DA468發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專(zhuān)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)【鉆中心孔+斜孔】

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隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化及競(jìng)爭(zhēng)加劇，傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段；隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，汽車(chē)已經(jīng)走進(jìn)了我們的日常生活，漸漸成為一種普通消費(fèi)品；隨著市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)需要量的增加和制造技術(shù)的發(fā)展，到了本世紀(jì)初，小作坊的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿(mǎn)足需要，而各種新的制造工藝和新式高效機(jī)床的出現(xiàn)，使汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)出現(xiàn)了飛躍。因此，人們對(duì)汽車(chē)的性能要求也在不斷提高，不論是經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性，還是穩(wěn)定性、安全性，甚至是排放性等各方面都要逐一考慮。這就需要傳統(tǒng)制造技術(shù)和汽車(chē)專(zhuān)業(yè)技術(shù)相互結(jié)合，在滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力性的同時(shí)滿(mǎn)足其經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)效率，也就是工藝性。而要想使整車(chē)的工藝性完美，對(duì)各零件的加工也是最為重要的。 福特汽車(chē)公司在1908年建立第一條流水線(xiàn)生產(chǎn)單一品種廉價(jià)的A型車(chē)始，汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)進(jìn)入第二發(fā)展階段。這時(shí)主要用各種高效專(zhuān)用及組合機(jī)床組織機(jī)械化流水生產(chǎn)。并出現(xiàn)了兩種不同的生產(chǎn)組織形式:一是以福特公司為代表，建立大型綜合廠(chǎng)，另一種是以通用公司為代表，采用高效專(zhuān)用機(jī)床組織多品種專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。在這個(gè)階段，制造技術(shù)發(fā)展迅速，各種先進(jìn)的工藝和高效生產(chǎn)機(jī)床如多軸立車(chē)，曲軸多刀車(chē)床，加工缸體和缸蓋等殼體零件的多軸鉆，憧，攻絲組合機(jī)床等相繼在生產(chǎn)中采用。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量急劇增加，生產(chǎn)效率迅速提高，現(xiàn)代大量生產(chǎn)的雛形已初步形成。由于多品種專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)具有生產(chǎn)管理靈活，更換品種容易，能及時(shí)提供市場(chǎng)所需的產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn)，使得通用公司超過(guò)福特公司而成為世界上最大的汽車(chē)公司。 發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車(chē)的心臟，其質(zhì)量的優(yōu)劣是衡量汽車(chē)性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)各汽車(chē)制造商也十分重視發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和制造，各汽油機(jī)、柴油機(jī)制造廠(chǎng)已掌握了較先進(jìn)的技術(shù)，具備一定的生產(chǎn)能力。發(fā)動(dòng)機(jī)零件精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但比較典型，制造工藝比較成熟，工藝水平普遍高于其它總成，生產(chǎn)工藝過(guò)程和組織形式具有一系列的特點(diǎn)，這表現(xiàn)在生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化、系列化、多品種，產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，包括自動(dòng)線(xiàn)的廣泛采用和加工過(guò)程綜合自動(dòng)化的發(fā)展等方面。產(chǎn)品的系列化是提高發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)水平的前提和條件，而自動(dòng)化的流水生產(chǎn)又對(duì)生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化提出了迫切的要求。而曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的零件之一，是承受沖擊載荷傳遞動(dòng)力的關(guān)鍵零件，是在柴油機(jī)的機(jī)體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸5大件中最難以保證加工質(zhì)量的零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作。由于曲軸工況條件惡劣，在工作時(shí)承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化及動(dòng)平衡等要求都十分嚴(yán)格。在大批量生產(chǎn)的前提下，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已不能滿(mǎn)足當(dāng)前設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的要求，在長(zhǎng)時(shí)間、高速度運(yùn)轉(zhuǎn)下，曲軸很容易過(guò)早地出現(xiàn)失效或斷裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了曲軸的壽命和整機(jī)的可靠性。 目前，世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設(shè)備．改進(jìn)加工工藝，以提高曲軸加工質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索，已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù)，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線(xiàn)中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模，無(wú)論是設(shè)計(jì)水平，還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中是承受載荷傳遞動(dòng)力的重要零部件，也是發(fā)動(dòng)機(jī)五大零部件中最難以保證加工質(zhì)量的零部件，其性能、水平直接影響整機(jī)的性能水平及可靠性。因此，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視曲軸生產(chǎn)，不斷改進(jìn)其材質(zhì)及加工手段，以提高其性能水平，滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的需要。近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。先進(jìn)的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定。而歐美等汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，經(jīng)過(guò)多年的積累，通過(guò)計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)，利用有限元分析方法對(duì)曲軸的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析，使曲軸在初期達(dá)到完美的設(shè)計(jì)。在加工工藝方面，由于國(guó)外大多采用了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備，而國(guó)內(nèi)大多以手動(dòng)設(shè)備為主，精度差，這就要求我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)加工工藝的過(guò)程中充分考慮各方面的因素，在借鑒國(guó)外先進(jìn)的工藝方案的同時(shí)充分考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的利用和改造，達(dá)到少投入，大收益。 2. 選題目的和意義 發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)告訴我們，工業(yè)化是邁向現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。而制造業(yè)，特別是裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的主力軍，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的原動(dòng)力，發(fā)展制造業(yè)始終是振興經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的最佳路徑。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中用于傳遞動(dòng)力的核心零件，由于工況條件惡劣，且承受復(fù)雜的沖擊載荷，因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、NI精度、表面質(zhì)量、動(dòng)平衡等的要求都十分嚴(yán)格。又由于曲軸的材料為高強(qiáng)度合金鋼，難于加工和斷屑，而且曲軸主軸頸和連桿軸頸幾何形狀復(fù)雜，因此作為發(fā)動(dòng)機(jī)五大零件之一的曲軸，其加工難度、加工工藝復(fù)雜程度在發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件中都首屈一指，它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和加工工藝水平直接影響著整機(jī)的尺寸和重量，以及發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命。世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸。加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設(shè)備．改進(jìn)加工工藝，以提高曲軸加工質(zhì)量，延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索．已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù)，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線(xiàn)中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。但是，在一些關(guān)鍵工序所采用的關(guān)鍵工藝上，我們還是非常依賴(lài)國(guó)外的技術(shù)，需要使用國(guó)外的設(shè)備和刀具。因此，我們還需進(jìn)一步研究曲軸加工工藝，尤其是要深入研究關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵設(shè)備，這對(duì)提升曲軸乃至發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)水平都是相當(dāng)重要的。 二、設(shè)計(jì)（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題 1.基本內(nèi)容 1).選題的背景、目的及意義； 2).分析曲軸零件圖和繪制毛坯圖； 3).制定零件加工工藝路線(xiàn)； 4).進(jìn)行工序設(shè)計(jì)； 5).制定二套夾具設(shè)計(jì)方案； 6).繪制夾具圖紙； 7).編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2. 擬解決的主要問(wèn)題 1).分析零件圖，運(yùn)用工藝知識(shí)選擇加工基準(zhǔn)據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件確定工藝方案及相應(yīng)加工方法； 2).夾緊與定位對(duì)比分析，受力分析與夾緊方案和工作原理及組成； 3).使用AUTOCAD軟件，繪制專(zhuān)用車(chē)床夾具，提高用軟件制圖本領(lǐng)； 三、技術(shù)路線(xiàn)（研究方法） 調(diào)研和查閱資料 選定樣本并用CAD繪制發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸零件圖 掌握曲軸加工方法、所用工裝夾具 工藝卡片填寫(xiě) 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 工藝過(guò)程設(shè)計(jì) 利用CAD繪圖 完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 四、進(jìn)度安排 1.第1～2周（2.28～3.11） 知識(shí)準(zhǔn)備、調(diào)研、收集資料、完成開(kāi)題報(bào)告。 2.第3～5周（3.14～4.1） 整理資料、提出問(wèn)題、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿、繪制圖紙草圖。 3.第6～8周（4.4～4.22） 理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，完成分析零件圖和繪制毛坯圖、制定曲軸加工工藝路線(xiàn)、進(jìn)行工序設(shè)計(jì)、制定夾具設(shè)計(jì)方案、CAD繪制夾具裝配圖等部分設(shè)計(jì)內(nèi)容，中期檢查。 4.第9～12周(4.25～5.20) 改進(jìn)完成設(shè)計(jì)，改進(jìn)完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，指導(dǎo)教師審核，學(xué)生修改。 5.第13周（5.23～5.27） 評(píng)閱教師評(píng)閱、學(xué)生修改。 6.第14周（5.30～6.34） 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。 7.第15～16周（6.6～6.17）畢業(yè)設(shè)計(jì)修改。 8.第17周（6.20～6.24） 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 五、參考文獻(xiàn) 1.王先奎.機(jī)械加工工藝手冊(cè), 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.06 2.王寶璽，賈慶祥.汽車(chē)制造工藝學(xué), 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.03 3.王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué),第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 4.崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū),北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.12 5.李昌年.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 6.孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo),北京：冶金工業(yè)出版，2002 7.李益民.機(jī)械制造工藝學(xué)簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.04 8.夏長(zhǎng)高,潘茂輝,束永平. 基于CAD /CAE的曲軸設(shè)計(jì)研究,2010.12 9.趙佩鳳,周來(lái)宏.曲軸粗加工的工藝方法.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2009.01 10.曲軸連桿頸車(chē)床的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2008 11.盛小兵.曲軸圓角滾壓強(qiáng)化工藝中曲軸變形的研究，2008 12.祝小軍，黃曉峰.小型柴油機(jī)曲軸生產(chǎn)線(xiàn)新工藝的應(yīng)用研究.小型內(nèi)燃機(jī)，2006.04 13.羅仁芝.6108曲軸機(jī)械加工工藝淺析.高等職業(yè)教育(天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào))，2006.01 14.高廣闊，劉景峰，辜祖勛. 轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸材料及工藝的研究,2005.06 15.楊寶田.4D型柴油機(jī)曲軸加工工藝設(shè)計(jì) 碩士論文，2004 16.曲軸粗加工關(guān)鍵工藝及設(shè)備的比較，2003.01 17.車(chē)削曲軸連桿頸的可調(diào)整夾具，2002.12 18.嚴(yán)桃平，趙迎生. 車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)典型零部件的加工新工藝,2002 19.劉光華,張永秀,李瑞. 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的強(qiáng)度、材料與工藝,2001.09 20.Zienkiewicz OC，Taylor R L．The Finite Element Method．Butterworth-Heinemann，2000 六、備注 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日