（全套CAD）DA468发动机曲轴加工工艺与专用机床夹具设计（终稿）

又由于曲轴的材料为高强度合金钢，难于加工和断屑，而且曲轴主轴颈和连杆轴颈几何形状复杂，因此作为发动机五大零件之的曲轴，其加工难度加工工艺复杂程度在发动机各零部件中都首屈指，它的结构参数和加工工艺水平直接影响着整机的尺寸和重量，以及发动机的可靠性和寿命。

世界各国的发动机生产企业对曲轴。

加工都十分重视，都在不断更新曲轴加工设备．改进加工工艺，以提高曲轴加工质量，延长使用寿命。

我国的各大发动机生产厂经过多年的学习和探索．已经掌握了很多较为先进的血轴加工技术，生产效率较高，生产线中的大部分设各也已国产化。

但是，在些关键工序所采用的关键工艺上，我们还是非常依赖国外的技术，需要使用国外的设备和刀具。

因此，我们还需进步研究曲轴加工工艺，尤其是要深入研究关键工艺和关键设备，这对提升曲轴乃至发动机的生产水平都是相当重要的。

.设计的主要内容曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位主轴颈，连杆颈，还有其他。

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。

曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑降温。

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。

曲轴的旋转是发动机的动力源。

曲轴的结构包括轴颈曲轴臂曲轴销侧盖以及连杆大端轴承。

轴颈具有第油路。

曲轴臂连接于轴颈。

曲轴销设置于曲轴臂之中，并且抵接于轴颈。

曲轴销具有第机油缓冲室第二机油缓冲室以及第二油路。

第机油缓冲室系连接于第二机油缓冲室，第二油路连接于第二机油缓冲室。

侧盖设置于曲轴臂中，侧盖与曲轴销之间成形有空间，该空间连接于第油路与第机油缓冲室之间。

连杆大端轴承设置于曲轴臂之中，曲轴销套设于连杆大端轴承之中，第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。

本实用新型可将机油内微小异物过滤掉，减少了连杆大端轴承遭受微小异物侵入的机会，并避免连杆大端轴承损坏，进而可延长曲轴结构的使用寿命。

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，发动机，曲轴，加工，工艺，专用，机床，夹具，设计，毕业设计，全套，图纸目录摘要ⅠⅡ第章绪论.设计的意义和目的.研究方向及发展趋势.设计的主要内容第章曲轴毛坯的选择.分析曲轴零件图曲轴使用的性能与工作条件曲轴的结构与技术要求.曲轴毛坯的选择选择毛坯确定机械加工余量毛坯尺寸和公差.本章小结第章曲轴加工工艺设计.工艺基准的选择.加工阶段的划分.工序的集中与分散.工序顺序的安排.确定工艺路线.加工余量工序尺寸和公差的确定.确定切削用量及时间定额.本章小结第章钻床夹具的设计.夹具的概念.钻斜油孔专用夹具设计部分基本件的选择主要零件的选择工步的制定钻模夹具应注意的问题钻模夹具的定位及设计原则斜孔钻模夹具的改进思路液压系统的设计.钻中心孔专用夹具设计明确设计任务收集分析原始资料确定夹具的结构方案绘制夹具结构简图.本章小结结论参考文献致谢附录摘要本设计主要围绕发动机曲轴的工艺规程和专用夹具设计进行研究，其内容包括了解曲轴结构，确定曲轴的生产类型及相关的技术要求。

在此基础上，选择毛坯，确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量，绘制毛坯图。

并在认真详细分析零件图后，进行基准的选择，制定了表面加工方法，划分加工阶段，根据生产类型确定工序的集中和分散，合理地安排工序，编排合适的工艺路线进行详细计算，包括加工余量工序尺寸和公差的确定切削用量的计算及时间定额的计算。

从而制定出套合理的机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。

第二部分主要围绕专用钻床类夹具进行设计。

首先明确夹具设计的主要任务，通过确定定位元件，导向装置，夹紧机构得出夹具的结构方案，查阅相关国家标准，绘画夹具装配图。

总之，曲轴加工工艺的安排以及专用夹具的设计是项非常复杂的高难度工作，它是种需大批量生产的零件，且技术要求比较高，为了确保产品的质量和水平，设计工作按照科学的程序进行，分清主次。

关键词曲轴加工工艺定位夹紧钻孔夹具设计成为种普通消费品随着市场对汽车需要量的增加和制造技术的发展，到了本世纪初，小作坊的生产方式已经不能满足需要，而各种新的制造工艺和新式高效机床的出现，使汽车和发动机的制造技术出现了飞跃。

因此，人们对汽车的性能要求也在不断提高，不论是经济性动力性，还是稳定性安全性，甚至是排放性等各方面都要逐考虑。

这就需要传统制造技术和汽车专业技术相互结合，在满足汽车动力性的同时满足其经济性与生产效率，也就是工艺性。

而要想使整车的工艺性完美，对各零件的加工也是最为重要的。

曲轴是发动机中承受冲击载荷，传递动力的重要零件，在发动机五大件中最难以保证加工质量。

由于曲轴工作条件恶劣，因此对曲轴工艺规程的编制夹具的选择都要有严格的要求。

如果其中任何个环节质量没有得到保证，则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性，因此我们应不断改进曲轴加工工艺。

我国曲轴专业生产厂家不是很多，且整体规模小专业化程度低企业设备陈旧产品设计和工艺落后性能寿命和可靠性差品种杂乱和“三化”程度低，这些都影响了整机适应国内及国际市场的能力。

随着我国加入，内燃机零部件行业将面临更加激烈的市场竞争，也将迎来新的发展机遇。

我们只有充分了解国内外内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势，及时改进和提高曲轴制造技术水准，才能制造出具有世界流水平的内燃机曲轴，以实力参与市场竞争。

本次设计题目为“发动机曲轴加工工艺及夹具设计”，它运用了机械加工设计的基础内容，囊括了几年来所学的理论知识，使我了解曲轴飞轮组的功用及工作条件和受力情况，及了解相关零部件的材质及加工和使用特点。

并确定加工工艺方案，通过对加工工艺方案的改进及加工工艺分析，提出相应加工方案，从而达到对曲轴飞轮组在发动机运转的工况了解和原理认知，为将来设件的同夹具。

特点能较好地适应加工工序和加工对象的变换，般结构均已定型，尺寸规格系列化。

专用夹具专为工件的工序而设计的夹具。

我们设计的钻模夹具就是专用夹具的种。

可调夹具通过调整或更换个别零部件，能适用多种工件加工的夹具。

特点夹具的使用对象在设计前并不非常确定，通用性范围大。

成组夹具根据成组技术原理设计的用于成组加工的夹具。

设计成组夹具的前提是成组工艺。

特点只需对个别定位和夹紧组件进行调整或更换，即可用于加工成组内的所有零件。

组合夹具由可循环使用的标准夹具零部件组装成易于联接和拆卸的夹具。

随行夹具用以装夹工件，并由工件输送带送至自动线各工位的装置。

进行夹具设计的意义夹具是机械制造厂里使用的种工艺装备。

对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。

为此，在进行机械加工之前，先要对其进行夹具设计。

.夹具设计中需注意的问题在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位夹紧等主要问题，设计人员般都会考虑的比较周全，但是，夹具设计还经常会遇到些小问题，这些小问题如果处理不好，也会给夹具的使用造成许多不便，甚至会影响到工件的加工精度。

在此归纳下在夹具设计中经常遇到的些小问题，具体如下清根问题在设计端面和内孔定位的夹具时，会遇到夹具体定位端面和定位外圆交界处清根问题。

端面和定位外圆如不连接就无此问题。

夹具要不要清根，应根据工件的结构而定。

如果零件定位内孔孔口倒角较小或无倒角，则必须清根如果零件定位孔孔口倒角较大或孔口是空位，则不需要清根，而且交界处可以倒为圆角。

端面与外圆定位时，也采取样的规则。

让刀问题在设计圆盘类刀具如铣刀砂轮等加工的夹具时，会存在让刀问题。

设计这类夹具时，应考虑铣刀或砂轮完成切削或磨削后，铣刀或砂轮的退刀位置，其位置大小应根据所使用的铣刀或砂轮的直径大小，留出超过刀具半径的尺寸位置即可。

更换问题在设计加工结构相同或相似，尺寸不同的系列产品零件夹具时，为了降低生产成本，提高夹具的利用率，往往会把夹具设计为只更换个或几个零件的通用型夹具。

定位件外圆与夹具体孔之间的配合不能有间隙，若有了间隙就会影响夹具的定位精度但是，两者之间也不能有太大的过盈量，如果过盈量太大，就使得零件更换困难。

所以，设计时般采用较紧的过渡配合。

为了使定位件能够顺利拆下来，可以在定位件中心设计螺孔，用螺杆拧入螺孔内，定位件就能顺利地被顶出。

当然，此螺孔直径应小于夹具体孔。

.防松问题在夹具设计中，经常会使用双头螺柱，双头螺柱端固定于夹具上，另端用螺母压紧于加工的零件。

双头螺柱与夹具的固定端般采用六角薄螺母锁紧，然而用螺母锁紧后，在使用中常常会出现松动。

序较多，结构复杂的原因，为控制废品率，安排多处检验，本规程竟检验安排在第，工序。

清洗和去毛刺为便于后续工序的准确定位，消除切屑对后工序表面质量的影响，在重要加工工序和检验前都应该清洗和去毛刺。

综上所述，该换工件工序的安排顺序为基准加工主要表面粗加工及些余量大的表面加工主要表面半精加工及次要表面加工热处理主要表面精加工，超精加工。

.确定工艺路线曲轴的工艺路线，机床设备及工艺装备见表。

表.工序目录表工序号工序名称设备名称检查热处理批量毛坯检验铣两端面数控铣床钻中心孔专用钻中心孔机床铣工艺定位面双柱铣床粗车第三主轴颈数控车床粗车第二四五主轴颈数控车床半精车第三主轴颈数控车床半精车第二四五主轴颈数控车床铣定位基准面铣床粗车二连杆轴颈数控车床粗车三五连杆轴颈数控车床半精车四连杆轴颈数控车床半精车三五连杆轴颈数控车床钻铰工艺孔专用钻床钻油孔深孔组合钻床粗磨第三主轴颈数控磨床粗磨第二四五主轴颈数控磨床粗磨第四连杆轴颈数控磨床粗磨第二三连杆轴颈数控磨床精磨第三主轴颈数控磨床精磨第二四五主轴颈数控磨床精磨第四连杆轴颈数控磨床精磨第二三连杆轴颈数控磨床铣键槽键槽铣床动平衡检查动平衡机粗抛光各轴颈抛光机床精抛光各轴颈抛光机床清洗清洗机最终检查.加工余量工序尺寸和公差的确定工序尺寸及公差的确定有两种情况种是工序尺寸及其公差与零件上设计尺寸或其他工序尺寸相关，需要通过解算尺寸链的方法来确定。

另种是工序尺寸及其公差仅与工序余量有关，如加工过程中不存在基准转换的情况。

此时，可按如下方法确定个工序尺寸和公差确定该加工表面的总余量，再根据加工路线确定各工序的基本余量，并核对第道工序的加工余量是否合理。

自终加工工序起，即从设计尺寸开始，至第道工序，逐次加上对被包容面或减去对包容面个工序的基本余量，便可得到各工序的基本工序尺寸。

除终加工工序外，根据各工序的加工方法及其经济加工精度，确定其工序公差和表面粗糙度。

按“入体原则”以单向偏差方式标注工序尺寸，并可作适当调整。

加工余量工序尺寸和公差的计算圆柱面加工余量工序尺寸以及公差和粗糙度，由机械设计简明手册得出曲轴上各圆柱面加工余量，工序尺寸以及公差和粗糙度如表.。

表.加工余量工序尺寸以及公差和粗糙度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铣粗铣.圆锥面铸件磨削半精铣粗铣油封档铸件研磨磨削半精车表.加工余量工序尺寸以及公差和粗糙度加工表面加工内容加工余量精度等级工