知 （22(3521)????12）工序的基本時間為 ??? 工序 9（精車第二、三、五、六、七主軸頸、油封軸頸和法蘭）切削用量即基本時間的確定本工序為精加工工序，選用 CK6140 數(shù)控車床和 YT15 硬質(zhì)合金車刀，選用可轉(zhuǎn)位車刀（GB207887,GB208087）,刀具副偏角 ，刀尖圓弧半徑10rk??。?1/? 工序 29（精磨第四主軸頸及其過渡圓角）切削用量及基本時間的確定本工序為精加工工序，選用 MQ1350B 外圓磨床，是用頂尖定位、雞心頭夾緊，并使用中心架，所選砂輪的寬度為 。機床夾具的用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有一個正確的位置，并在加工過程中這個位置不變，可以看出夾具在機械加工中占有很重要的地位，尤其是在成批生產(chǎn)時更是大量采用機床夾具，它們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的基本組成，根據(jù)功用一般可分為：1）定位原件或裝置，用以確定工件在夾具中的正確位置；2）刀具導(dǎo)向原件或裝置，用以引導(dǎo)刀具或用以調(diào)整刀具相對于工件的位置；3）夾緊元件或裝置，用以夾緊元件；4）連接原件，用以確定工件在機床上的正確位置并與機床相連接；5）夾具體，用以連接各夾具元件及裝置，使之成為一個整體，并通過它將夾具安裝在機床上；6）其他元件及裝置，如分度裝置、防錯裝置等。 剛性差因本曲軸長徑比較大，同時具有曲拐，因此剛性較差。（4）：在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序。B：粗基準(zhǔn)選擇用曲軸兩端的中心孔。D：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工藝設(shè)計時定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計基準(zhǔn)一致。連桿軸頸側(cè)面有較高的端面跳動要求，并同時滿足和磨削表面的粗糙度要求，這就要求夾具有較好的定位和夾緊裝置，盡量減少定位和夾緊誤差。 6110 曲軸連桿軸頸粗磨夾具設(shè)計 定位基準(zhǔn)的選擇工件在機床上的定位，實際上包括工件在夾具上的定位和夾具在機床上的定位兩個方面，這里只討論工件在夾具上的定位。在制定曲軸的粗磨工藝規(guī)程時，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問題，并繪制了工序簡圖如 31。t計算夾緊力：夾緊工件所需的夾緊力i黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 22 如前所述，本工序只需計算防止工件轉(zhuǎn)動所需的夾緊力 W，根據(jù)工件力矩平衡條件可得： （312DWfNfM???3）式中 NV 型塊工作面對工件的反作用力， （32sinGWN???4）G工件自重； D工件定位基準(zhǔn)直徑； M切削力矩； ， 夾緊面和夾具定位面上的摩擦系數(shù)。定位誤差就是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差，也就是等于兩者的代數(shù)和。左右夾具體的中心線即為主軸黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 27 的回轉(zhuǎn)中心線。V 型塊的定位靠定位銷 8 來實現(xiàn)。由于分度盤的 3 個齒面為 精確分度，因此保證012了個連桿軸頸的角度偏差并滿足了工藝要求。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 總結(jié)對任何制造業(yè)來說，制造工藝的基本要求主要是兩個方面：一是質(zhì)量要達到產(chǎn)品的設(shè)計要求；二是生產(chǎn)時消耗的物質(zhì)和勞動量最少。當(dāng)然，目前國際上還有更加先進的曲軸加工工藝和機床設(shè)備，只鉆一對質(zhì)量中心孔，選用日本的 Mazak 五軸聯(lián)動的數(shù)控機床進行一系列的加工。首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師王老師，在整個過程中他給了我很大的幫助。同時感謝所有任課老師四年來對我的培養(yǎng)。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31