发动机6112曲轴国产化工艺设计
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发动机加工的工艺设计“提高品质,降低成本”为汽车企业在将来的竞争中供应了基本保证。
对于发动机制造所接受的生产装备,其投资费用和寿命计算并非是件简洁的事情。
首先,企业要考虑在前期投入大量的资金购置生产设备;其次,在后期的使用过程中还要考虑加工过程中的使用成本和维护费用。
因此,规划过程中合理的工艺设计是格外重要的。
由于发动机制造选用的生产装备及工艺方法与加工的产品在规划周期内的改型有着亲密的关系,所以生产线为了适应这些设计上的差异,在规划时就应考虑生产设备的适应性、工艺的合理性,以及设备对日常消耗品的运营成本。
1机床的设计机床的选型对规划来讲至关重要,将直接影响到后续生产线的利用率和新产品的适应力量。
目前,对于发动机机械加工设备的选型主要是在专机和加工中心之间进行。
1.1专机将加工内容按工序安排给不同的单独工位挨次完成,毛坯(或半成品)从生产线的一端上料,半成品(或成品)从另一端下线,各工位间的传输由一条刚性的输送带连接起来。
这种生产设备适合于生产线柔性要求不高、设计变化较小的系列零件的生产,而对于设计变化较大的零件则由于要适应新产品改造其接受按序加工的专机费用较高。
因此,对于生产预期变化很少或设计变化不频繁的零件,专机是最佳的选择。
专机的特点:加工内容简洁、质量牢靠,加工效率高,加工精度和稳定性高。
对于专机的设计,一般是依据产量纲领一次性投资到位。
目前,发动机厂设计的机械加工线经常是关键工序接受专机,以保证加工效率和加工精度。
如发动机气缸盖气门阀座/导管及凸轮轴孔的精加工工序在气缸盖加工中属于格外关键的工序,对这些工序的加工其使用的设备往往是专机。
1.2加工中心加工中心的特点是柔性好,产品发生变化时只需要更换夹具、刀具,调整和编制新的加工程序即可满足新产品的生产。
加工中心适用于简单、工序多、精度要求高、需用多种类型一般机床和种类较多且简单的刀具、工装,经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。
毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计引言发动机曲轴作为发动机的重要部件之一,在发动机工作过程中起到连接活塞和驱动传动机构的作用。
曲轴的质量和加工工艺直接影响发动机的性能和可靠性。
因此,针对毕业设计课题,本文将对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计。
1. 毕业设计课题背景随着汽车行业的不断发展,对发动机的要求越来越高。
而曲轴作为发动机的核心部件之一,具有复杂的形状结构和精密的加工要求。
因此,对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计,能够提高发动机的性能和可靠性。
2. 发动机曲轴的加工工艺分析2.1 曲轴的材料选择曲轴通常采用高强度合金钢材料,如40Cr、42CrMo等。
选择合适的材料可以保证曲轴具有足够的强度和硬度,以及良好的耐磨性。
2.2 曲轴的加工工艺流程曲轴的加工主要包括以下几个环节: 1. 初加工:包括锻造成型、粗车、粗磨等工艺,将原材料初步加工成近似形状的曲轴毛坯。
2. 精加工:包括细车、细磨、细磨光等工艺,对曲轴进行精细加工,使其达到设计要求的尺寸和表面质量。
3.热处理:通过热处理工艺对曲轴进行淬火或回火,提高曲轴的强度和硬度,以及更好的耐磨性。
4. 零件组装:将曲轴和其他相关部件进行组装,组成完整的发动机曲轴系统。
2.3 曲轴加工工艺中的关键技术在曲轴的加工过程中,有几个关键技术需要特别注意: 1. 切削力控制:控制切削力的大小和方向,避免过大的切削力对刀具和工件产生损伤。
2. 加工精度控制:控制加工精度的达到设计要求,特别是曲轴主轴段的圆度、圆柱度和轴向偏差等指标。
3. 表面质量控制:通过抛光等工艺控制曲轴表面的光洁度和平整度,以减小曲轴在工作过程中的摩擦损失和功耗。
3. 发动机曲轴加工工艺设计基于对发动机曲轴加工工艺的分析,可以进行如下的工艺设计: 1. 确定合适的材料:根据曲轴的设计要求,选择合适的高强度合金钢材料作为毛坯材料。
2. 设计加工工艺流程:根据曲轴的形状和尺寸要求,设计合理的加工工艺流程,包括初加工、精加工、热处理和零件组装等环节。
xxxx学校本科毕业设计(xx届)题目:xxxxx系列曲轴加工工艺及工装设计学生姓名:xxx学号:xxx院(系):xxx专业班级:xxx指导教师:xxx 讲师起止时间:x年x月—x年x月摘要不管在发达国家还是发展中国家,机械制造业水平都是一国生产力的体现。
而作为机械制造业发展水平的一个重要体现,汽车制造业发展状况具有很强的代表性。
进入21世纪以后,发动机曲轴在制造工艺。
刀具等方面都发生了巨大的变化。
与以前加工工艺有很多不同,临近半个世纪的多刀车削工艺和手动磨销工艺,由于加工精度低和柔性差等原因,将逐步退出历史舞台。
高效复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业,曲轴的高效复合加工技术在行业内也有相当程度的应用,这都将代表这一行业的未来发展趋势。
正是基于以上出现的信情况,进入21世纪以来,高效复合加工技术及装备汽车制造业得到了迅速的应用,生产效率得到了很到的提高,发动机曲轴生产线生产设备数量才得以减少,一条轿车发动机曲轴生产线,全线仅有十几台设备左右便可完成曲轴的整个加工过程,产品周转线短,加工效率高,易于质量管理。
因此本次毕业设计,在设计过程当中,务求在结合国内生产现状的情况下,充分学习国际先进加工技术,在理论上对传统的工艺进行改进,这也是本次设计的核心理念。
本说明书就是对本次设计的内容进行介绍和说明。
摘要:本说明书主要介绍了六缸汽车发动机曲轴的加工工艺,及其中一道工序的的夹具设计,还包含了测量连杆轴颈的单头双极限卡规的设计。
设计的理念是:在保证产品质量的前提下,充分利用现有生产条件,尽量提高生产率、降低成本、保证工人有良好且安全的劳动条件。
在工艺设计过程当中,设计充分考虑现有加工水平,并对传统工艺进行分析,在理论上进行设计改进。
在设计过程当中大量收集曲轴加工相关资料,多工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上,并在老师的指导下,设计出了符合曲轴加工的理论工艺路线。
关键词:发动机、曲轴、工艺、夹具Summary:This manual introduces the six-cylinder car engine crankshaft machining process, and in a fixture design process, but also includes measuring the first pair of single-crankpin design rules limit card. Design philosophy is: the prerequisite of guaranteeing the quality of products, the full use of existing production conditions, to maximize productivity, reduce costs, ensure that workers are good and safe working conditions. In the process design process, design fully into account the existing level of processing, and analysis of the traditional process, in theory, design improvements. In the design process a large collection of relevant information crankshaft machining, multi-part material, structural characteristics, technical requirements and processes based on the analysis, and under the guidance of the teacher to design a process consistent with the theory of crankshaft machining line.Keywords: engine, crankshaft, process, fixture一、零件分析1、零件介绍曲轴是汽车发动机的主要零件之一,用于将活塞的往复运动变为旋转运动,以输出发动机的功率。
(工艺技术)WD系列发动机曲轴加工工艺设计中国计量学院现代科技学院本科毕业设计(论文)WD615系列发动机曲轴加工工艺设计The Machining ProcessesDesign on WD615 Series EngineCrankshaft学生姓名学号学生专业机械设计制造及其自动化班级机械081 系机电工程系指导教师罗文副研究员中国计量学院现代科技学院2012年6月郑重声明本人呈交的毕业设计论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
学生签名:陈兆松日期: 2012年5月分类号:TH122 密级:公开UDC:621 学校代码:13292中国计量学院现代科技学院本科毕业设计(论文)WD615系列发动机曲轴加工工艺设计The Machining ProcessesDesign on WD615 Series EngineCrankshaft作者陈兆松学号0830115134申请学位工学学士指导教师罗文副研究员学科专业机械设计制造及其自动化培养单位中国计量学院现代科技学院答辩委员会主席评阅人2012 年6月致谢经过几个月的忙碌,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计,由于缺乏实践经验,难免有许多考虑不周全的地方,多亏身边有一群共同努力、互相帮助的同学以及指导老师的精心指导。
在这里首先要感谢我的导师罗文老师。
罗老师平日里工作繁多,但在我做毕业设计的每个阶段,从查阅资料到设计草案的确定和修改,中期检查,后期修改这整个过程中都给予了我宝贵的意见和建议。
由于没有实际经验,我在设计过程遇到了许多困难,但是罗老师总会耐心的给我介绍各种实际生产加工中的情况和方案。
Q/YC 587—2011 1 主要技术参数见表1。
表1表1(续)12 要求2.1 功率柴油机的标定功率应符合表1的规定,其偏差应不超过±5%。
最大净功率应符合表1的规定。
型式认证时, 其偏差应不大于±2%, 生产一致性时, 其偏差应不于±5%。
2.2 最大扭矩柴油机的最大扭矩应符合表1的规定,其偏差应不超过±6%。
2.3 油耗柴油机的最大扭矩工况燃油消耗率、外特性最低燃油消耗率和机油燃油消耗比应符合表1的规定。
2.4 温度和压力温度和压力应符合下列规定:a)机油温度(油底壳)为95℃~115℃;b)机油压力为0.3 MPa~0.6 Mpa;c)冷却水温度(出口)为75℃~95℃;d)排气温度(涡轮后)应不大于580℃。
怠速时机油压力应不低于0.1MPa。
2.5 各缸工作均匀性柴油机在标定工况运转时,各缸平均指示压力不均匀率应不大于4%。
2.6 最高空载转速柴油机最高空载转速应符合表1的规定,当柴油机的转速大于标定转速时,应能自动减少供油,而当柴油机的转速恢复到标定转速时, 应能自动恢复正常供油。
Q/YC 587—2011 2.7 最低空载转速柴油机最低空载转速应符合表1的规定, 在最低空载转速(怠速)运转时,应能稳定运行5min以上。
柴油机的怠速转速波动值应不超过±20r/min。
2.8 起动性柴油机在周围环境温度不低于—15℃时,不采用特殊低温起动措施应能顺利起动,起动所需时间不大于15s,连续起动三次, 有二次能起动均算成功,每次间隔应不小于2min。
当环境温度低于—15℃时, 允许用其它辅助起动措施。
2.9 安全性柴油机应装有紧急停车装置,且须灵活有效。
机油压力感应塞、低压报警器、水温感应塞应灵敏有效。
柴油机气泵应工作正常。
2.10 纵倾、横倾柴油机在纵倾20°、横倾20°的条件下应能正常地工作。
2.11 密封性经出厂检查合格的柴油机各密封面及管接处, 不允许漏气、漏油、漏水。
曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩,同时经受着长时间高速运转的磨损,因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动,从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。
本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。
工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段,是工艺规程制订的总体设计。
所撰写的工艺路线合理与否,不但影响加工质量和生产率,而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用,从而影响生产成本。
所以,本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后,合理确定毛坯类型,经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料,确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差,最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。
关键词:发动机,曲轴,工艺分析,工艺设计目录第一章概述 1第二章确定曲轴的加工工艺过程 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6曲轴的机械加工工艺路线 5第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 73. 3曲轴主要加工工序分析 (8)3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8)3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8)3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8)3.3.4键槽加工 (9)3.3.5轴颈的磨削 (9)第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢辞 13参考文献 14附录 15第一章概述曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,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。
YC6112系列柴油机结构分析
李春德;卓松芳
【期刊名称】《汽车研究与开发》
【年(卷),期】1997(000)004
【摘要】本文对广西玉柴机器股份有限公司引进并生产的YC6112系列柴油机主要总成及零部件的结构特点了分析,并将该发动机与有关发同的性能指标进行了比较,通过分析比较说明该发动机功能覆盖面扭矩大,结构比较先进,可广泛用作6-15t载货汽车,大客车,集装箱牵引力及多种专用车的配套动力。
【总页数】7页(P25-31)
【作者】李春德;卓松芳
【作者单位】中汽总公司重庆汽车研究所;中汽总公司重庆汽车研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U464.172
【相关文献】
1.关于YC6112柴油机冷磨合窜机油问题的试验研究 [J], 罗卫
2.YC6112型柴油机的适寒性研究 [J], 唐作兴;吴子乔;王云生
3.YC6112柴油机主轴烧瓦故障分析 [J], 余建国
4.YC6112系列柴油机国产化设计 [J], 梅保涵
5.美国YC6112柴油机气缸体国产化技术 [J], 吕登红;苏广才;傅显珍
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某汽车发动机缸体机械加工工艺与工装设计毕业设计说明书1 绪论1.1 课题背景及目的随着我国经济的发展,国内对汽车的需求迅速增长,如何提高汽车产品零部件的生产效率和加工质量,对汽车行业的发展至关重要。
发动机缸体是汽车五大部件之一,其生产效率和加工质量直接关系到汽车的生产效率和性能。
因此,在汽车行业中,如何提高发动机缸体生产效率和加工质量是一项重要的研究课题。
通过对汽车发动机缸体机械加工工艺规程和机械加工工艺装备设计,掌握机械工程产品开发的关键技术。
验证、加深、巩固和扩大已学过的专业基础理论和部分专业知识,了解和掌握本专业的实际生产知识,为以后的工作打下基础。
考察先进制造技术在实际生产中的应用情况,掌握本专业的发展动态。
1.2 国内外研究状况1.2.1 汽车发动机缸体加工的现状与趋势1.2.1.1 汽车发动机缸体加工的现状从国内外的资料来看,目前,汽车发动机缸体的生产大致有以下几种形式:(1).以传统的组合机床自动线为基础的柔性化改造这种以提高传统的组合机床自动化程度的技术改造已取得了相当的进展,传统的组合机床在移植了计算机数控技术之后,组合机床的柔性化程度得到很大提高;(2).以加工中心为主体的准柔性生产线这里提出的是一种以加工中心为主体,以普通机床和组合机为辅的“准柔性生产线”方案;(3).适用于多品种、大批量生产的柔性传输生产线(FTL)和柔性制造系统(FMS)。
1.2.1.2 汽车发动机缸体加工的趋势国外发动机缸体的加工技术经历了由刚性自动化到数控或加工中心加工,再发展到柔性制造生产线、柔性制造系统和敏捷柔性生产线制造。
20 世纪 90 年代初,由于技术的进步,出现了高速加工中心等先进机床,产生了敏捷柔性自动线。
这种敏捷柔性自动线大大增强了汽车发动机生产厂推行的“中品种、大批量、低、投资适度等优点,各工业发达国家广泛应用于汽车五大零部件的生产中。
如德国成本”的新生产方式来适应市场的能力,因而在汽车工业中得到广泛的应用。
Southwest university of science and technology本科毕业设计(论文)汽车发动机曲轴加工工艺及夹具设计学院名称制造科学与工程学院专业名称机械设计制造及其自动化学生姓名雷巡学号指导教师李占锋高级工程师二〇一〇年六月汽车发动机曲轴加工工艺及夹具设计摘要:机械制造业加工水平是一国经济发展水平的标志。
机械制造业为国民经济各部门提供装备,它的发展水平直接影响到国民经济各部门技术水平和经济效益的提高。
长期以来,汽车制造业,作为国家重点投资和发展的产业,虽然取得了一定的成绩,但是与国际上汽车工业先进国家相比还有很大差距。
随着经济全球化,汽车工业必须面对国内和国际广泛领域的竞争。
为提高中国汽车制造业在国际上的竞争力,首先必须要改进汽车重要零件的生产工艺和制造技术。
本文深入的分析了汽车发动机曲轴的结构特点和工艺过程,制定了解放牌汽车CA6102发动机曲轴的加工工艺。
并以实现高生产效率和低成本为出发点来设计了曲轴加工过程中的工装夹具。
并以AUTOCAD和三维造型软件UG(Unigraphics)为设计平台,分别绘制了CA6102发动机曲轴零件图、三维模型以及曲轴工装夹具的零件图和三维模型。
关键词:汽车发动机;曲轴;工艺;夹具The Processing Technology of Crankshaft and the Designof FixturesAbstract:The level of machinery manufacturing is the sign of national economy development .Machinery manufacturing supplies equipments to the national economy, and its development has a direct influence on the level of technique and the improvement of economic efficiency in the departments of our national economy. Over the years, the automobile industry is regarded as the main investment and development industry in our country. In spite of some achievements, we still lag far behind when compared with other countries in the world which are advanced in automobile industry. With the globalization of world economy, the automobile industry has to face the fierce competition in a large domestic and international area. In order to enhance the competitiveness of China’s automobile industry in the international fields, we should firstly enhance the craft of its key parts and manufacturing technology of the automobile.This article analyzes deeply in the structural characteristics and process of the engine crankshaft, and has developed the crankshaft processing of the engine of Jiefang automobile CA6102. And it takes achieving high efficiency of production and low cost as the starting point to design power tools of the crankshaft’s producing processing. And it is in the platform of AUTOCAD and three-dimensional shape software UG, having drawn the charts of CA6102 engine crankshaft components, models of three-dimensional and drawings of crankshaft tool components and models of three-dimensional.Key words: engine, crankshaft, process, fixtures目录第1章绪论 (1)课题背景 (1)国内外研究状况 (2)中国内燃机曲轴发展趋势 (4)1.3.1铸造技术 (4)1.3.2锻造技术 (5)1.3.3机械加工技术 (6)1.3.4热处理技术和表面强化技术 (6)1.3.5曲轴表面强化技术 (7)国外内燃机发展趋势 (7)研究内容和研究方法 (9)课题研究的意义和目的 (9)论文正文的结构 (10)第2章零件工艺总体设计 (11)曲轴零件介绍 (11)2.1.1曲轴零件分析 (12)2.1.2曲轴的主要加工表面及技术要求 (13)曲轴加工工艺分析 (14)2.2.1 毛坯选择 (16)2.2.2基准的选择 (17)确定工艺路线 (18)第3章工艺详细设计 (21)主要工序分析 (21)3.1.1轴颈的车削 (21)3.1.2轴颈的磨削 (26)3.1.3轴颈深油孔的加工 (28)3.1.4轴颈的光整加工 (30)切削用量选择原则 (31)3.2.1粗加工时切削用量的选择原则 (32)3.2.2 精加工时切削用量的选择原则 (33)机械加工余量和工序尺寸以及毛坯尺寸的确定 (33)3.3.1确定工序尺寸 (33)3.3.2尺寸链计算 (35)切削用量及工额定时 (36)3.4.1铣曲轴两端面和钻中心孔 (36)3.4.2粗车第四主轴颈及两端面 (37)3.4.3粗磨第4主轴颈: (38)3.4.4粗车其余主轴颈及其它外圆端面: (38)3.4.5精车第2、3、5、6、7主轴颈和油封轴颈及法兰 (39)3.4.6 铣工艺定位平面 (39)3.4.7车六个曲柄销及其端面 (40)3.4.8钻油孔 (40)3.4.9 精磨主轴颈 (41)3.4.10粗磨连杆轴颈 (41)3.4.11精磨连杆轴颈 (41)3.4.12铣键槽 (42)3.4.13精加工法兰端轴承孔 (42)3.4.14抛光 (43)第4章专用夹具设计 (44)夹具的概念以及作用 (44)4.1.1机床夹具的概念 (44)4.1.2机床夹具的分类 (44)4.1.3夹具的组成 (45)精磨连杆轴颈专用夹具设计 (45)4.2.1总体分析 (45)4.2.2夹具设计 (46)4.2.3切削力及夹紧力的计算 (48)4.2.4定位误差的分析 (51)结论 (52)致谢 (53)参考文献 (54)第1章绪论课题背景我国制造业水平正在高速发展,长期以来,汽车制造业,作为国家重点投资和发展的产业,虽然取得了一定的成绩,但是与国际上汽车工业先进国家相比还有很大差距。
毕业设计任务书(发动机曲轴加工工艺及夹具设计)任务书一、任务背景及目的发动机是汽车的核心部件之一,其如汽车的心脏一般起着关键的作用。
发动机曲轴作为发动机中的重要零部件,承担着将活塞的上下往复运动变为旋转运动的重要职责,因此其准确度、精度、强度等指标对于发动机在运行时的性能和寿命都具有重要的影响。
本毕业设计的主要任务是对发动机曲轴加工工艺进行研究分析,设计相应的夹具,使得在生产中能够更加准确、高效地完成曲轴的加工作业,提高产品质量和生产效率。
二、任务内容1. 对传统的发动机曲轴加工流程进行深入调研,分析加工中的主要问题和难点,并提出合理的解决方案,以提高生产效率和产品质量。
2. 依据分析结果,设计相应的机械夹具,并完成夹具的加工和制作。
夹具应满足曲轴加工的规范和标准,并具有易于操作、快速性能好的特点。
3. 对夹具进行测试和检验,评估其性能和稳定性,并进行必要的改进和完善。
4. 通过对加工流程和夹具设计的研究和优化,进一步提高发动机曲轴的加工效率和质量水平,并为公司日后的发展提供有力的技术支持。
三、任务要求1. 熟练掌握发动机曲轴的加工工艺和设备的使用,熟悉加工过程中的各项技能和操作流程。
2. 具备良好的设计能力和创新意识,能够针对实际情况提出合理的方案和解决方法。
3. 具备较强的机械制图和三维建模能力,并能够熟练使用CAD、UG等相关软件进行设计工作。
4. 具有较好的数据分析和问题解决能力,能够独立完成研究工作并撰写相关报告。
5. 认真负责,按时完成各项任务,积极主动沟通与指导教师和企业相关人员保持良好的合作关系。
四、主要阶段和时间安排第一阶段:调研和分析(2周)通过查阅资料和实地调研,全面了解发动机曲轴加工的原理、流程、技术和设备的使用等相关内容,并针对加工中的主要问题进行分析和研究。
第二阶段:夹具的设计和制作(4周)根据第一阶段的研究结果,绘制相应的机械图纸或通过3D建模,完成夹具的设计工作,并进行工艺分析和优化。
T6112卧式镗床课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解卧式镗床的基本结构、工作原理及主要参数,掌握相关理论知识。
2. 学生能掌握卧式镗床的操作步骤、加工工艺及安全注意事项,了解机床的维护保养方法。
3. 学生了解卧式镗床在机械加工中的应用领域及其在现代制造业中的地位。
技能目标:1. 学生能够独立操作卧式镗床,完成给定工件的加工任务。
2. 学生能够根据工件要求,制定合理的加工工艺,并运用卧式镗床进行加工。
3. 学生能够解决卧式镗床操作过程中遇到的一般性问题,具备一定的故障排查和处理能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱机械制造专业,增强职业责任感和使命感。
2. 培养学生严谨的工作态度,养成良好的操作习惯,提高安全意识。
3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力,为今后从事相关工作奠定基础。
课程性质:本课程为机械制造及自动化专业课程,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识和动手能力,但对卧式镗床的了解有限。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理实一体化教学,注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为将来的职业生涯奠定坚实基础。
二、教学内容1. 卧式镗床基本结构及工作原理:介绍卧式镗床的组成部分、功能及工作原理,结合教材相关章节,以图文并茂的形式进行讲解。
- 教材章节:第二章《金属切削机床》第三节《卧式镗床》- 内容列举:床身、立柱、横梁、滑枕、主轴、进给系统、冷却系统等结构特点及功能。
2. 卧式镗床操作与加工工艺:讲解卧式镗床的操作步骤、加工工艺及其在实际应用中的关键环节。
- 教材章节:第三章《金属切削加工工艺》第五节《卧式镗床加工》- 内容列举:操作面板、加工参数设置、刀具选择、工件装夹、加工路径规划等。
3. 卧式镗床安全与维护:强调卧式镗床操作过程中的安全注意事项,介绍机床的日常维护保养方法。
- 教材章节:第五章《机床的维护与安全》第二节《卧式镗床的维护与安全》- 内容列举:安全操作规程、机床故障排除、润滑系统保养、机床精度检查等。
目录摘要:Abstract.:第一章:前言1-1 选题背景和意义1-2 国内外研究现状1-3主要技术规格1-4 研究内容和方法第二章:发动机的总体布置第三章:发动机的总体设计3-1 机体组的设计3-2 曲轴飞轮组的设计3-3连杆组的设计3-4 配气机构的设计3-5 活塞的设计3-6 柴油机供给系统的设计3-7 发动机冷却系统的设计3.8 发动机润滑系统的设计3-9 发动机启动系统的设计第四章:曲轴的详细设计摘要一台较为先进的柴油机,不仅要有先进的性能指标,而且还要有足够的寿命和可靠性。
6110型柴油机就是针对配备大型货车而进行开发和研制的同时也可用于发电机组、工程机械和船舶。
该机型噪音低,排放好,功率大,结构紧凑,启动好,烟度小,经济性好,燃油消耗率低。
原机型主要用于城市间的长距离运输,对于城市交通路况需要重新设定参数,以改善燃油经济性和排放性能。
柴油机的总体布置和各附件的布置对内燃机的外形尺寸和工作可靠性、使用方便性都有很大的影响。
应在保证拆装、维修方便的前提下,尽可能直接可靠地固定在机体和气缸盖上,并且不使任何附件过于突出。
尽量不用外接的机油管和冷却液管,而采用在零件上开通道代替,以减少泄露的可能。
减少零件数不仅改善了其可靠性,而且有利于降低成本。
本课题对活塞进行了详细设计和分析验算,并给出了合理的设计方案。
关键词:6110、六缸、柴油机、曲轴设计、活塞设计AbstracA more advanced diesel engines, not only have a state-of-the-art performance, but also to have the life and reliability. X6110 type diesel generator set, construction machinery and ships can also be used for research and development, with large trucks. The model has low noise, emissions, power, compact, good start, smoke a small, good economy, low fuel consumption. The original model is mainly used for long-distance inter-city transportation, the need to re-set the parameters for urban traffic conditions, in order to improve fuel economy and emissions performance. The overall layout of the diesel engine and attachment size and shape of the layout of the internal combustion engine reliability, ease of use are greatly affected. Should ensure that under the premise of convenient disassembly, repair, and as directly as possible to reliably fixed in the body and the cylinder cover, and any attachments are too. As far as possible without external oil pipe and the coolant tube, while the use of open channel instead of on the part to reduce the possibility of leakage. Reduce the number of parts not only to improve its reliability, but also help to reduce costs. This topic on the piston of the detailed design and analysis of checking, and gives a reasonable design.Key words:6110, six cylinder, diesel engine crankshaft, piston design, design第一章前言1.1选题背景和意义柴油机的发展,已经有八十多年的历史。
4 结论本系统的研制完全立足于国产化目标,通过实机运行考核,系统运行稳定、可靠,适用于发动机行业做缸内燃烧过程的测量和分析。
系统组合与国外同类产品相当,性能良好,操作使用方便。
采用光栅角标信号发生器使采样基本无漏码。
因而,该系统在功能和性能方面达到了国外同类产品的先进水平,对从事内燃机设计、研制、生产开发工作的用户来说,具有广泛的应用前景。
作者简介:段绍林,男,汉族,四川南充人,高工。
6112曲轴国产化工艺设计段绍林,王 仲(机械工业部第三设计院,重庆400039) 摘要:介绍广西玉柴机器股份有限公司引进福特公司的YC 6112柴油机曲轴的生产纲领、制造工艺以及国产化设计和国产化工艺流程。
曲轴国产化为国家节约了大量外汇,具有显著的经济效益和社会效益。
关键词:6112柴油机;曲轴;制造工艺中图分类号:TK 423.3+1 文献标识码:B 文章编号:1000-6494(2000)06-0015-05D esign of Na tiona l ized Techn ique for 6112Crankshaf tDUAN Shao 2lin ,WAN G Zhong(T h ird D esign and R esearch Institute ,MM I ,Chongqing 400039,Ch ina )Abstract :T h is paper introduces p roducti on p rogram ,m anufacturing techno logy ,nati onalized design and nati onalized techno logical p rocess of YC 6112diesel engine crank shaft i m po rted by Guangxi YuchaiM ach inery Jo int 2stock Co .,L td ..N ati onalizati on of crank shaft econom izes on a large num ber of fo reign currency fo r our country and ach ieves rem arkable econom ic results in society .Key words :6112diesel engine ;crank shaft ;m anufacturing technique 玉柴YC 6112系列柴油机是引进福特公司的系列产品,6112柴油机是福特公司发动机工程部历时四年开发成功的系列产品,1989年投产。
该系列产品功率118~246k W ,转速2000~2600r m in ,扭矩490~1175N ・m ,最大扭矩时燃油耗为200~225g k W ・h ,排放满足欧洲 号标准,也能满足美国1991年柴油机产品排放法规要求。
整机一米噪声声压为98dB (A ),配套的载重汽车、客车大修里程可达80万km 。
曲轴是内燃机最重要的零件之一,曲轴在工作中将活塞的往复运动转化成旋转运动,并且对外输出功率。
曲轴在使用中的磨损是决定发动机是否需要大修的一个主要因素,如果曲轴质量没有保证,将严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性。
因此,必须确保曲轴具有较高的表面硬度、疲劳强度、耐磨性能,具有足够的抗拉强度、冲击韧性等良好的综合机械性能,以提高曲轴的使用寿命。
1 生产纲领玉柴6112曲轴材料为42C r M o锻件毛坯。
6112曲轴生产纲领为45000根 年,长远发展生产纲领为70000根 年。
2 加工精度要求a.主轴颈 85.65+0.004-0.019mm,表面粗糙度R a0.2Λm,圆柱度0.005mm;b.连杆轴颈 69.85±0.01mm,表面粗糙度R a0.2Λm,圆柱度0.005mm;c.以1、7主轴颈为基准,任何一档主轴颈的全跳动为0.10mm,相邻主轴颈间的跳动量为0.05mm;d.连杆轴颈轴线对1、7主轴颈的平行度为0.01mm;e.止推面平面度0.013mm,表面粗糙度R a0.3Λm,止推面对1、7主轴颈垂直度0.03 mm;f.曲轴半径66+0.09-0.01mm;g.曲轴动平衡后,不平衡量应小于或等于36g・c m;h.轴颈感应淬火,圆角滚压;i.曲轴总长979.7mm;j.曲轴中间主轴跳动小于1.02mm时,才允许校直,但只允许单向校直,淬硬后不允许校直。
3 工艺的制定3.1 中心孔加工目前曲轴的中心孔加工主要有以下几种方法:几何中心孔法;质量中心孔法;几何中心孔+动平衡检测法,下面分别进行讨论。
3.1.1 几何中心孔法采用几何定心法加工曲轴中心孔时,以曲轴1、7主轴颈外圆作为径向粗基准,以中间主轴颈两侧面为轴向粗基准。
这样加工出来的中心孔在曲轴的几何轴线上,称为几何中心孔。
曲轴加工几何中心孔时,选用一台沈阳第三机床厂生产的Z B T821621型铣端面打中心孔机床即可完成。
目前国内大部分内燃机生产厂家都采用此方法,其优点是设备简单、投资少,适用于毛坯精度较好的曲轴。
当曲轴毛坯质量较差时,由于6缸机曲轴外型复杂,两端主轴颈外圆毛坯作为径向粗基准定位不准确等原因,使其几何中心线偏离质量中心线,造成初始不平衡量较大,从而造成曲轴在动平衡时去重太多,甚至无法达到动平衡的要求而报废。
3.1.2 质量中心孔法采用质量定心法加工中心孔时,必须先加工出两端面,在质量定心机上先对曲轴进行动平衡,找出曲轴的质量中心线,再按质量中心线钻出中心孔,这样加工出的中心孔称为质量中心孔。
采用质量定心法加工曲轴的主要优点是:曲轴回转中心线与质量中心线重合,使曲轴初始不平衡量很小,转动惯量较小,有利于保持加工设备的精度,同时减少了曲轴动平衡时的去重工作量,减少动平衡工序时间,提高动平衡合格率。
其缺点是质量定心相对几何定心来讲,工序要多一次,设备多一台,而且质量定心设备的投资金额是几何定心设备投资金额的数倍。
此外,质量中心孔对毛坯几何精度要求很高,否则由于毛坯余量分配不均,形位精度差,将造成毛坯质量中心与成品质量中心产生较大偏差而得不到理想效果。
3.1.3 几何中心孔+动平衡检测法由于质量定心法设备昂贵,日本丰田公司采用了一种几何中心孔+动平衡检测工艺方法,其流程是:先在曲轴上钻出几何中心孔,再以此中心孔定位来测量曲轴的初始不平衡量,并由合格与超差判断装置进行鉴别,将合格的曲轴送至下道工序,将超差的曲轴送至超差品递送装置上。
当超差品连续发生,超过预定数量时,则发出该批曲轴超差的讯号,这时,超差品递送装置中的工件由中心孔位置检测装置来进行检查,根据检测结果找出该批曲轴超差的原因,并向中心孔机床发出加工基准夹紧位置调整的指令,同时把检测后得到的超差数量送入计算机,进行加工基准夹紧位置数量的计算,并按照计算所得到的调整数量,自动调整中心孔机床的加工基准夹紧装置与中心孔刀具的相对位置,使以后加工的曲轴达到合格水平。
该工艺的实质是使加工出的中心孔的位置向质量中心线趋近,所以该工艺比质量定心工艺差,但是比几何定心工艺有较大的改进,其设备投资也介于几何定心和质量定心之间。
综上所述,由于国内现阶段曲轴毛坯质量较差,加工余量分配不均,为保证加工质量,6112曲轴国产化工艺选用质量中心孔法加工。
3.2 粗加工工艺的选择粗加工工艺有:我国传统的多刀车床车削工艺、车拉工艺、内铣工艺、车车拉工艺。
3.2.1 多刀成型车削工艺工艺流程:车中间主轴颈——磨中间主轴颈——多刀车其余各主轴颈及油封外圆、齿轮外圆等——粗磨主轴颈——车2、5连杆颈——车3、4连杆颈——车1、6连杆颈——粗磨连杆颈。
目前我国大多数发动机厂均采用此工艺生产曲轴。
此工艺的特点是工艺流程长、设备投资低。
但是,采用以S12206曲轴主轴颈多刀车床及S12217曲轴连杆颈多刀车床为主的车削工艺时,由于刀具为宽刀成型车削,带状切屑,而且为多刀同时加工,径向切削力大,在加工过程中使曲轴承受很大的切削力,容易产生较大变形。
六缸柴油机粗加工后,中间主轴颈对两端主轴颈的跳动量可以高达1mm以上。
为了使后续工序能继续加工,往往经过几道校直工序,严重影响曲轴的加工精度。
曲轴在加工过程中,通常不允许冷校直,冷校直后曲轴会产生附加内应力,虽然校直时达到了跳动量的要求,可以继续加工,但经过一段时间后,曲轴内应力重新分布,弹性恢复,又破坏了原来的加工精度,严重的甚至产生校直裂纹而报废。
为了稳定地保证曲轴加工质量,应控制曲轴粗加工变形或减少粗加工变形量,故不采用传统多刀成型车工艺。
3.2.2 内铣工艺曲轴内铣工艺是20世纪80年代末开发出来的曲轴粗加工工艺,内铣刀旋转作主切削运动,利用展成法来加工曲轴的主轴颈及连杆颈,由于生产厂家不同,在加工过程中曲轴有不转动的(如奥地利GFM公司的FKP20型曲轴内铣床),也有曲轴缓慢转动作进给运动的(如德国H ELL ER公司的DR Z400型曲轴内铣床)。
在加工过程中曲轴承受的径向力较小且有中心架支承,铣削加工出的切屑是小片状切屑,使曲轴粗加工的变形大大减少。
经内铣后,主轴颈及连杆轴颈直径为±0.12mm,开档为±0.1mm,曲轴中间主轴颈对两端主轴颈的跳动可控制在0.5 mm左右,毛坯余量大时,内铣也同样可以加工。
不足之处是,由于内铣采用展成法,加工出来的主轴颈及连杆轴颈为多面柱体组成,圆柱度不如车削加工好,内铣床设备投资昂贵。
3.2.3 车拉及车车拉工艺车拉及车车拉工艺是先进工业国家20世纪90年代初研制开发成功的新工艺。
曲轴车拉加工时,曲轴旋转产生主切削运动,刀具旋转产生进给运动,每一刀片只完成很小一部分切削工作,一个轴颈加工有几十个刀片参加切削,其切屑很小,加工过程中还有中间支承,切削力很小,加工平稳性好,热负荷小,刀具寿命长,加工效率高,曲轴变形量很小。
车拉与车车拉的不同之处在于,车车拉床刀具可轴向进给,而车拉则不能(有些外国公司称可少量轴向进给,用来加工沉割槽)。
经车车拉加工后曲轴可达到的精度如下:主轴颈及连杆轴颈直径为±0.08mm,宽度为±0.08mm,中间主轴颈为两端主轴颈跳动为±0.15mm,已经达到或超过粗磨的精度,经过车车拉后,曲轴可以省去粗磨工序。
可以说车车拉工艺就是车削加上车拉工艺,机床有一定柔性,适应范围较大,但不适应于毛坯很差的曲轴。
综上所述,由于玉柴6112曲轴毛坯采用热模锻压力机生产,其精度不是很差,因此我们选用车车拉工艺做为曲轴粗加工工艺,其设备简单、可靠,投资少于内铣。
3.3 磨削工艺的选择由于目前国产曲轴磨床只能达到圆度0.01mm、圆柱度0.01mm、表面粗糙度R a 0.8Λm,不能达到6112曲轴的精度要求,故决定全部采用德国NA XO S公司的数控曲轴磨床,对主轴颈、连杆颈及大小头轴颈进行磨削。