（优秀毕业全套设计）基于ProE的轻型汽车曲轴工艺规程编制及改进设计（整套下载）

根据装卸料输送和钻孔去重等作业过程中人工参与程度的不同，有全自动半自动机动之分而按设置的工位数，有可分为单工位双工位的专机和多工位的自动线另外在去重方式上，既有单动力头的，也有多动力头的，至于在其他技术环节上的差异就更多了。

图.系统框表明了曲轴动平衡中测量校正去重与检测三者之间的关系，测量工位两传感器产生的反映工件不平衡量的模拟信号经处理后输入微机控制系统，同时输入的还有回转基准信号。

经过数据处理后，即可确定在工件各校正面上的等效不平衡量，也就是在各个扇形配重块确定位置的去重量，进而再转换成为相应的以钻孔深度表示的去重信号。

在微机系统的控制下，工件由测量阶段转入去重阶段，钻孔动力头在不同的去重点根据指令要求的深度进给，完成不平衡量的去除。

从前面的介绍可知，在确定曲轴不平衡量的过程中，工件和系统本身的些误差因素，或多或少会对校正去重的准确性带来影响，故经过上述动平衡后的曲轴还的在加以校验，即在测量工位再进行次复测，若测量结果表明还没达到平衡校正要求，则还需做第二次校正去重。

通常，把第轮平衡校正称为“粗”平衡，把第二轮称为“精”平衡。

曲轴经第二轮去重作业后还需再作校验，如果测量结果还未达到要求，则被判为“不合格”，将通过人工去重方式进行返修。

出现“不合格”的情况往往是初始不平衡量过大造成的，但由于现代轿车发动机曲轴加工中，均设有打质量中心孔的前道工序，使工件的初始不平衡量能得到有效的控制，所以经动平衡判为不合格得数量般很少。

检测去重测量模拟信号处理转换数据处理图.平衡校正原理图清洗时间和清洗压力清洗时间根据试验，被清洗零件的清洗时间在内时，清洗效果最好，但清洗时间与吹净方法有关，如果清洗与吹净同时进行，则清洗效果能达到以上，如果清洗与吹净交替进行，则清洗效果为，如果选择最合适的清洗液，则清洗效果仅达到。

清洗效果为清洗效果清洗前机械杂质质量遗留量清洗前机械杂质质量图.清洗时间与清洗效果图.清洗压力与清洗效果清洗压力曲轴清洗般为.清洗剂及其温度清洗剂般分成四类碱性溶剂常用的有苛性钠硅酸钠磷酸三钠亚硝酸钠等碱性化合物，其水溶液呈碱性反应。

它的去污原理是通过皂化反应，是不溶与水的油脂变成溶与水的物质而被清除。

石油溶剂主要是石油煤石油又有能源油和航空汽油。

其优点是具有软化和溶解油污的能力，清洗效果好，其缺点是闪点低易挥发易燃烧有定毒性，对地面空气和环境造成污染石油有是能源物质，不仅成本高而且浪费资源。

有机溶剂主要是氯代烃和芳香烃类的三氯乙烯三氯乙烷四氯乙烯四氯化碳和二甲苯等。

它具有清洗效率高，清洗效果好等优点，但由于三氯乙烯二甲苯等毒性较大，因而，在采用时必须配备相应的环保设备。

化学清洗剂是以水为溶剂，以“非离子型表面活性剂”为溶质配置而成的水溶性情洗剂。

清洗温度采用不同的清洗剂，清洗效果有所不同统种清洗剂的清洗温度不同，清洗效果也有所不同。

般当温度从常温提高时，清洗速度约提高倍。

根据国外经验，清洗液温度为宜。

这不仅可以大量节约能源，而且有利于防止清洗过程中的热变形和改善劳动条件。

曲轴的检验由于曲轴在加工过程中受到刀具和夹具的力，易产生裂纹，将会影响其正常工作，所以曲轴在加工完成后要进行隐蔽缺陷的检验，般有以下几种方法磁力探伤磁力探伤是利用电磁原理来检验金属零件的隐蔽缺陷，当磁通量通过被检零件时，若零件内部有裂纹，则在裂纹部位会由于磁力线的外泄形成局部的磁极，产生对有极的局部磁场。

若在零件表面上撒以磁性铁粉，或将铁粉与油的混合液通过零件表面，铁粉就被磁化并吸附在裂纹处，从而显现出裂纹的位置和大下。

磁力探伤时，必须使磁力线垂直地通过裂纹，因为裂纹平行于磁场时，磁力线偏散很小，就难以发现裂纹。

用磁力探伤法检查零件时，根据裂纹可能产生的位置和方向，可采用纵向磁化法及周向磁化法。

纵向磁化法是将被检零件置于马蹄形电磁铁的两极之间，当线圈绕组通以电流时，电磁铁产生磁通，经过零件形成封闭磁路，在零件内产生平行于零件轴线的纵向磁场，就可以发现横向裂纹。

周向磁化法是利用电流通过导线时产生的环形磁场进行磁化。

检验时使电流直接通过零件，在零件圆周表面产生环形横向磁场，便可发现零件表面平行于轴线的纵向裂纹。

磁力探伤用的磁粉通常采用具有高导磁率的四氧化三铁铁粉，粒度为。

磁粉可干用，也可以将磁粉与液体混合成悬浮液，但所用的液体应透明澄清，粘度要低。

而且渗透性应较好，且对被检零件无腐蚀，通常采用煤油变压油或柴油，在每升溶液中加入四氧化三铁铁粉。

零件经磁化检查后必须进行退磁，退磁的方法可分为交流退词法和直流退词法。

交流退磁法是将零件从交流磁场中漫漫退出或是将零件放在交变磁场中，逐渐减少磁场电流，直至电流为零。

采用交流退磁法只能使零件表面退磁，但它退磁速度快，因此应用广泛。

直流退磁发适用于直流磁化的零件，它们利用原直流磁场，不断改变其磁场方向，并逐渐使磁化电流降至零。

曲轴般采用直流退磁法。

荧光探伤荧光探伤是利用渗透到缺陷内的荧光物质，在紫外线激发后发出可见光，将零件表面上的缺陷显示出来。

荧光探伤是利用荧光物质受激发光的原理。

荧光物质通常采用拜尔荧光黄及渗透性强的煤油航空油等石油产品，当荧光物质受到紫外线照射后，其分子吸收能量处于不稳定的激发状态，分子由激发状态过渡到稳定状态时，荧光物质放出能量发光，产生荧光现象。

采用荧光探伤时，可将被检零件的表面侵入荧光渗透液内约，然后用乳化剂清洗零件表面，用温水洗净。

为吸出渗透在零件表面缺陷内的荧光液显示缺陷，应在零件表面上均匀地涂上层显像剂，然后用紫外线照射。

荧光渗透液应是由发光强的荧光物质和渗透性强油液配制而成无论是干性或湿性显像剂，都应具有良好的附着力和毛细作用，以利于将渗入在缺陷内的荧光物质吸至表面，显像剂本身不应具有荧光性能，对金属无腐蚀，对人体无毒性，易被冲洗。

干性显像剂颗粒要细，般应用目目筛子筛过。

通常显像剂有氧化镁滑石粉等。

目前应用的荧光显像剂，使用效果好。

荧光显像剂是由火棉胶丙酮，无水酒精苯二甲苯组成的混合液，并取这种混合液与锌白混合制成荧光显像剂。

着色探伤着色探是利用毛细管现象显示零件表面缺陷。

将零件表面侵泡在着色剂中，使着色剂渗透到零件表面缺陷内，然后取出擦净。

再在零件表面涂层显像粉常用高岭土粉，因毛细现象，侵入到缺陷内的着色剂将会渗透到显像粉中而呈现出缺陷。

着色探伤不需专用设备，只需配制着色剂。

着色剂是用煤油变压器油松节油，苏丹红Ⅲ混合而成。

但着色探伤灵敏度较差。

.加工工艺过程的改进在曲轴的加工工艺方面，般采用正火处理曲轴，为表面处理做好组织准备，表面强化处理般采用感应淬火或氮化工艺。

采用数控车床数控内铣床数控车拉床等先进设备对主轴颈连杆轴颈进行数控车削内铣削高速外铣加工，以有效减少曲轴加工的变形量。

现介绍款型号为的高速随动外铣床的性能。

该机床是德国公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床，该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术，可以次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。

采用体化复合材料结构床身，工件两端电子同步旋转驱动，具有干式切削加工精度高切削效率高等特点使用控制系统，设备操作说明书在人机界面上，通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序，可以加工长度回转直径在以内的各种曲轴，连杆轴颈直径误差为.。

图.切削过程工件分析图曲轴磨床以德国埃尔温勇克机器制造有限公司的摆动跟踪系列磨床为例，该设备采用了用于高速加工的砂轮和使用油冷却曲轴的组合，适用于加工汽车发动机曲轴，质量可靠。

主要性能有在加工过程中检测并修正轴颈圆度和尺寸带有“学习功能”的控制系统，附加对圆度偏差和干扰量的自动补偿，可进行补偿的干扰量是温度，机械及动力影响，磨削余量的变化，材料以及金相结构的变化，砂轮的可切削性，机床的磨损状况磨削主轴颈和连杆轴颈次装夹，理论上的偏差为零切入式磨削及摆动式磨削对“敏感工件”的支撑，在主轴上采用自动对中心的三点式中心架控制的冷却剂供给保障了磨削区域的持久用量采用静压圆型导轨，无爬行现象，确保持久的高精确度轴导轨，进给丝杠，止推轴承减震抗扭转床身，使用矿物的合成材料浇注而成，具有良好的吸震抗弯功能砂轮轴适用于高达的磨削。

该磨床具有四片砂轮，每片均可独立磨削，次装夹可磨削全部主轴颈和连杆颈。

.本章小结本章主要基于软件对曲轴进行二维的工艺规程的编制，并对加工余量，工序尺寸及毛坏尺寸的确定。

第章曲轴建模软件是美国公司开发的套机械软件，它集零件设计大型组件设计钣金设计造型设计模具开发数控加工运动分析等功能于体，具有参数化设计特征驱动等特点，是世界上应用最广泛的软件之。

软件是最早使用参数化建模的软件，参数化是的核心技术，无论多么复杂的零件模型，都可分解为有限数量的构成特征，每种构成特征，都可以有限的参数完全约束，这就是参数化的概念。

使用参数化建模的主要优点就是当改变模型的个尺寸时，其他与这个尺寸相关的尺寸都随之改变，这样就使设计变得相对简单。

.曲轴的结构及特征创建顺序分析仔细分析曲轴的结构可以看出，曲轴的飞轮端自由端主轴颈连杆轴颈以及曲拐都可以由等截面的图形拉伸而成。

再考虑到曲轴是对称的，可以先建立半曲轴特征，镜像生成完整的曲拐部分，然后分别创建曲轴前后端，最后再考虑曲轴中的油道油孔部分。

.曲轴三维建模基本过程建立零件设计文件双击打开软件图标，进入工作界面，选取“文件”中的“设定工作目录”，以便于文件的查找，使用。

单击工具栏上的“新建”按钮，在打开的“新建”对话框中选择“类型”为“零件”，“子类型”选择为实体，输入文件名，取消“使用缺省模板”复选框，单击确定，在打开的“新文件选项”中选择模板，单击确定按钮。

建立曲柄模型单击窗口右侧工具栏中的“拉伸工具”按钮打开“拉伸工具”操作板，单击“草绘”按钮，选取面作为草绘平面，选取面作为参照平面，参照方向为“左”，单击草绘按钮，在草绘环境中以主轴颈的直径绘制个圆，单击草绘器中的确定按钮，在拉伸长度处输入主轴颈长度的半，单击确定按钮，完成特征的创建。

重复以上步骤，选取拉伸出的面作为草绘平面，选取面作为参照平面，参照方向为“左”，单击草绘按钮，在草绘环境中以绘制个圆，单击草绘器中的确定按钮，在拉伸长度处输入，完成特征的创建。

如图.所示。

图.第段主轴颈特征图.第个曲拐单击窗口右侧工具栏中的“拉伸工具”按钮打开“拉伸工具”操作板，单击“草绘”按钮，选取上步拉伸出面作为草绘平面，选取面作为参照平面，参照方向为“左”，单击草绘按钮，在草绘环境中绘制曲拐平面，单击草绘器中的确定按钮，在拉伸长度处输入，完成特征的创建，如图.所示。

重复上述步骤，建立建立连杆轴颈，长度为实际连杆轴颈的半。

在需要的地方进行倒圆角操作，方法是左键单击要倒圆角的便所在的特征，再单击要选择的边，按住键，依次选择要倒同样圆角的边，按住右键，在弹出的菜单中选择“倒圆角”命令，修改圆角值，单击确定按钮。

结果如图.图.所示。

图.倒平衡重圆角图.倒曲柄和平衡重连接处圆角按住键，用鼠标连续选取模型树已经建好的所有特征，鼠标右击选取的特征，在弹出的菜单中选择“组”命令。

然后选取模型树中的组，在工具栏中单击镜像按钮，选取连杆轴颈的拉伸出的面，单击确定，完成特征的创建，如图.所示。

图.镜像得到的结果图.第二段曲拐草绘图重复步骤，建立下段曲柄，如图.所示。

按住键，用鼠标连续选取模型树已经建好的所有特征，鼠标右击选取的特征，在弹出的菜单中选择“组”命令。

然后选取模型树中的组，在工具栏中单击镜像按钮，选取主轴颈右端的的面，单击确定按钮，完成特征的创建，如图.所示。

图.镜像完成的曲轴主体部分绘制润滑油道。

进入草绘页面，分别以连杆轴颈和主轴颈中心作两条辅助线画个宽.的矩形，点确定。

占击扫描，去除去材料，点击确定，画出