量。建模及图如图.所示。图.动平衡去重工序抛光。建模及图如图.所示。图.抛光.本章小结基于三维曲轴建模，对曲轴进行三维工艺规程的编程。相对二维，更直观更方便快捷。第章曲轴的先进加工技术及强化工艺在结构设计和加工工艺正确合理的条件下，主要是材料强度决定着曲轴的体积重量和寿命。因此，必须根据内燃机的用途及强化程度，正确地选用曲轴材料。在保证曲轴有足够强度的前提下，尽可能采用般材料。以铸代锻，以铁代钢。作为曲轴的材料，除了应具有优良的机械性能以外，还要求有高度的耐磨性耐疲劳性和冲击韧性。同时也要使曲轴的加工容易和造价低廉钢制曲轴除极少数应用铸钢以外，绝大多数采用锻造，锻造曲轴的材料有碳素钢和合金钢。.毛坯的铸造技术我国球铁曲轴的生产继之后,现已能稳定地生产等几种牌号,目前已能大批量生产球铁曲轴。但从整体水平来看,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。熔炼方面高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球铁的关键所在。经大量分析研究表明,国外球铁中硫磷镁及稀土元素含量明显低于国产件,且金相组织中的石墨圆整均匀。究其原因,主要是国内生产设备以冲天炉为主,铁水未进行预脱硫处理其次是高纯生铁少焦炭质量差。为获得高温低硫磷的铁水,可采用双联外加预脱硫的熔炼方法,即用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫把硫降到.以下,然后在感应电炉中升温并调整成分。炉前铁水成分的检测国内已普遍采用真空直读光谱仪来进行,真空直读光谱仪使用的多为日本美国英国等国的检测设备。造型方面气流冲击造型工艺明显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。目前国内些厂家的造型设备主要从瑞士德国意大利西班牙等国进口。在国外,曲轴造型多采用壳形工艺,其中酚醛树脂砂热固化壳形工艺是比较成熟的种。利用这种工艺及其配套设备可制取高强度的铸型壳,从而确保铸件的高精度较低的表面粗糙度值和致密的金相组织。目前国内极少数厂家已进口了整条生产线。砂处理和清理型砂质量是确保铸件质量的重要条件,在高效混砂和旧砂冷却方面是我国的薄弱环节。因此国内部分厂家从德国日本瑞士美国进口了混砂机和旧砂冷却装置,以及大容量的滚筒筛斗式提升机砂型水分检测控制仪等。铸件的清理使用吊链式抛丸室和铸件水平旋转鼠笼式抛丸机。国外砂处理系统和单元多为自动化微机管理,型砂中水分和有效粘土含量及煤粉含量实行自动检测和控制,型砂运输系统多为自动化控制。铸件清理全部在专机自动线上进行,大部分操作由机械手和机器人完成.提高曲拐疲劳强度的结构措施轴颈与曲柄臂相交是最容易产生疲劳破坏的地方之。为了提高该处的疲劳强度，可以采用下述三种办法改善应力的分布情况，减少拐角处的应力，例如提高轴颈的重叠度减小应力集中的程度，例如采用较大的过渡圆角提高表面质量，例如减少表面粗糙度，消除表面的微观裂纹，以及使表面具有残余压缩应力层等。用滚压或其他方法对表面进行冷作可以使表面出现残余压缩应力层。而这个残余压缩应力可以抵消部分交变应力中的拉伸变化幅度，从而提高零件的疲劳强度。.曲轴的材料及强化工艺曲轴材料的选用，应在保证曲轴具有足够强度的前提下，尽可能采用般材料。除考虑机械性能疲劳强度外，还要考虑耐磨性抗冲击韧性以及加工制造的工艺性设备能力和热处理性能等。我国普通车用汽油机曲轴的材料般有号优质碳素钢和球磨铸铁等，在些质量要求高的中高速强载发动机，也有使用合金钢的例子。但是由于球墨铸铁的价格相对于碳素钢较为便宜，故得到了广泛使用。球墨铸铁中由于含有石墨夹杂物，所以耐磨并且容易切削加工，对各种表面缺陷如擦伤，刻痕等也比较不敏感，而在钢制曲轴上这种表面缺陷却容易成为产生断裂亭事故的发源地。球墨铸铁材料中分子内摩擦所消耗的功或称循环韧性比钢大，当曲轴发生扭转振动时这种内摩擦的阻尼作用具有消耗振动能减弱振幅的作用，因此球墨铸铁曲轴有较强的减振作用。球墨铸铁的缺点是弹性棋量比钢小，所以当其它条件相同时，球墨铸铁曲轴的刚度小。但是在经过热处理之后，球墨铸铁的性能会得到提高。球铁曲轴目前的主要问题有要求应用优质含硫量低的生铁，不然就会降低球化质量铸造工艺要求严格，否则铸件质量不稳定曲轴校直比较困难，压力过大容易断裂，压力过小又校不过来如果用砂型铸造，则毛坯表面较粗糙，加工余量大，增加机械加工负担。最好应用先进铸造技术，以提高经济性。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。粗加工设备多采用或曲轴车床加工主轴颈及连杆颈,工序质量稳定性较差,且容易产生较大的内部应力,难以达到合理的加工余量。外圆的磨削余量般单边留止推面单边余量般留,为保证成品尺寸,采用多次磨削方式。般精加工采用曲轴磨床粗磨半精磨精磨抛光。通常靠手工操作,加工质量不稳定,废品率较高。“八五”期间,部分企业曾先后进口铣曲轴主轴颈和连杆曲颈的数控内铣床数控磨床数控砂带抛光机等先进设备,使曲轴机加工水平提高,但整体工艺水平仍很低。国外在曲轴机加工方面广泛采用数控技术及自动线。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,切削液分粗加工和精加工两段集中供应和回收处理。曲轴中心孔般采用质量定心加工方式,这样可保证后续工序加工时工件运转稳定,有利于提高产品质量。另外,在曲轴动平衡工序中,不平衡量很小,有利于改善曲轴的内部质量补偿。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。油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线。近几年来,随着枪钻的应用,油孔的加工多已采用枪钻自动线钻孔修缘抛光。曲轴的磨削则多采用数控磨床,具有自动进给自动修正砂轮自动补偿和自动分度等功能,使曲轴的磨削精度和效率显著提高。主轴颈般采用多砂轮磨削,连杆轴颈般采用双砂轮磨削。抛光则采用控制的砂带抛光机,所有轴颈次抛光只需多秒,粗糙度值可达.以下,大大缩短了发动机的磨合期。动平衡般采用控制的综合平衡机,测量修正次完成。检测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打印。曲轴的清洗采用专用精洗机定点定位清洗,能有效保证曲轴的清洁度要求。为了提高曲轴的疲劳强度和轴颈的耐磨性能，除了采用般的热处理措施外，还在表面进行强化处理，其方法主要有圆角滚压强化圆角滚压对提高曲轴疲劳强度十分有效，同时还可免去对圆角的磨光工艺。用高速旋转的硬质小滚珠或小滚柱，在圆角去碾压推搓，般可使疲劳强度提高以上。氮化和软氮化氮化通常是气体氮化，是把曲轴放在加热至度的炉内，通入氨气将空气排净，保温小时，使氨气热解所产生的活性氮原子滲入曲轴表面，形成层硬而脆的氮化物组织。气体氮化只适合于氮化钢和球墨铸铁。氮化后曲轴弯曲疲劳强度可提高左右。软氮化有盐浴氮化和气体氮化之分。用于曲轴强化处理的是盐浴氮化。软氮化后曲轴有很高的疲劳强度和耐磨性。但是不宜再作机械加工，否则疲劳强度又将降低，故氮化之前曲轴必须加工至最后尺寸。高频淬火高频淬火主要是在中小型汽油机曲轴中用来提高轴颈的硬度，以提高耐磨性。般用高频电流加热，随即喷水冷却，然后回火使表面产生马氏相体，发生体积膨胀而产生残余压应力，硬度提高，从而使轴颈耐磨性提高。由于圆角部分应力集中最严重，圆角表面应与轴颈表面同时淬火，故必须采用专门的工艺措施。圆角淬火容易引起曲轴变形，故精磨放在淬火后进行，以消除变形。消除变形后疲劳强度能提高以上。喷丸曲轴经喷丸处理后能提高疲劳强度，但因喷丸时须保护轴颈表面,故采用较少。复合强化就是应用多种强化工艺对曲轴进行强化处理，例如圆角滚压加轴颈淬火等。综合考虑曲轴的工艺性和和经济性要求，采用圆角滚压强化喷丸和氮化三种复合表面强化处理措施。.本章小结本章主要介绍了曲轴材料的选择和强化工艺，并对提高曲拐疲劳强度的结构措施做了介绍，选择了曲轴的材料和强化工艺和提高曲拐疲劳强度的结构措施。结论本设计的题目是基于的轻型车曲轴工艺规程的编制，在依靠二维曲轴加工工艺的传统设计方法上，利用软件进行了三维建模，对曲轴进行了工艺规程的编制。使用这种方法，可以大大缩短设计周期，节约设计成本，现在许多汽车生产厂商都已采用这种方法。总结毕业设计的整个过程，系列微车曲轴机械加工工艺浅析曲轴是活塞式发动机的主要零部件之,用来将活塞的往复运动转变为旋转运动。根据发动机气缸的数目,曲轴般分单缸双缸三缸四缸和六缸曲轴。如四缸发动机曲轴有五个主轴颈和四个连杆轴颈,连杆轴颈在互成角的平面内。曲轴的加工工艺复杂,特别是微车曲轴。微车曲轴轴颈有很高的尺寸和形位公差要求,般按级精度制造,轴颈粗糙度要达到.。有的颈表面需要强化处理提高其耐磨性和疲劳强度。系列微车曲轴的材料目前大多采用优质合金结构钢。但是由于球墨铸铁曲轴的切削性能良好,可获得较理想的结构形状,并且和钢质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硬度和耐磨性。球墨铸铁曲轴成本低廉,在国内外得到了广泛应用。系列微车曲轴有向球墨铸铁曲轴的方向发展的趋势。笔者主要对钢制的系列发动机微车曲轴的机械加工工艺进行分析工艺分析.曲轴特点及工艺措施刚度差系列曲轴的长径比较大般,因此刚度较差。为防止变形,在加工过程中应当采取下列措施选用有较高刚度的机床刀具及夹具等,从而减少变形和振动减少扭转变形弯曲变形在加工中尽量使切削力的作用互相抵消合理安排工位顺序以减少加工变形增设校直工序。形状复杂连杆轴颈和主轴颈不在同根轴线上,在连杆轴颈加工中易产生不平衡的现象,应配备能迅速找正连杆轴颈中心的偏心夹具,且应加平衡块。技术要求高微车曲轴的技术要求是很高的,其机械加工工艺过程随生产纲领的不同和曲轴的复杂程度而有很大的区别,但般均包括以下几个主要阶段定位基准的加工粗精车各主轴颈连杆轴颈及其他外圆粗磨各主轴颈连杆轴颈外圆大小头螺孔及键槽加工钻油孔加工半精磨主轴颈精磨连杆轴颈轴颈表面处理动平衡超精加工各轴颈等。.定位基准选择粗基准的选择为了保证中心孔钻在主轴颈毛坯外圆面的轴线位置上,选用主轴颈的外圆面为粗基准。同时为了保证所加工的基准面的轴向尺寸,选用第Ⅲ主轴颈两侧扇板面为轴向粗基准。辅助粗基准的选择在扇板上铣出个工艺平面即是加工连杆轴颈时所用的辅助粗基准。精基准的选择加工主轴颈及与其同轴心的轴颈外表面时,以中心孔为精基准。加工连杆轴颈时,用加工的销孔和连杆轴颈外圆作为精基准基面,这样便于保证技术要求。此外,轴向定位基准采用第三主轴颈的两个台阶面与设计基准致。.曲轴工艺流程目前大多数系列微车曲轴,材料为,毛坯为调质锻钢件。工艺流程简要介绍如下.打中心孔.车夹位.精车主轴颈.铣定位.车连杆轴颈.粗磨大小头.车大头平端面及其它.车小头平端面及其它.粗磨主轴颈.粗磨连杆轴颈.钻铰定位销孔.铣键槽.钻攻飞轮螺孔.钻斜油孔.半精磨主轴颈.精磨连杆轴颈.动平衡及去重.精磨主轴颈.检验.氮化.修中心孔倒角.精磨小头.精车轴承孔.磁粉探伤.去毛刺.油孔口抛光.抛光。.工序分析.中心孔的重要性中心孔除影响曲轴的质量分布外,它的重要性还在于它是曲轴加工的重要精基准,直接影响曲轴的加工精度,因此中心孔必须满足质量要求。但工件经过粗加工后,中心孔的精度往往不可避免地受到影响,所以在精加工之前,必须对中心孔进行修研,确保其符合技术要求。可用油石或橡胶砂轮修研。毛坯质量好,加工余量小且加工余量分布均匀。这时曲轴的质量中心孔与几何中心孔基本重合,则不必花费较高的经费购置质量定心设备而直接钻几何中心孔。.打中心孔是采用找出曲轴的几何中心来代替质量中心,是以毛坯的外表作为基准。毛坯外表光洁圆整,则打出的中心孔位置误差就小。毛坯质量较差,加工余量大且加工