【正文】 公差為 。 （ 5）保證主軸頸與連桿軸頸的圓柱度公差為 。 （ 3） 10:1 錐面涂色檢查，其接觸面不少于 %80 。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 21（ a）右視圖 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 21（ b）主視圖 零件圖樣分析如下： （ 1）曲軸的連桿軸 頸與 主 軸頸偏心距為 ? ，在加工時(shí)應(yīng)注意回轉(zhuǎn)平衡。因此柴油機(jī)對(duì)曲軸的強(qiáng)度與剛性要求都很高。 審查零件圖樣的工藝性 曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 作為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要構(gòu)件之一，曲軸與連桿、活塞等組成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出機(jī)械能。本文中所引用的柴油機(jī)年產(chǎn)量為 15000 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制訂該柴油機(jī)曲軸零件 的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 本文中詳細(xì)記載了 柴油機(jī)曲軸 機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂過(guò)程以及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 過(guò)程 等。曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。 這個(gè)一般都是壓力潤(rùn)滑的，曲軸中間會(huì)有油道和各個(gè)軸瓦相通，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以后 靠機(jī)油泵提供壓力供油進(jìn)行潤(rùn)滑、降溫。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(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 。主要原因是：一方面是由于數(shù)控機(jī)床，組合機(jī)床及其它高效自動(dòng)化機(jī)床的出現(xiàn)，要求夾具能適應(yīng)機(jī)床的要求，才能更好的發(fā)揮機(jī)床的作用 。在多品種，中小批生產(chǎn)中，應(yīng)大力推廣使用可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。它主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1） 加強(qiáng)機(jī)床夾具的三化工作 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 為了加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化工作。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 （ 3） 降低成本 降低成本要節(jié)省和合理選擇材料，研究新材料；合理使用和改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，研制高效設(shè)備等。三是提高自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。一是提高切削用量，采用高速切削、高速磨削和重磨削。如精密加工、超精密加工和微細(xì)加工等，加工精度由 1μ m 級(jí)提高到 m? 級(jí)～ m? 級(jí)，并正向納米 (nm)級(jí)精度邁進(jìn)。 曲軸的幾種先 進(jìn)制造技術(shù) （ 1） 數(shù)控車(chē) 車(chē)?yán)夹g(shù) （ 2） 數(shù)控高速外銑技術(shù) （ 3） 數(shù)控內(nèi)銑技術(shù) （ 4） 數(shù)控磨削技術(shù) （ 5） 曲軸深油孔加工采用槍鉆技術(shù) 制造工藝的 發(fā)展概況 機(jī)械制造工藝研究的問(wèn)題可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性三大類(lèi)。 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 (10) 廣泛采用了軸頸過(guò)渡圓角滾壓技術(shù)。 (8) 檢驗(yàn)一般在生產(chǎn)線上配備 MARPOSS 或 HOMWORK 綜合檢測(cè)機(jī) , 實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè) , 對(duì)曲軸的幾乎所有機(jī)加工項(xiàng)目均可一次完成檢測(cè)、顯示和打印。 (6) 曲軸的拋光采用 CNC 控制的砂帶拋光機(jī) , 所有軸頸一次拋光只需 20 多秒 , 粗糙度可達(dá) Ra014 以下 , 大大減小了發(fā)動(dòng)機(jī) 的磨合期。主支承頸一般采用多片砂輪磨削 , 連桿銷(xiāo)頸一般采用雙砂輪或單砂輪磨削。銑削和車(chē)?yán)乔S粗加工的發(fā)展方向。 (3) 軸頸的粗加工一般采用數(shù)控銑削或車(chē)?yán)に嚒? (2) 曲軸的主要加工工序基準(zhǔn)中心孔 , 一般采用質(zhì)量定心加工方式 , 這樣在靜平衡時(shí) , 加工量很少 , 整個(gè)曲軸的動(dòng)不平衡量可達(dá) 20g 國(guó)外的機(jī)加工工藝 國(guó)外的機(jī)加工工藝大致可歸納為如下幾個(gè)特點(diǎn) : (1) 廣泛采用數(shù)控技術(shù)和自動(dòng)線 , 生產(chǎn)線一般由幾段獨(dú)立的自動(dòng)化生產(chǎn)單元組成 , 具有很高的靈活性和適應(yīng)性?！鞍宋濉逼陂g , 部分企業(yè)曾先后引進(jìn)了數(shù)控內(nèi)銑床銑主支承頸和曲柄銷(xiāo)頸 , 數(shù)控磨床磨削 , 數(shù)控砂帶拋光機(jī)等設(shè)備 , 使曲軸的機(jī)加工水平提高 , 但整體工藝水平仍很低。一般精加工采用 MQ8260 曲軸磨床粗磨 — 半精磨 — 精磨 — 拋光。外圓的磨銷(xiāo)余量一般單邊留 015～ 018mm。 1． 6 國(guó)內(nèi)外曲軸加工工藝簡(jiǎn)述 國(guó)內(nèi)曲軸加工工藝 國(guó)內(nèi)大部分專(zhuān)業(yè)廠家普遍采用普通機(jī)床和專(zhuān)用組合機(jī)床組成的流水線生產(chǎn) , 生產(chǎn)效率、自動(dòng)化程度較低。目前較為流行的粗加工工藝是主軸頸采用車(chē) 車(chē)?yán)に嚭透咚偻忏?，連桿頸采用高速隨動(dòng)外銑，全部采用干式切削；精加工采用數(shù)控磨床加工，具有自動(dòng)進(jìn)給、自動(dòng)修正砂輪、尺安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 寸和圓度自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)分度和兩端電子同步驅(qū)動(dòng)等功能。曲軸精加工方面，也出現(xiàn)了工序集成的 CBN 數(shù)控磨床，即一次裝夾磨削全部曲軸主軸頸和連桿軸頸（擺動(dòng)跟蹤磨削）。該機(jī)床五軸中 X、 Y、 Z、 B 軸采用直線光柵尺或圓度光柵尺檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。目前國(guó)內(nèi)也推出了類(lèi) 似的復(fù)合機(jī)床，在 CIMT2021 上，沈陽(yáng)數(shù)控機(jī)床有限責(zé)任公司展出的 CKZ805車(chē)銑加工中心就是一臺(tái)復(fù)合機(jī)床。復(fù)合機(jī)床應(yīng)具有工序集成功能，多種加工集成功能。 進(jìn)入 21世紀(jì)以后， 復(fù)合加工工藝已進(jìn)入曲軸制造業(yè)中。英國(guó) LANDIS 公 司生產(chǎn)的曲軸磨床，磨削速度高達(dá) 120m/s,用扒皮法一次裝夾從毛坯到精磨完畢，耗時(shí)僅幾分鐘的時(shí)間。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）和線性光柵閉環(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(jí)精度。另外， CNC 車(chē)－車(chē)?yán)に嚰庸みB桿軸頸要二道工序， CNC 高速外銑只要一道工序就能 完成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：切削速度高（可高達(dá) 350m/min）、切削時(shí)間較短、工序循環(huán)時(shí)間較短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數(shù)少、加工精度更高、柔性更好。所以 CNC高速外銑將是曲軸主軸頸和連桿軸頸粗加工的發(fā)展方向。 20 世紀(jì) 90年代中期 又開(kāi)發(fā)出 CNC 高速外銑，它對(duì)平衡塊側(cè)面需要加工的曲軸，比CNC 車(chē)削、 CNC 內(nèi)銑、車(chē)－車(chē)?yán)纳a(chǎn)效率還要高。 1985 年到 1990 年左右 開(kāi)發(fā)出了曲軸車(chē)?yán)?、?chē)－車(chē)?yán)に嚕摴に嚲哂芯雀?、效率高等?yōu)點(diǎn)，特別適合于平衡塊側(cè)面不需要加工且軸頸有沉割槽 (包括軸向沉割槽 )的曲軸，加工后曲軸可直接進(jìn)行精磨，省去粗磨工序。 20 世紀(jì) 80 年中期 又出現(xiàn)了 CNC 內(nèi)銑工藝， CNC 內(nèi)銑加工性能指標(biāo)要高于 CNC 外銑加工，尤其是對(duì)于鍛鋼曲軸， 內(nèi)銑更有利于斷屑。 20世紀(jì) 70年代到 80年代左右 ，曲軸粗加工采用 CNC 車(chē)削、 CNC外銑加工，加工狀況有所改善。曲軸精加工采用的是普通磨削工藝，一般采用 MQ8260 曲軸磨床粗磨 半精磨 精磨 拋光。在粗加工后一般需要進(jìn)行去應(yīng)力回火處理，釋放應(yīng)力。 1． 4 曲軸加工工藝的發(fā)展演變 20 世紀(jì) 70 年代以前， 柴油機(jī) 曲軸粗加工采用的加工方式是多刀車(chē)床車(chē)削曲軸主軸頸和連桿軸頸。另外，各個(gè)軸頸過(guò)渡圓角及潤(rùn)滑油孔口部位不是工作表面，但作為曲軸結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)域，它們的表面粗糙度要求較高，甚至比所有工作表面的表面粗糙度要求都嚴(yán)格，如果僅僅依靠氮化處理后拋光，要比氮化處理前后分別拋光處理困難得多。采用氮化處理工藝，則必須進(jìn)行精加工和光整加工，然后氮化處理，再進(jìn)行一次光整加工，氮化處理前進(jìn)行光整加工的原因是經(jīng)過(guò)氮化處理后，幾十個(gè) 181。 曲軸的尺寸精度、形狀精度及表面質(zhì)量要求對(duì)工序細(xì) 化程度的影響 曲軸的尺寸精度、形狀精度及表面質(zhì)量要求決定著精加工及光整加工的類(lèi)別和次數(shù)，顯然產(chǎn)品精度要求越高則精加工和光整加工手段越完備，次數(shù)往往越多，工序細(xì)化程度越高。讓盡可能多的工序采用統(tǒng)一精基準(zhǔn)，不僅可簡(jiǎn)化和統(tǒng)一安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 工裝夾具，對(duì)于保證各精加工面尺寸及形位公差也是很有利的，而且便于實(shí)現(xiàn)最小的工序余量 。以?xún)啥酥行?孔作為加工用精基準(zhǔn)，在相關(guān)機(jī)床上都用頂尖定位，則曲軸上所有外圓〔連桿軸頸外圓除外 )的加工都能以?xún)啥酥行目鬃鳛榫鶞?zhǔn)。此外，粗精加工工序分開(kāi)使得粗精加工設(shè)備都能得到合理利用。同時(shí)由于粗加工后零件內(nèi)應(yīng)力重新分布，再加上粗加工時(shí)切削用量大、切削力大，故而工件變形大，會(huì)造成局部精加工的精度喪失。 柴油機(jī)曲軸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 曲軸的加工階段的劃分及基準(zhǔn)的選擇 由于曲軸的加工質(zhì)量要求較高，所以必須貫徹粗精工序分開(kāi)的原則，即主要表面的形成都采用了粗加工，半精加工、精加工和光整加工 4個(gè)階段。 曲軸的加工工藝 從機(jī)械加工工藝上看，曲軸屬于軸類(lèi)零件 ，主要是外圓表面的加工。氮化處理后，軸頸表面應(yīng)拋光。另一種常被采用的曲軸表面熱處理方式為氮化處理。 曲軸的表面處理 曲軸外圓表面常采用中 (高 )頻淬火。毛坯的種類(lèi)和其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量、材料的節(jié)約、勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高和成本的降低都有密切的關(guān)系。因材料的不同，材料硬度和材料的可加工性不同，熱處理工藝及其在工藝過(guò)程中的排序也不一致。 曲軸的材料及毛坯制造工藝 曲軸 的材料目前主要有三大類(lèi) :即鍛鋼、鑄鋼和球墨鑄鐵。從曲軸結(jié)構(gòu)上看，曲軸又細(xì)又長(zhǎng)，其長(zhǎng)徑比一般都大于 10，是典型的柔性件。轉(zhuǎn)速為 1000r/min及以上的柴油機(jī)曲軸有動(dòng)不平衡量要求，動(dòng)不平衡量通常隨柴油機(jī)額定轉(zhuǎn)速的升高而更加嚴(yán)格。連 桿軸（又稱(chēng)為曲柄銷(xiāo) )軸線對(duì)主軸公共軸線的平行度為 6級(jí) :以?xún)啥酥鬏S外圓支撐測(cè)量，其余主軸的圓跳動(dòng)量為 8級(jí)，氮化曲軸允許再增加 。主軸直徑及連桿軸直徑通常選用 IT6公差等級(jí)，氮化曲軸允許較 IT6放大 。因此柴油機(jī)對(duì)曲軸的強(qiáng)度與剛性要求都很高。 柴油機(jī)曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn) 曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要技術(shù)條件分析 作為活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要構(gòu)件之一，曲軸與連桿、活塞等組 成的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并輸出機(jī)械能。制訂曲軸工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，也有必要也可以對(duì)工藝過(guò)程提出修改意見(jiàn)。柴油機(jī)曲軸有一個(gè)曲拐軸頸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛性 較差，技術(shù)要求較高，是柴油機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)上的主要特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：柴油機(jī)，曲軸，工藝，夾具 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) II CRANK DRILL HOLE PROCESSING TECHNOLOGY AND FIXTURE DESINGΦ 4 ABSTRACT Designing that originally time is that the pression engine box experiences and observes the design processing handicraft and the clamp , the main effect of pression engine is that the cryogen vapor body inhales the highhanded vapor pressing Cheng in experiences and observes. Diesel crankshaft is all important motion part． It has very tall technical the tall speed tum to crankshaft is easy to invalidation and technology of surface aggrandizement an daxial size control and technology flow and plan ecollocation to workshop and keyway position tolerance and axial parallel tolerance is strengthen quality and stability and consistency in production． In this paper, the small diesel engine crankshaft production process, on the crankshaft surface hardening treatment, the axial size of the control, process, workshop layout, location keyway tolerances, journal Parallelism resolve technical issues such as ensuring the crankshaft manufacturing quality, and strengthen the crankshaft production process the stability and consistency in the actual production efficiency significantly. KEY WORDS: Diesel, Crankshaft, Technology, Fixture 安徽理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目錄 1緒論 .............................................