【正文】 termine the entire process of technology cards and processes card, and finally developed the basis of these.Keywords: WD615 crankshaf forging machining heat treatment process design中國計量學(xué)院現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄1 緒論 1 1 曲軸制造的國內(nèi)外現(xiàn)狀 1 WD615系列曲軸概述 22 WD615系列發(fā)動機曲軸分析 4 零件的工作機理 4 零件結(jié)構(gòu) 4 5 5 63 鍛造工藝的制定 7 曲軸鍛造工藝性分析 7 曲軸的鍛造工藝流程 7 鍛造工藝的設(shè)計 84 機械加工工藝設(shè)計 10 10 10 10 11 機械加工工序安排原則 11 11 12 工藝計算 13 工序尺寸的基本尺寸 13 13 16 16 17 17 輔助工序安排 245 熱處理工藝的設(shè)計 25 曲軸的預(yù)備熱處理 25 曲軸的表面處理 26 圓角淬火 26 氣體軟氮化處理 27 28參考文獻 29附件1：鍛造工藝過程卡片 31附件2：機械加工工藝過程卡片 32附件3：銑端面工序卡片 34附件4：車大小端外圓工序卡片 35附件5：銑主軸頸、連桿軸頸工序卡片 36附件6：鉆直油孔、斜油孔工序卡片 37附件7：粗、精磨端面 38附件8：車大小端外圓工序卡片 39附件9：粗、精磨軸頸外圓工序卡片 40附錄10：學(xué)位論文數(shù)據(jù)集 41中國計量學(xué)院現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）1 緒論我們所能見到的所有零件，當(dāng)人們還在做圖紙設(shè)計的同時都必須經(jīng)過一個重要的步驟——加工工藝和夾具設(shè)計。其中包括毛坯的制造形式、機械加工的基準選擇、加工路線安排和工序尺寸的計算以及熱處理的關(guān)鍵參數(shù)的確定，最后根據(jù)這些制定整個工藝流程的工藝卡和工序卡。在此，我衷心的說一次謝謝大家！WD615系列發(fā)動機曲軸加工工藝設(shè)計摘要：曲軸是發(fā)動機中最重要的運動零件，它的作用是與連桿組成曲柄連桿機構(gòu)，將活塞受到的燃燒室內(nèi)膨脹壓力而產(chǎn)生的上下運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生動能。羅老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從查閱資料到設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期修改這整個過程中都給予了我寶貴的意見和建議。本學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。中國計量學(xué)院現(xiàn)代科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）WD615系列發(fā)動機曲軸加工工藝設(shè)計The Machining對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師羅文老師。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，我要感謝我的母校，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師你們教會我專業(yè)知識。然后根據(jù)加工要求對毛坯鍛造工藝、機械加工工藝、與熱處理工藝設(shè)計。engine 伴隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的日益發(fā)漲，發(fā)動機生產(chǎn)技術(shù)越趨成熟。為了跟上國際的腳步，我國也必須在這方面繼續(xù)努力。如果曲軸質(zhì)量沒有保證，將嚴重影響整個發(fā)動機的質(zhì)量。 曲軸制造的國內(nèi)外現(xiàn)狀當(dāng)前，國外（如美國、日本、英國等）的曲軸加工技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，其主要特點是生產(chǎn)線自動化水平高、靈活性和適應(yīng)性強，加工工藝和設(shè)備先進。但是，國內(nèi)很多大規(guī)模的主機廠普遍采用進口設(shè)備為主，組建具有示范作用的高水平曲軸加工線，能夠滿足自身部分配套需求，同時向?qū)I(yè)廠家采購大部分配套所需曲軸。 WD615系列曲軸概述為了彌補中國卡車市場缺重的情形，WD615系列發(fā)動機伴隨著國家從奧地利斯太爾公司整體引進斯太爾重卡平臺而來到了中國。（2））可靠性高：WD615系列發(fā)動機采用隧道式結(jié)構(gòu)型式，曲軸箱和與七道主軸承蓋鑄成一體，整體鍛造的氮化曲軸和優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛造連桿以及采用柔性設(shè)計制造的強力螺栓等，均保證了柴油機各運動件性能的高可靠性。（5）結(jié)構(gòu)合理、操作維修方便：單體式氣缸蓋，體積小、工藝性好、互換性強。主體采用無襯墊結(jié)構(gòu)，框架式曲軸箱、沖壓式油底殼、高精度齒輪和扭轉(zhuǎn)棒齒輪傳動，能夠確保了柴油機的低噪音污染。引進后，中國重汽公司組織重汽公司技術(shù)中心、杭州汽車發(fā)動機廠、濟南汽車制造總廠、濰坊柴油機廠根據(jù)曲軸圖紙要求聯(lián)合攻關(guān),研究WD615系列發(fā)動機曲軸國產(chǎn)化生產(chǎn)技術(shù)，并參照斯太爾及國內(nèi)技術(shù)標準, 制定了《斯太爾載貨汽車WD615系列曲軸模鍛件技術(shù)條件》，該技術(shù)條件的各項指標在達到斯太爾原件要求的同時，也考慮到國內(nèi)工藝水平，因此在國內(nèi)實施是可行的，為國產(chǎn)化生產(chǎn)提供了依據(jù)，取得了巨大成果，使我國的曲軸生產(chǎn)技術(shù)取得了突飛猛進的進步。連桿頸直徑82mm，；夾角為120176。曲軸上位于轉(zhuǎn)動中心的叫做主軸頸，它通過軸瓦與曲軸箱相連，不在轉(zhuǎn)動中心的叫做連桿軸頸，它通過連桿軸瓦和螺栓與連桿相連。另外，曲軸工作時要高速旋轉(zhuǎn)，需要不斷的對曲軸的摩擦表面用潤滑油潤滑，因此，在曲軸的主軸頸和連桿頸上都鉆有油孔，以便更好的潤滑。直列發(fā)動機的連桿軸頸數(shù)目和氣缸數(shù)相等，WD615系列發(fā)動機是直列六缸發(fā)動機。在毛坯成形方案的選擇中，要考慮適應(yīng)性原則。內(nèi)燃機曲軸在工作過程中承受很大的拉伸、彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，故高速大功率內(nèi)燃機曲軸一般采用強度和韌性較好的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造成形，功率較小時可采用球墨鑄鐵鑄造成形或用中碳鋼鍛造成形。要求能達到“二度”、“三性”即強度、剛度、耐磨性、耐疲勞性、和沖擊韌性。176。既根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀、外形尺寸和工作條件要求，選擇適應(yīng)的毛坯方案。WD615系列曲軸毛坯材料采用優(yōu)質(zhì)45號鋼，大約能達到HB228。 WD615曲軸鍛件毛坯尺寸表零件尺寸/mm單邊余量/mm毛坯尺寸/mmΦ1003Φ106Φ823Φ88Φ502Φ54Φ1204Φ12811081115這種曲軸幾何形狀復(fù)雜，技術(shù)條件嚴格，工序多，鍛造工藝性較差，生產(chǎn)難度較高。其中包括加熱、鍛造、切邊、扭拐、校正等多道工序，詳細的流程為清楚表達用工藝流程圖畫出。20℃，加熱設(shè)備是步進式煤氣加熱爐。m。4 機械加工工藝設(shè)計 定位基準的選擇是工藝規(guī)程制定中一項重要工作，它是工藝路線是否正確合適的主要前提。零件在設(shè)計工藝規(guī)程是總是先考慮用怎么樣的精基準加工可以達到設(shè)計要求，然后考慮用怎樣的粗基準來加工出精基準。（4）作為粗基準的表面應(yīng)平整，才能保證定位可靠性。（2）當(dāng)工件以某一基準定位可以較方便的加工多個表面時，應(yīng)選擇該表面本身作為精基準，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”避免基準轉(zhuǎn)換產(chǎn)生誤差。（5）有多種方案可供選擇時，應(yīng)選擇定位基準未定、夾緊可靠，可使夾具簡單化的表面為精基準[18]。這里需要說明幾點：（1）在具體制定工藝路線時，必須充分考慮本企業(yè)的實際加工條件與能力。（3）計算機輔助工藝編制是制定機械加工工藝規(guī)程的發(fā)展方向，即CAPP（puter aided process planning）。在零件切削加工工藝過程中，首先要安排加工基準面的工序首先應(yīng)該安排加工基準面的工序?？傊砻娲植诙茸畹偷谋砻婧妥罱K的加工工序必須安排在最后加工，避免磕碰高光潔的表面。為避免產(chǎn)生廢品，所確定的加工余量一般偏大。此方法確定的加工余量較合理，但需要全面的試驗資料，計算也復(fù)雜，很少采用[22]。粗銑余量Z=，粗磨余量Z32=，精磨余量Z33= 4 工藝計算 工序尺寸的基本尺寸主軸頸精磨后的工序基本尺寸為Φ100，各工序尺寸依次為：粗磨（100+）mm=粗車（+）=連桿軸頸精磨后的工序基本尺寸為Φ82，各工序尺寸依次為：粗磨（82+）mm=粗車（+）=小頭端精磨后的工序基本尺寸為Φ50，各工序尺寸依次為：粗磨（50+）mm=粗車（+）=大頭端精磨后的工序基本尺寸為Φ120，各工序尺寸依次為：粗磨（120+）mm=粗車（+）=開檔長度46，各工序尺寸依次為：粗磨（46+）mm=粗車（+）=查表51[19]按十級精度計算《鋼質(zhì)模鍛件公差表》（普通級）得，表 1 毛坯尺寸公差表毛坯尺寸/mm公差/mm按對稱標注結(jié)果/mmΦ106177。Φ542177。11157177。工序名稱工序余量/mm工序尺寸/mm工序公差/mm工序尺寸及偏差/mm精磨Φ50Φ粗磨Φ粗車Φ毛坯4Φ542Φ54177。刀具壽命與工序的切削用量有密切關(guān)系（見金屬切削原理），一般分為該工序單件成本最低的經(jīng)濟壽命和最大生產(chǎn)率壽命兩類。選擇切削用量時應(yīng)考慮的主要因素有：刀具和工件的材料、刀具壽命、機床功率、工件的加工精度和表面粗糙度、機床－機床夾具－工件－刀具系統(tǒng)的剛度以及斷屑、排屑條件等。工時定額計算的說明：時間定額是工藝規(guī)程中的重要組成部分，是勞動生產(chǎn)率指標，也是完成一個工序所需的時間。 對機加工而言，基本時間就是切去金屬所消耗的時間。計算方法：一般按操作時間的2%～7%進行計算，%。在大量生產(chǎn)中，產(chǎn)品終年不變，可不計準終時間。時間定額計算由于銑兩個端面是同時的，故tm=79，已知Vf=nf，Lw=54，查表533取L1=3，L2=3則nf=，n=100 r/min，工步3：打中心孔Φ10A①． 選用高速鋼鉆頭，確定背吃刀量，鉆孔時背吃刀量為已加工表面直徑的一半，故ɑp=5mmB②．進給量的確定， 由《機械工人必備手冊》表918查得，f=C③．切削速度的計算，由表919得，v=15m/min，由公式n=1000v/(πd) 求出n=1000x15/()=，取n=500r/min，求的實際切削速度V=D④．時間定額計算查表557可知，打中心孔的基本時間為tm= （） 式中Lw為工件切削部分長度，單位mmLf為切入量，單位mmtm=（Lw+Lf）/fn=（22+4）/（）==17s 工序(2）車大端和小端外圓工步1：車大端外圓A①．選用高速鋼刀具，確定背吃刀量，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表27選取ɑp=B②．進給量的確定，選取f=C③．切削速度的計算，選取v=30m/min，由公式n=1000v/(πd) 求出n=1000x30/()=，取n=100r/min，求的實際切削速度V=D④．時間定額計算查表547，車外圓的基本時間為Tj= （）式中，L為切削加工長度，單位mmL1為刀具切入長度，單位mmL2為刀具切出長度，單位mmL3為小批量加工時試切長度，故大批量生產(chǎn)時為0I為進給次數(shù)已知f=，n=100r/min，L=44，L1=ɑp/Kr+(2~3)，Kr為主偏角，約45176。D④．時間定額計算查表557可知，鉆孔的基本時間tm= 當(dāng)式中LI=2~4，取3， =d x (cotKr)/2+3≈ x 1+3=，Lw是加工長度， Lw=35故， tm=（35+2+）/（400x0. 3）==22s；鉆一個孔的時間為22s,鉆9個孔的時間約為200s。檢驗是主要的輔助工序，為了確保零件的加工質(zhì)量，在工藝過程中必須合理地安排檢驗工序。工件在進入裝配之前，一般應(yīng)安排清洗。最終熱處理的目的是為了提高力學(xué)性能，如調(diào)質(zhì)處理、淬火、滲碳、滲氮安排在精加工之前，以便在精加工時校正熱處理的變形[20]。另外，氣體軟氮化的表面處理方式也能大幅度提高耐磨性和疲勞強度，由于他的工藝難度相對較低，加工質(zhì)量穩(wěn)定，這種表面處理方式在很多廠家廣泛使用曲軸的熱處理要求是：（1）曲軸的連桿軸頸和主軸頸處鍛鋼淬硬層硬度為55~63HRC，~，晶粒度為3~7級。調(diào)質(zhì)處理就是在淬火后高溫回火，其工藝操作要點是：（1）淬火加熱和保溫應(yīng)確保原組織完全奧氏體化，具體淬火加熱溫度和保溫時間可參見《典型零件熱處理技術(shù)》表1212129。102油500177。 WD615發(fā)動機曲軸的感應(yīng)加熱電參數(shù)和淬火工藝規(guī)范曲軸軸頸變壓器匝數(shù)比電壓/V電流/A功率/kw功率因數(shù)加熱時間/s提前冷卻時間/s冷卻時間/s水壓/MPa硬化層深/mm主軸頸連桿軸頸13/2600155100~連桿軸頸主軸頸13/242016585~輔助工序安排 氣體軟氮化處理氮化處理是將鋼鐵工件在一定溫度的含有活性氮的介質(zhì)中保持一段時間，使其表面滲入氮原子的一種表面處理工藝[25。操作時，先排氣后升溫，在450℃以上，應(yīng)降低升溫速度，避免超過工藝溫度。1035~5520~40~850~950HV為期幾個月的畢業(yè)設(shè)計終于進入了最后階段，這也意味著我們即將告別大學(xué)生時代。包括毛坯鍛造、機械加工、熱處理以及最后的輔助工藝。導(dǎo)致研究的不夠深入具