【正文】 為 突出。 實(shí)踐表 明， 彎 曲 載 荷具有 決定 性作用， 彎 曲疲 勞 失效是主要破壞形式。 曲 軸 的工作 條 件和材料的 選擇 曲 軸 的工作 條 件和 設(shè)計(jì) 要求 曲 軸 是在不 斷 周期性 變 化的氣體 壓力 、往復(fù)和旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動質(zhì) 量的 慣 性力以及它們 的力矩共同作用下工作的， 從 而使曲 軸 既扭 轉(zhuǎn) 又 彎 曲， 產(chǎn) 生疲 勞應(yīng) 力 狀態(tài)；對內(nèi) 不平衡 的發(fā)動 機(jī)曲 軸還承受內(nèi)彎 矩和剪力；未采取扭 轉(zhuǎn) 振 動減 振措施使曲 軸還可能作用 著 幅值 較 大的扭 轉(zhuǎn) 振 動彈 性力矩。因此，曲 軸 的 強(qiáng) 度和 剛 度 問題 就 變 得更加 嚴(yán) 重了。曲 軸 的破壞事故可能引起 發(fā)動 機(jī)其它零件 的嚴(yán)重?fù)p 壞，在 發(fā)動 機(jī)的 結(jié) 構(gòu)改 進(jìn) 中，曲 軸 的改 進(jìn) 也占有重要地位。 西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第 2 章 曲 軸設(shè)計(jì) 曲 軸 是 發(fā)動 機(jī)中最重要的機(jī)件之一。曲 軸經(jīng)過鍛 造， 質(zhì) 量大大提高，使用 壽命 和整機(jī)的可靠性也大大提升。 隨著經(jīng)濟(jì)結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整的不 斷 深化 ， 特 別 是作 為 支柱 產(chǎn)業(yè) 的汽 車制造 業(yè) 的大 發(fā) 展 ， 為 我 國 的 鍛 造 業(yè)營 造了非常好的機(jī) 會 ， 近幾年在 設(shè)備 制造技 術(shù)和加工技 術(shù) 上都有了很大的 進(jìn) 展 ， 行 業(yè) 的 競爭 力得到提升 ， 某些方面的技 術(shù) 水準(zhǔn)已進(jìn) 入世界先 進(jìn) 行列。 鍛 造作 為 金 屬 加工的主要方法和手段之一 。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(qiáng) 化、 動 平衡等要求都十分 嚴(yán)格 。為防止關(guān)鍵 工序 設(shè)備 故障造成全 線 停 產(chǎn) ，可增 設(shè) 平行 設(shè)備 增 補(bǔ) ，亦能 滿 足大批量生 產(chǎn) 的需要。由 于發(fā)動 機(jī)曲 軸 自身 結(jié) 構(gòu)的特殊性，曲 軸 AFTL應(yīng) 具 備 以下特 點(diǎn) ：由高速加工中心和 高效專用 機(jī)床（含少量 組 合機(jī)床） 組 成。符合“精益生 產(chǎn) ”的 原則 。 滿 足生 產(chǎn) 方式的需求。 其主要目的是： 滿 足市 場變 化的需求。 目前 國內(nèi)轎車曲軸 生 產(chǎn)線多為 高速柔性生 產(chǎn)線 FTL（ Flexible Transfer 西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 Line）， 這 種生 產(chǎn)線 的特 點(diǎn) 是 不僅 可以加工同系列曲 軸 ， 而且還 可加工 變 型 產(chǎn) 品、換代產(chǎn) 品和新 產(chǎn) 品，真正具 備 柔性意 義 。世界汽 車工業(yè)發(fā)達(dá)國 家 對 曲 軸 的加工十分重 視 ，并不 斷 改 進(jìn)曲軸加工工藝 。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 。 該 磨床 應(yīng) 用工件回 轉(zhuǎn) 和 砂輪進(jìn)給 伺服 聯(lián)動控制技 術(shù) ， 可以一次 裝夾 而不改 變曲軸 回 轉(zhuǎn) 中心即可完成所有 軸頸 的磨削 ， 包括隨動 跟 蹤 磨削 連 桿 軸頸 ； 采用 靜壓主軸 、 靜壓導(dǎo)軌 、 靜壓進(jìn)給絲 杠 （ 砂輪頭 架 ）和 線 性光 柵 死循 環(huán) 控制 ， 使用 TOYADA 工機(jī)生 產(chǎn) 的 GC50 CNC控制系 統(tǒng) ， 磨削 軸頸圓 度精度可 達(dá) 到 ； 采用 CBN砂輪 ， 磨 削線 速度高 達(dá) 120m/s， 配 雙砂輪頭 架 ，磨削效率極高。精加工使 用數(shù) 控磨床 ， 采用 靜壓主軸 、 靜壓導(dǎo)軌 、 靜壓進(jìn)給絲 杠 （ 砂輪頭 架 ） 和 線 性光 柵 死循 環(huán) 控制等控制 裝 置 ， 使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保 證 ， 精加工 還廣泛 使 用數(shù) 控 砂 帶拋 光機(jī) 進(jìn) 行超精加工 ， 經(jīng) 超精加工后的曲 軸軸頸表 面粗糙度至少提高一 級 精度。如德 國 BOEHRINGER公 司專為 汽 車發(fā)動 機(jī)曲 軸設(shè)計(jì) 制造的柔性的高速 隨動數(shù) 控外 銑 床 VDF 315 OM4型， 該設(shè)備應(yīng) 用工件回 轉(zhuǎn) 和 銑 刀 進(jìn)給 伺服 連動 控制技 術(shù) ，可以一次 裝夾 不改 變曲軸 回 轉(zhuǎn) 中心 隨動 跟 蹤銑 削曲 軸 的 連 桿 軸頸 。 數(shù) 控高速外 銑 是 20世 紀(jì) 90年代 新興 起 來 的一種新型加 工工藝 ， 其適用范 圍廣 ，特 別雙 刀 盤數(shù) 控高速外 銑 以其加工效率高、加工 質(zhì) 量 穩(wěn)西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 定、自 動 化水平高，已成 為當(dāng) 前是曲 軸 主 軸頸 和 連 桿 軸頸 粗加工 的發(fā) 展方向。其突出優(yōu) 點(diǎn) 是可 對寬軸徑進(jìn) 行分 層 加工，切削效率高，加工 質(zhì) 量好，但 車 拉刀具 結(jié) 構(gòu)復(fù) 雜， 技 術(shù)含 量高，并且 長期 依靠 進(jìn)口， 好處 是可集 車 — 車 拉 工藝 加工 連 桿 軸頸要兩 道工序于一起。 內(nèi)銑設(shè)備價 格 較 高，刀具 費(fèi) 用也很高，但適合大批量生產(chǎn)。 數(shù) 控 車削設(shè)備價 格相 對 便宜，不需要復(fù) 雜的 刀具，但只適合小批量生 產(chǎn)。老式生 產(chǎn)線 的主要特 點(diǎn) 是普通 設(shè)備 多， 導(dǎo) 致 產(chǎn) 品生 產(chǎn) 周 期長 、 場 地占用面 積 大，且完全是靠多臺 設(shè)備 分解工序 和余量 來 提高生 產(chǎn) 效率。粗加 工設(shè)備 多采用多刀 車床車削曲軸 主 軸頸 及 連 桿 軸頸 ，工序的 質(zhì) 量 穩(wěn) 定性差，容易 產(chǎn) 生 較 大的 內(nèi)應(yīng) 力， 難 以 達(dá) 到合理的加工余量。 ⑵ 曲 軸 的機(jī)械加工技 術(shù) 曲 軸 主 軸頸 和 連 桿 軸頸 的粗加工、半精加 工工藝 和精加 工工藝 ， 大體分 為 以下幾種 ： 傳統(tǒng) 的曲 軸 主 軸頸 及 連 桿 軸頸 的多刀 車削 工 藝 。 復(fù)合 強(qiáng) 化 處 理。 這樣 可 經(jīng)濟(jì) 地 達(dá) 到最佳的 滾壓 效果，最大限度地提高曲 軸 的抗疲 勞強(qiáng) 度。 對彎 曲曲 軸 的校直 處 理首先要 檢測 曲 軸 的 彎曲變形數(shù) 據(jù)即 彎 曲度的大小和相位方向 ， 然后用 擺 差 傳 感器 檢測各 主軸頸處 的 擺 差 ， 繼而 由 專 家系 統(tǒng)數(shù) 據(jù) 庫對擺 差 數(shù)據(jù)進(jìn) 行分析 處理并給 出校直方案 ， 即 給 出在某幾 個主軸頸 或 連 桿 頸 上的再施 壓 方案 ， 從 而利用此施 壓 方案重新按 壓產(chǎn) 生新的 變形來 消除曲 軸 的 彎 曲。曲 軸圓 角 滾壓強(qiáng) 化 工藝 主要包括曲 軸圓 角 滾壓 和曲 軸滾壓 校正 兩 部分。 圓 角 滾壓處 理 球。 西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 圓 角與 軸頸 同 時 感 應(yīng) 淬火 處 理。 噴 丸 處 理。 ⑴ 曲 軸 的 強(qiáng) 化 工藝 技 術(shù) 目前 國內(nèi) 外曲 軸常見 的 強(qiáng) 化 工藝 大致有如下幾種： 氮化 處 理。據(jù) 統(tǒng)計(jì)數(shù) 據(jù) 顯 示， 車 用 發(fā)動 機(jī)曲 軸 采用球墨 鑄鐵 材 質(zhì) 的比例在美 國為 90%，英 國為 85%，日本 為 60%，此外，德 國 、比利 時 等 國 家也已經(jīng) 大批量采用。由于球墨 鑄鐵 曲 軸成 本只有 調(diào)質(zhì)鋼 曲 軸成 本的 1/3 左右，且球墨 鑄鐵 的切削性能良好，可 獲 得較 理想的 結(jié) 構(gòu)形 狀 ，并 且和鋼質(zhì)曲軸一樣 可以 進(jìn) 行各種 熱處 理和表面 強(qiáng) 化 處理來 提高曲 軸 的抗疲 勞強(qiáng) 度、硬度和耐磨性。曲 軸 的主要失效形式是 軸頸磨損 和疲 勞斷 裂，因此 對 曲 軸 在生 產(chǎn)制 造環(huán)節(jié)強(qiáng) 化 工藝 技 術(shù) 和機(jī)械加工技 術(shù) 同 樣 都有 著 更高的要求。曲 軸在發(fā)動 機(jī)中 是將 活塞 連 桿的往復(fù) 運(yùn)動變?yōu)?旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動 ，其在工作 過 程中 會 不 斷承受 很大的 彎 曲 應(yīng) 力和扭 轉(zhuǎn)應(yīng) 力，且受力情 況 異常復(fù) 雜 。 關(guān)鍵詞 ：曲 軸 、加工技 術(shù) 、 強(qiáng) 化 工藝 、機(jī)械加工。 國內(nèi) 外曲 軸加 工技 術(shù) 的 現(xiàn)狀 及 發(fā) 展 摘要：曲 軸是內(nèi) 燃機(jī) 發(fā)動 機(jī)中 的關(guān)鍵 零件之一，其 是內(nèi) 燃機(jī)中最 難 加工的工件之一。曲 軸的潤 滑主要是指與 搖 臂 間軸瓦 的潤 滑和 兩頭 固定 點(diǎn)的潤 滑。它是 發(fā)動 機(jī)上的一 個 重要的機(jī)件，其材料是由碳素結(jié) 構(gòu) 鋼 或球墨 鑄鐵制 成的， 有兩個 重要部位：主 軸頸 ， 連 桿 頸 ，（ 還 有其它）。 Finish fing die。而對曲軸模腔的實(shí)體建模過程以及模腔的數(shù)控加工仿真過程做出的重點(diǎn)敘述，說明了 CAD/CAM 在現(xiàn)代制造業(yè)中的應(yīng)用。本文重點(diǎn)介紹了汽車發(fā)動機(jī)曲軸終鍛模具的設(shè)計(jì)制造方法，以及各種軟件在曲軸終鍛模具設(shè)計(jì)和加工中的應(yīng)用。西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 西安廣播電視大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題目： 汽車發(fā)動機(jī)曲軸終鍛模的設(shè)計(jì)及仿真 專 業(yè)： 11 春機(jī)械制造及其自動化 時 間： 2020年 05 月 西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II 摘要 在科技突飛猛進(jìn)的 21 世紀(jì)，越來越多的先進(jìn)制造方法應(yīng)用于傳統(tǒng)加工工藝中，為機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的方向。本文主要闡述了鍛造模具的數(shù)控加工及其發(fā)展趨勢，并簡單介紹了鍛造的生產(chǎn)過程以及發(fā)展方向。首先利用 CATIA 軟件對曲軸零件、鍛件、鍛造模 塊等進(jìn)行實(shí)體建模，然后利用 UG 軟件對模具型腔進(jìn)行數(shù)控加工仿真，最后在 AUTOCAD 軟件中生成曲軸二維零件圖，鍛件圖，模塊圖和裝配圖。 關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)曲軸 終鍛模 數(shù)控加工仿真 西安廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) III Abstract In the 21st century of the technological advances, more and more advanced manufacturing methods used in traditional processing technology for the development of machinery provides a new direction. This article focuses on the fing die machining and trends, and briefly describes the fing of the production process and development. This article focuses on the automobile engine crankshaft fing die design and manufacture of the final approach, and a variety of software end of the crankshaft fing die design and processing of the application. Firstly, fing and CATIA software modeling module, and then the mold cavity using UG software for NC machining simulation, the last in the AUTOCAD software to generate twodimensional parts and assembly drawings and so on. While the crankshaft bore cavity mold and mold the physical modeling simulation process chamber processing time and space to make the focus of narration, description of the CAD / CAM application in modern manufacturing. Key