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柴油机曲轴工艺及夹具设计.doc
1、量仪和自动检验装置。这样生产效率高。.确定毛坯确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造。根据机械制造工艺及设备设计指导手册表铸件尺寸公差等级采用级。确定铸件余量及形状根据机械制造工艺及设备设计指导手册表，取加工余量为级。查机械制造工艺及设备设计指导手册表确定各表面的铸件机械加工余量。对于金属模机械砂型铸造，根据机械制造工艺及设备设计指导手册表铸件最小孔的直径，故本零件上的孔不铸出。画铸件零件综合图见曲轴零件毛坯图.机械加工工艺过程设计选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，查机械制造工艺及设备设计指导手册表表选择零件主要表面依次为从长头到短头的加工方法与方案如下螺纹粗车精车割槽.车螺纹。圆锥面粗车半精车铣键槽磨削。圆柱面粗车半精车磨削抛光。圆柱面粗车半精车割槽.粗磨精磨。圆柱面粗车。
2、重要作用。合金化配合好铜和钼的比例对形成珠光体组织十分有利,可提高球铁的强度,而且铜和钼还可大大降低球铁件对壁厚的敏感性。造型工艺气流冲击造型工艺优于粘土砂造型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量的特点,这对于多拐曲轴尤为重要。浇注冷却工艺采用立浇立冷，斜浇斜冷斜浇反斜冷三种浇注方式较为理想,其中后种最好。斜浇反斜冷的优点是型腔排气充分，铁水充型平稳，浇注系统撇渣效果好，冒口对铸件的补缩效果好，适应大批量流水线生产。目前，国内大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产，生产效率自动化程度较低。曲轴的关键技术项目仍与国外相差个数量级。国外的机加工工艺大致可归纳为如下几个特点。广泛采用数控技术和自动线，生产线般由几段独立的自动化生产单元组成，具有很高的灵活性和适应性。采用龙门式自动上下料，集放式机动滚道传输，切削液分粗加工与精加工两段集中。
3、目和检索。夹具装配图由若干夹具元件图形拼接而成。在微机上开发的系统中可采用以下几种方法进行图形消隐按配合形式分别存图利用图形软件的些基本命令作消隐处理参数化建库的消隐处理。柴油机曲轴工艺设计.分析零件图零件的作用曲轴是柴油机的个主要零件。曲轴主要用于作往复运动的机械中。零件的工艺分析曲轴图样的视图尺寸公差和技术要求齐全正确零件选用材料为，该材料具有较高的强度韧性和塑性，切削性能良好结构工艺性比较好。根据各加工方法的经济精度及般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。.确定生产类型已知零件的年生产纲领为件，零件质量.，由机械制造工艺及设备设计指导手册表可确定其生产类型为大量生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为加工设备以自动化和专用设备为主，通用设备为辅机床按流水线或自动线排列采用高效专用夹具广泛采用专用夹具广泛采用专用量具。
4、想的结构形状,从而减轻质量，且机加工余量随铸造工艺水平的提高而减小。球铁的切削性能良好，并和钢制曲轴样可以进行各种热处理和表面强化处理，来提高曲轴的抗疲劳强度和耐磨性。而且球铁中的内摩擦所耗功比钢大，减小了工作时的扭转振动的振幅和应力，应力集中也没有钢制曲轴来的敏感。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到广泛采用。本次设计中曲轴的材质为球铁。从目前整体水平来看,毛坯的铸造工艺存在生产效率低，工艺装备落后，毛坯机械性能不稳定精度低废品率高等问题。从以下几个工艺环节采取措施对提高曲轴质量具有普遍意义。熔炼国内外致认为,高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。为获得高温低硫磷的纯净铁水，可用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。球化处理孕育处理冲天炉熔化球铁原铁水,对铜钼合金球铁采用二次孕育。这对于防止孕育衰退，改善石墨形态，细化石墨及保证高强度球铁机械性能具有。
5、工艺规程设计和计算机辅助制造。计算机辅助制造是指通过计算机直接或间接地与企业中的物质资源和人力资源交换信息，实现计算机对制造过程各环节的管理控制和操作。柔性制造系统工作内容有生产工程分析和设计生产计划调度工作站和设备的运行控制工程监测和质量保证物资供应与财会管理。计算机集成制造系统包括计算机辅助设计计算机辅助工艺规程计算机辅助制造计算机辅助质量管理和自动存取等。夹具设计的思路是明确设计任务，收集设计资料拟订夹具的结构方案绘制结构草图绘制夹具总装图。绘制夹具总装图的顺序和方法用双点化线或红色笔绘出工件的轮廓外形和主要表面，并用网纹线表示出加工余量视工件轮廓为透明体，分别绘出定位导向夹紧及其他元件或装置，最后绘制夹具体，形成个夹具整体标注尺寸公差与配合和技术要求对零件进行编号，填写零件明细栏和标题栏绘制夹具零件图。计算机辅助绘制夹具装配图通常采用“菜单”的形式，对夹具元件图形进行编。
6、半精车。面铣钻孔铰孔钻孔攻丝。连杆颈圆柱面粗车半精车粗磨精磨抛光。.斜孔钻。斜油孔钻抛光。圆柱面粗车半精车。圆柱面粗车半精车粗磨精磨。圆柱面粗车半精车割槽.铣键槽粗磨精磨。孔钻孔.铰孔。螺纹钻孔攻丝。确定工艺过程方案拟定方案由于各表面加工方法已基本确定，现按照“先粗后精”“先主后次”“先面后孔”“基准先行”的原则，初步拟定两种工艺过程方案，见表。表工艺过程方案方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容毛坯毛坯按铸件要求检验批量毛坯抽检热处理铣两端面批量毛坯抽检钻中心孔铣两端面检测曲轴硬度方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容钻中心孔粗车短头，依次为检测曲轴硬度粗车长头，依次为，圆锥面,粗车短头，依次为精车短头，依次为粗车长头，依次为，圆锥面,精车长头，依次为，圆锥面,车开档，粗车连杆颈割槽.,割槽.,割槽.精车短头，依次为,割槽.车开档精车长头，依次为，圆锥面割槽.,割槽.粗精。
7、供应和回收处理。曲轴的主要加工工序基准中心孔，般采用质量定心加工方式，这样在静平衡时，加工量很少。轴颈的粗加工般采用数控铣削或车拉工艺。工序质量可达到国内粗磨后的水平，且切削变形小效率高。铣削和车拉是曲轴粗加工的发展方向。国外的曲轴磨床均采用控制技术，具有自动进给自动修正砂轮自动补偿和自动分度功能，使曲轴的磨削精度和效率显著提高。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的抛光采用控制的砂带抛光机，所有轴颈次抛光只需多秒，粗糙度可达.以下，大大减小了发动机的磨合期。动平衡般采用控制的综合平衡机，测量修正次完成。检验般在生产线上配备或综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可次完成检测显示和打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗，保证了曲轴清洁度要求。⑩广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术。专用圆角滚压机。
8、械制造工艺及设备设计指导手册第十五章有关资料确定各表面精加工半精加工余量，由后向前推算工序尺寸，并确定其公差，见表。表各表面工序尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度螺纹铸件车螺纹精车半精车粗车.圆锥面铸件磨削半精车粗车油封档铸件研磨磨削半精车加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度油封档粗车主轴颈长头铸件精磨粗磨半精车粗车.长头铸件半精车粗车.短头铸件半精车粗车.主轴颈短头铸件精磨粗磨半精车粗车.圆柱面铸件精磨粗磨半精车粗车.加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度连杆颈铸件研磨精磨粗磨半精车粗车孔铰孔钻孔攻丝钻孔.孔铰孔钻孔.攻丝钻孔斜孔钻孔.斜油孔抛光钻孔.确定切削用量及时间定额工序粗车长头切削用量及时间定额本工序选用数控车床，拨盘顶尖装夹，分三个工步工步为车，工步为车主轴颈，工步为车。加工后表面粗糙度为.。工步粗车选择刀具选择外。
9、自动控制，对所有轴颈圆角进行次滚压，而且滚压力和滚压角度可自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。曲轴热处理的关键技术是表面强化处理。般均正火处理，为表面处理作好组织准备。表面强化处理般采用感应淬火或氮化工艺，少数厂家还引进了圆角淬火技术和设备。球铁曲轴具有诸多优点，国内外广泛采用。但整体水平与国外还有相当差距，除生产规模小管理落后外，主要差距仍是制造工艺的落后。借鉴国外的先进技术和工艺方法是提高我国曲轴制造水平的捷径。制定工艺规程的思路是收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样，进行零件的结构工艺性确定毛坯的类型及制造方法选择定位基准拟定工艺路线确定各工序的工序余量工序尺寸及其公差确定各工序的设备，刀具夹具量具和辅助工具确定各工序的切削用量及时间定额确定主要工序的技术要求及检验方法进行技术经济分析，选择最佳方案⑩编制工艺文件。机械制造技术的新发展包括计算机辅。
10、工序均为圆柱面的磨削加工，用数显曲轴磨床加工方便且效率高。其余表面加工均采用通用机床。如卧式车床万能铣床立式钻床等。选择夹具考虑到大量生产，均采用专用夹具。选择刀具在车床上加工的工序，均采用硬质合金外圆车刀，并尽量采用成形车刀。在铣床上加工的工序，铣平面选用硬质合金圆盘铣刀，铣键槽选用键槽铣刀。在磨床上加工的工序，磨主轴颈选用砂轮其外径为，厚度为，内径为磨连杆颈选用砂轮其外径为，厚度为，内径为。在钻床上加工的工序，均选用麻花钻和机用丝锥。选择量具工序粗加工可选通用量具。现按计量器具的不确定度选择量具。粗车至。查互换性技术测量应用手册表.知计量器具不确定度允许值.。查互换性技术测量应用手册表.，选择分度值.的游标卡尺，其不确定度.可以选用。其他工序所用量具详见工序卡片。.确定工序尺寸径向各圆柱表面加工时的工艺基准与设计基准重合。前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现依据机。
11、圆车刀。根据切削用量简明手册表.，由于车床的中心高为表.，故选刀杆尺寸，刀片厚度为.。根据切削用量简明手册表.，可选择牌号硬质合金。车刀几何形状见表.，选择平面带倒棱前刀面，κ，κ，。，。ε。选择切削用量确定切削深度由于粗加工余量仅为.，可在次走刀内切完，故确定进给量根据切削用量简明手册表.，在粗车铸铁表面粗糙度.时按数控车床说明书选择.选择车刀磨钝标准及寿命根据切削用量简明手册表.，车刀后刀面最大磨损量取为.，车刀寿命。确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。根据切削用量简明手册表.式中故.按数控车床说明书，选择，这时。最后决定的车削用量为.，.。计算基本工时式中根据切削用量简明手册表.，车削时的入切量及超切量.，则，故.工步粗车主轴颈选择刀具选择外圆车刀。根据切削用量简明手册表.，由于车床的中心高为表.，故选刀杆尺寸，刀片厚度为.。根据切削用量简明手册表.，。
12、连杆颈精车连杆颈钻孔.钻孔.钻斜油孔钻斜油孔钻孔.，铰孔钻孔.，铰孔修正中心孔修正中心孔粗磨两端主轴颈按工艺要求进行中间检验粗磨连杆颈粗磨两端主轴颈铣键槽粗磨连杆颈铣键槽铣键槽铣面铣键槽钻铰铣面钻攻钻铰钻攻钻攻精磨主轴颈磨钻攻精磨连杆颈精磨主轴颈磨磨圆锥面精磨连杆颈车螺纹磨油孔抛光磨圆锥面在处打厂标及检验标记车螺纹探伤方案Ⅰ方案Ⅱ工序号工序内容工序号工序内容油孔抛光清洗探伤氮化检验各相关尺寸抛光连杆颈油封档在处打厂标及检验标记清洗检验包装清洗氮化按氮化工艺要求检验抛光连杆颈油封档清洗检验包装方案论证方案Ⅰ的优点在于基本遵循粗精加工划分阶段的原则。方案Ⅱ的不足之处是加工过程中的检验太少，不利于控制曲轴的加工质量。根据以上分析，确定方案Ⅰ为曲轴零件加工的工艺路线。.选择加工设备与工艺装备选择机床考虑到大量生产，尽量选用高效机床。工序均为圆柱面的车削加工，用数控车床加工方便且效率高。。
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柴油机曲轴工艺及夹具设计
