【正文】 圓柱度誤差 ，連桿軸頸的圓柱度誤差 。 曲柄是主軸頸和連桿軸頸的連接部分，斷面為橢圓形，為了平衡慣性力，曲柄處鑄有 (或緊固有 )平衡重塊。這種支承，曲軸的強(qiáng)度和剛度都比較好，并且減輕了主軸承載荷，減小了磨損。 曲軸一般由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。 擬解決的主要問題 (1) 分析零件圖，運(yùn)用工藝知識選擇加工基準(zhǔn)據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件確定工藝方案及相應(yīng)加工方法 (如 :定位，夾緊，毛坯基準(zhǔn)，孔徑等 )； (2) 通過分析擬定有保證加工精度的方法：有粗加工，半精加工，精加工等重要加工路線圖； (3) 通過分析設(shè)計(jì)符合實(shí)際的完整的工藝規(guī)程，如：封面、加工工序目錄、工裝目錄、工序圖； (4) 通過分析選擇有重要尺寸的加工 方法及相應(yīng)的加工參數(shù)的工序圖及工序圖要突出加工部位； (5) 有工藝規(guī)程的二維和三維圖； (6) 有相關(guān)重要尺寸鏈換算和必要先進(jìn)工藝加工改進(jìn)。如果其中任何一個(gè)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(jī)的可靠性。隨著科技的不斷發(fā)展，汽油機(jī)的不斷強(qiáng)化，曲軸的工作條件愈加苛刻，保證曲軸的工作可靠性至關(guān)重要，其加工工藝是否合理，對曲軸的使用壽命有很大影響，因此在加工過程中需給予高度重視。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 Pro/E 的輕 型汽車曲軸的工藝規(guī)程編制及改進(jìn) 全套圖紙，加 Q174320523 各專業(yè)都有 The Graduation Design for Bachelor39。 known bad hair crankshaft size and standard size. Parts using CAD software, drawing maps, and then the use of Pro / E software to establish threedimensional model, the preparation process of the crankshaft. Keywords: Gasoline Engine； Crankshaft； Design； AutoCAD ； Pro/E. 目 錄 摘要 ?????????????????????????????????Ⅰ Abstract???????????????????????????????Ⅱ 第 1 章 緒 論 ????????????????????????????? 1 概述??????????????????????????????? 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀?????????????????????????? 1 設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容???????? ???????????????? 2 第 2 章 曲軸的分析 ?????????????????????????? 3 曲軸的功用???????????????????????????? 3 曲軸的工藝分析?????????????????????????? 4 曲軸加工的幾種工藝???????????????????????? 5 本章小結(jié)????????????????????????????? 5 第 3 章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) ???????????????????????? 6 確定毛壞制造形式 ????????????????????????? 6 基準(zhǔn)的選擇???????????????????????????? 6 毛坯尺寸、加工余量及公差的確定?????????????????? 6 加工余量的確定??????????????????????? 6 尺寸鏈計(jì)算????????????????????????? 7 毛壞尺寸的確定 ?????????????????????? 10 曲軸二維工藝規(guī)程的編制 ?????????????????????? 10 曲軸加工工藝過程 ????????????????????? 10 加工工藝過程的改進(jìn) ??????????????????????? 16 本章小結(jié) ???????????????????????????? 17 第 4 章 Pro/E 曲軸建模 ???????????????????????? 18 曲軸的結(jié)構(gòu)及特征創(chuàng)建順序分析??????????????????? 18 曲軸三維建?；具^程??????????????????????? 18 建立零件設(shè)計(jì)文件??????????? ???????????? 18 建立曲柄模型????????????????????????? 18 建立曲軸自由端特征?????????????????????? 21 建立曲軸后端特征??????????????????????? 22 本章小結(jié)????????????????????????????? 23 第 5章 編制曲軸三維工藝規(guī)程 ???????????????????? 24 曲軸三維工藝規(guī)程編制??????????????????????? 24 本章小結(jié)? ???????????????????????????? 28 第 6 章 曲軸的 先進(jìn)加工技術(shù) 及強(qiáng)化工藝 ??????????????? 29 毛坯的鑄造技術(shù)?????????????????????????? 29 提高曲拐疲勞強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施 ???????????????????? 30 曲軸的材料及強(qiáng)化工藝 ??????????????????????? 30 本章小結(jié) ????????????????????????????? 32 結(jié)論 ????????????????????????????? ???? 33 參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????? 34 致謝 ????????????????????????????????? 35 附錄 ????????????????????????????????? 36 1 第 1 章 緒 論 概述 曲軸是發(fā)動機(jī)最重要的零件之一，其功用是將活塞連桿組傳來的氣體作用力轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)力矩，再通過飛輪、離合器和汽車傳動系統(tǒng)來驅(qū)動汽車行駛；同時(shí)驅(qū)動發(fā)動機(jī)的輔助裝置（配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸、發(fā)電機(jī)、水泵、風(fēng)扇、機(jī)油泵、汽油 泵等）工作，由此可見曲軸在發(fā)動機(jī)中扮演著重要的角色。曲軸作為發(fā)動機(jī)的心臟，正面臨著安全性和可靠性的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)材料和制造工藝已無法滿足其功能要求，市場對曲軸材質(zhì)以及毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱 處理和表面強(qiáng)化、動平衡等要求都十分嚴(yán)格。從設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)原理、材料及應(yīng)用等方面分析輕型車曲軸加工技術(shù)，提出自己的設(shè)計(jì)思想及加工方法及改進(jìn)方法。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。四缸發(fā)動機(jī)全支承曲軸有五個(gè)主軸頸。 V 型發(fā)動機(jī)的連桿軸頸數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。近年來，球墨鑄鐵和稀土球墨鑄鐵得到了廣泛的運(yùn)用，其特點(diǎn)為：可鑄性好，有較高的強(qiáng)度和較小的缺口敏感性，有較好的減振性及耐磨性?？梢钥闯觯黝i或連頸的車削工序都與磨削工序分開，往往中間安排一些不同的加工面或不同性質(zhì)的工序。 曲軸車?yán)? 只有少數(shù)機(jī)床在有限范圍內(nèi)使用，這是一種拉削工藝，既可以通過直線車?yán)椒ǎ詫πD(zhuǎn)曲軸成切線進(jìn)給的方式進(jìn)行常規(guī)直線拉削，也可以采用隨后發(fā)展的圓形或螺旋形拉刀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拉削。曲軸穿過旋轉(zhuǎn)著的銑刀。 該方法工序時(shí)間短、換刀調(diào)刀非?？旖?。所以選擇鑄鐵曲軸。 銑兩端面，總長 437mm。銑平衡重至大頭寬 110mm、小頭寬 80mm。定位及夾緊：兩端主軸頸中心孔 。減環(huán)反向變動指該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)減小，該環(huán)減小時(shí)封閉環(huán)增大。 0A ＝ ??kz zA1????11nkj jA （ 31） =A1+9mm+ A1=28mm 式中 0A —— 封閉環(huán)的基本尺寸； ZA —— 增環(huán) kAAA ?、 21 的基本尺寸； A2=9mm,A3=。通常，曲軸這類結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、精度要求高的軸類零件，都是以 中心孔為基準(zhǔn)進(jìn)行車、磨、銑等機(jī)械加工的。 ⑶ 以頂針定位中心孔 A，另一端以自動定心 V形夾具定位另一主軸頸毛坯面打中心孔 B，如圖 所示。 圖 系統(tǒng)框表明了曲軸動平衡中測量、校正去重與檢測三者之間的關(guān)系，測量工位兩傳感器 a、 b產(chǎn)生的反映工件不平衡量的模擬信號經(jīng)處理后輸入微機(jī)控制系統(tǒng)，同時(shí)輸入的還有回轉(zhuǎn)基準(zhǔn)信號。 清洗效果為：清洗效果 =清洗前機(jī)械雜質(zhì)質(zhì)量 遺留量 /清洗前機(jī)械雜質(zhì)質(zhì)量 *100% 檢 測 去重 測 量 模擬信號處理 A/D 轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)處理 工件 下道工序 取走返修 合 格 不合格 不合格 合格 下道工序 14 圖 圖 （ 2）清洗壓力：曲軸清洗一般為 640Kpa. 清洗劑及其溫度 （ 1）清洗劑一般分成四類： A、堿性溶劑 — 常用的有苛性鈉、硅酸鈉、磷酸三鈉、亞硝酸鈉等堿性化合物，其水溶液呈堿性反應(yīng)。一般當(dāng)溫度從常溫提高 10186。若在零件表面上撒以磁性鐵粉，或?qū)㈣F粉與油的混合液通過零件表面，鐵粉就 被磁化并吸附在裂紋處，從而顯現(xiàn)出裂紋的位置和大下。而且滲透性應(yīng)較好，且對被檢零件無腐蝕，通常采用煤油、變壓油或柴油，在每升溶液中加入 20g~30g四氧化三鐵鐵粉。熒光物質(zhì)通常采用拜爾熒光黃及滲透性強(qiáng)的煤油、航空油等石油產(chǎn)品，當(dāng)熒光物質(zhì)受到紫外線照射后，其分子吸收能量處于不穩(wěn)定的激發(fā)狀態(tài)，分子由激發(fā)狀態(tài)過渡到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，熒光物質(zhì)放出能量發(fā)光， 16 產(chǎn)生熒光現(xiàn)象。 （ 3）著色探傷 著色探是利用毛細(xì)管現(xiàn)象顯示零件表面缺陷。 現(xiàn)介紹一款型號為 VDF 315 OM4 的高速隨動外銑床的性能。 18 第 4 章 Pro/E 曲軸建模 Pro/E 軟件是美 國 公司開發(fā)的一套機(jī)械 CAD/CAM 軟件，它集零件設(shè)計(jì)、大型組件設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、模具開發(fā)、數(shù)控加工、運(yùn)動分析等功能于一體，具有參數(shù)化設(shè)計(jì)、特征驅(qū)動等特點(diǎn)，是世界上應(yīng)用最廣泛的 CAD/CAM 軟件之一 。 （ 2）重復(fù)以上步驟，選取拉伸出的面作為草繪平面，選取“ TOP”面作為參照平面，參照方向?yàn)椤白蟆?，單擊草繪按鈕，在草繪環(huán)境中以 R60 繪制一個(gè)圓， 單擊草繪器 19 中的確定按鈕，在拉伸長度處輸入“ 1” ，完成特征的創(chuàng)建。 20 圖 鏡像得到的結(jié)果 圖 第二段曲拐草繪圖 （ 7）重復(fù)步驟 6，建立下一段曲柄，如圖 所示。 21 圖 繪制曲軸油孔并倒圓角 建立曲軸自由端特征 （ 1） 單擊窗口右側(cè)工具欄中的 “ 拉伸工具 ” 按鈕打開 “ 拉 伸工具 ” 操作板，單擊“ 草繪 ” 按鈕， 選取曲軸左端作為草繪平面，選取“ TOP”面作為參照平面，參照方向?yàn)椤白蟆?，單擊草繪按鈕，在草繪環(huán)境中繪制草繪圖形，在拉伸深度處輸入值，預(yù)覽后，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。 （ 4） 單擊窗口右側(cè)工具欄中的 “ 孔特征 ” 按鈕打開 “ 孔特征 ” 操作板 ，在 “ 孔特征 ” 操作板 中點(diǎn)擊“放置 ” 按鈕，選擇步驟 1 中拉伸出的面作為孔的放置平面，依次按照尺寸要求建立三個(gè)相隔 60 的螺紋孔特征。粗、精車與主軸頸同軸的所有軸頸，主軸頸Φ 50mm、法蘭盤外圓Φ 60mm、小頭所有外圓Φ 38mm、Φ 32mm、Φ 24mm，留磨量 。定位及夾緊 : 5 主軸頸，第三主軸頸采用輔助支撐，建模及圖如圖 所示。銑鍵槽寬 5mm、深 。 圖 磨所有連桿軸頸 110 工序：動平衡去重。因此，必須根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的用途及強(qiáng)化程度，正確地選用曲軸材料。經(jīng)大量分析研究表明 ,國外球鐵中硫、磷、鎂及稀土元素含量明顯低于國產(chǎn)件 ,且金相組織中的石墨圓整均勻。在國外 ,曲軸造型多采用殼形工藝 ,其中酚醛樹脂砂熱固化殼形工藝是比較成熟的一種。為了提高該處的疲勞強(qiáng)度，可以采用下述三種辦法： （ 1)改善應(yīng)力的分布情況，減少拐角處的應(yīng)力，例如提高 軸頸的重疊度； （ 2） 減小應(yīng)力集中的程度，例如采用較大的過渡圓角； （ 3） 提高表面質(zhì)量，例如減少表面粗糙度，消除表面的微觀裂紋，以及使表面具有殘余壓縮應(yīng)力層等。球墨鑄鐵材料中分子內(nèi)摩擦所消耗的功（或稱循環(huán)韌性）比鋼大，當(dāng)曲軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動時(shí)這種內(nèi)摩擦的阻尼作用具有消耗振動能、減弱振幅的作用，因此球墨鑄鐵曲軸有較強(qiáng)的減振作用。一般精加工采用 MQ8260 曲軸磨床粗磨 半精磨 精磨 拋光。軸頸的粗加工一般采用數(shù)控銑削或車?yán)に?。動平衡一般采?CNC 控制的綜合平衡機(jī) ,測量、修正一次完成。軟氮化有鹽浴氮化和氣體氮化之分。消除變形后疲勞強(qiáng)度能提高 20%以上 。 在這里首先要感謝導(dǎo)師張德生老師，張教授以他深厚的理論和專業(yè)知識，給予了我孜孜不倦的指導(dǎo)，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度使我受