指导教师常英丽设计论文题目发动机曲轴加工工艺分析与设计主要研究内容曲轴的设计及加工工艺零件图分析金属材料性能数控技术主要技术指标或研究目标曲轴的设计轴类零件的技术要求曲轴的加工工艺设计曲轴的数控加工技术曲轴材料和毛坯的选择数控加工程序的编写基本要求保证加工精度符合零件图的设计要求合理选择机床和刀具加工时，安全第主要参考资料及文献陈明主编，机械制造工艺学北京机械工业出版社，陈宏钧主编，实用机械加工工艺手册第版北京机械工业出版社，王茂元主编，机械制造技术北京机械工业出版社，丁柏群王晓娟主编，汽车制造工艺技术北京国防工业出版社，曾东建主编，汽车制造工艺学北京机械工业出版社，林杰伦主编，内燃机工作过程数值计算西安西安交通大学出版社，周泽华主编，金属切削原理上海上海科学技术出版社，吴国华主编，金属切削机床北京机械工业出版社，马幼祥主编，机械加工基础北京机械工业出版社，孙业保主编，车用内燃机北京北京理工大学出版社，谢云臣，赵英才，发动机曲轴工艺设备选型的可拓评价研究汽车技术田晓锋，闫红彦，常新录，系列发动机曲轴淬火工艺实验研究拖拉机与农用运输车宋正元，康明斯系列曲轴工艺的设计柴油机王秋冰，马鸣，卢震鸣，来建刚，李光瑾，发动机曲轴用材料与工艺的发展趋势，柴油机设计与制造摘要第章绪论第二章确定曲轴的加工工艺过程曲轴的作用曲轴的结构及其特点曲轴的主要技术要求分析曲轴的材料和毛坯的确定曲轴的机械加工工艺过程曲轴的机械加工工艺路线第三章曲轴的机械加工工艺过程分析曲轴的机械加工工艺特点曲轴的机械加工工艺特点分析曲轴主要加工工序分析铣曲轴两端面，钻中心孔曲轴主轴颈的车削曲轴连杆轴颈的车削键槽加工轴颈的磨削第四章机械加工余量工序尺寸及公差的确定曲轴主要加工表面的工序安排机械加工余量工序尺寸及公差的确定主轴颈工序尺寸及公差的确定连杆轴颈工序尺寸及公差的确定外圆工序尺寸及公差的确定外圆工序尺寸及公差的确定确定工时定额曲轴机械加工工艺过程卡片的制订第五章编制数控技术文档编制机械加工工艺过程卡编制数控加工工序卡编制道具调整卡数控程序编制谢辞参考文献附录设计小结摘要机电体化概况机电体化既机械电器体化控制，它是采用现在电子技术对机械设备进行半自动化或全自动化控制，是目前世界各国现代机械行业中崭新的科技经济增长点，更是现在化机械行业发展的必然趋势。可以说，在机械生产行业中，谁先将应用技术融入到机械控制系统中，谁先把握住自动化控制的科技核心，谁就可以在现在机械行业中异军突起，在剧烈的行业竞争中处于领先水平，可以说，机械工业是二十世纪经济发展的工业巨人，应用电子技术是二十世纪机械工业的灵魂，而机电体化技术就是这工业巨人聪慧的电脑。本专业围绕几点方向，开设机电体化专业课程，面向行业管理操作维护和生产第线，培养电工电子技术机械加工技术机电控制系统机床数控应用技术数控机床应用技术数控加工工艺编程技术液压与气动控制以及机电数控设备自动化操作与维护等技术方向具备系统理论知识和专业技能的中等专业技术人才。学员们在学习中，既能学到丰富的专业知识，又能在大量的试验和实习操作训练中练就过硬的技术本领，使之真正成为二十世纪的现代机电技术人才。本专业毕业生可以从事大，中，小型企事业单位机电设备电力拖动电子应用自动化控制系统的开发生产调试操作管理和维护等方面的专业技术工作也可以在中等职业学校中初级技工学校中从事教学实验实习指导以及管理和维护工作。本专业毕业生专业技术全面，工作能力强，机电体化和数控加工技术专业人员就业渠道宽，毕业学员的对口就业面大。机器上所安装的旋转零件，例如带轮齿轮联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用加工和装配等方面的许多因素。关键词数控加工工艺数控加工数控编程第章绪论曲轴是发动机上的个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活塞的上下往复运动变成循环旋转运动。曲轴主要有两个重要加工部位主轴颈和连杆颈。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是个典型的曲柄滑块机构。发动机工作过程就是活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。发动机机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。机体组主要由气缸体曲轴箱气缸盖等零件组成。气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成体，气缸体般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。曲轴箱气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上曲轴箱与气缸体铸成体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油底壳。油底壳受力很小，般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。气缸盖气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高温部分。缸盖上还装有进排气门座，气门导管孔，用于安装进排气门，还有进气通道和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安装凸轮轴。气缸盖般采用灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比，所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。而作为发动机上的个重要的旋转机件曲轴，其加工方法仍有般轴的加工规律，如铣两端面，钻中心孔，车磨及抛光，但是曲轴也是有它的特点，它由主轴颈，连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成，其结构细长曲拐多刚性差，因而安排曲轴加工工艺应采取相应的工艺措施。在曲轴的机械加工中，采用新技术和提高自动化程度都不断取得进展。目前，国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。粗加工设备般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工序质量稳定性差，容易产生较大的加工应力，难以达到合理的加工余量。精加工普遍采用等普通曲轴磨床进行粗磨半精磨精磨抛光，通常靠人工操作，加工质量不稳，尺寸致性差。现在加工曲轴粗加工比较流行的工艺是主轴颈采用车拉工艺和高速外铣，连杆颈采用高速外铣，而且倾向于高速随动外铣，全部采用干式切削。在对连杆颈进行随动磨削时，曲轴以主轴颈为轴线进行旋转，并在次装夹下磨削所有连杆颈。在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。当然，目前国际上还有更加先进的曲轴加工工艺和机床设备，只钻对质量中心孔，选用日本的五轴联动的数控机床进行系列的加工。类似这样的新技术，目前国内汽车发动机曲轴的加工还处于研究阶段，从经济效益和加工难度上考虑这是显而易见的。但是对于新技术新工艺的追求是不会止步的，这就需要我们当代的青年和科技工作者的不断努力。第二章曲轴的结构及其特点曲轴的作用曲轴是汽车发动机中的重要零件，它与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构，同时，驱动配气机构和其它辅助装置。曲轴在工作时，受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用，受力大而且受力复杂，同时，曲轴又是高速旋转件，因此，要求曲轴具有足够的刚度和强度，具有良好的承受冲击载荷的能力，耐磨损且润滑良好。曲轴的结构及其特点曲轴般由主轴颈，连杆轴颈曲柄平衡块前端和后端等组成。个主轴颈个连杆轴颈和个曲柄组成了个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数直列式发动机型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的半。主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。主轴承的数目不仅与发动机气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有或紧固有平衡重块。平衡重块用来平衡发动机不平衡的离心力矩，有时还用来平衡部分往复惯性力，从而使曲轴旋转平稳。曲轴前端装有齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。为了防止机油沿曲轴轴颈外漏，在曲轴前端装有个甩油盘，在齿轮室盖上装有油封。曲轴的后端用来安装飞轮，在后轴颈与飞轮凸缘之间制成挡油凸缘与回油螺纹，以阻止机油向后窜漏。曲轴的主要技术要求分析主轴颈连杆轴颈本身的精度，即尺寸公关等级，表面粗糙度值为。轴颈长度公差等级为。轴颈的形状公差，如圆度圆柱度控制在尺寸公差之半。位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度般为之内不大于曲轴各主轴颈的同轴度小型高速曲轴为，中大型低速曲轴为。各连杆轴颈的位置度不大于。曲轴的材料和毛坯的确定曲轴工作时要承受很大的转矩及交变的弯曲应力，容易门生扭振折断及轴颈磨损，因此要求用材应有较高的强度冲击韧度疲劳强度和耐磨性。常用材料有般曲轴为钢或球墨铸铁对于高速重载曲轴，可采用等材料。本课题采用球墨铸铁曲轴的毛坯根据批量大小尺寸结构及材料品种来决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造而对于球墨铸铁材料则采用铸造毛