汽车发动机凸轮轴加工工艺及专用夹具设计

凸轮零件的机械加工工艺规程及夹具设计.零件的分析凸轮共有两组加工表面，它们之间有一定的位置关系，现分析如下：1.以①28mm孔加工中心的表面这一组加工的表面包括①28mm孔及其倒角，尺寸为30mm的键槽，两个①6mm的工艺孔和宽度为16± 0.1mm凸轮槽，其中①28mm孔和键槽为主要加工表面。

2.以大端面为加工对象的表面，这组加工表面包括孔①28mm的大小两个端面。

这两组加工表面之间有着一定的位置精度要求，主要是①28mm孔大端面相对于①28mm 孔垂直度公差为0.05mm由以上分析可知，对这两组加工表面，要先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的相对位置精度要求。

二.工艺规程设计（一）.确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，考虑到凸轮在使用时反复冲击小，因此选用铸件，就能满足工作需要，由于零件的年产量为大批大量生产，形状较简单，尺寸不大，可采用沙箱铸造。

（二）.基面的选择1.粗基准的选择：由于零件大端是以孔心为基准的，则应在保证①28mm孔心精度的基础上加工大端面，所以以大端面为粗基准是合理的。

2 .考虑到大端面相对①28mm孔的位置关系，取①28mm孔为精基准。

（三）.制订工艺路线工艺路线工序1粗铳上端面，精铳上端面保证Ra3.2。

粗铳下端面，精铳下端面，保证Ra3.2。

以孔外圆为基准，选用数控式升降台铳床KX5012工序2扩孔至①27.7mm绞孔，保证尺寸①28 00.021mm以大端面为粗基准，选用数控式升降台铳床KX5012。

工序3加工键槽，保证尺寸60°.022mm 300°.013mm和粗糙度Ra6.3。

以①28 00.021mm孔外圆为基准，选用拉床。

工序4 钻通孔^<6mm 保证尺寸55 ± 0.1mm, R47± 0.1mm, 10°± 1°。

以① 28 語021mm 孔外圆为基准，选用ZF5132。

目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1机械制造的重要性 (4)1.2夹具的发展历史 (5)1.3小结 (6)第二章零件的工艺性分析 (7)2.1零件的作用 (7)2.2确定毛坯类型 (7)2.3毛坯余量的确定 (8)第三章工艺规程设计 (13)3.1加工阶段划分的作用 (13)3.2制定加工方案即加工工艺路线的确定 (14)3.2.1工序的合理组合 (14)3.2.2工序的分散与集中 (14)3.3定位基准的选择 (16)3.4工序计算 (17)第四章夹具设计 (41)4.1加工中心夹具概述 (41)4.1.1加工中心常用的夹具介绍 (41)4.1.2基本要求 (41)4.1.3选用原则 (41)4.2夹具原理分析说明 (42)4.3定位方案确定 (42)4.4夹紧方案确定 (43)4.5定位误差计算 (45)4.6切削力和夹紧力计算 (47)4.6.1.钻孔11.8mm切削力与夹紧力计算 (47)4.6.2.粗铣削上凸台面切削力与夹紧力计算 (48)第五章结论 (49)参考文献 (50)致谢 (52)摘要本次毕业设计的课题是汽车发动机涡轮壳零件的机械加工工艺规程及夹具的设计，本次毕业设计的目的主要是通过对发动机涡轮壳零件的机械加工工艺性的分析，包括毛坯选材制造方法、零件的工艺性分析、工艺卡片的编制、夹具的设计以及最后的论文撰写；设计方法主要是通过查阅相关书籍、文献，特别是关于机械加工工艺方面的专业书籍，通过分析零件在机器中的位置和共用，结合零件图纸的尺寸精度和技术要求等制定机械加工工艺路线，根据工艺路线选择加工设备、量具、刀具等要素。

本次毕业设计的设计路线主要如下：第一，首先绘制汽车涡轮壳的零件图；第二，初步拟定汽车涡轮壳的机械加工工艺路线；第三，根据零件图设计一套夹具，该夹具是铣涡轮壳凸台和内腔凹槽的专用夹具；第四，根据机械加工工艺路线编制机械加工工艺卡；第五，编制说明书一份。

关键词：涡轮壳工艺规程工艺卡片夹具AbstractThe graduation design topic is the design of machining process planning and fixture of automobile engine turbine shell parts, the purpose of this graduation design is mainly through analyzing the machining process of engine turbine casing parts, including the blank material manufacturing method, parts of the process analysis, process card, fixture design and preparation and finally the thesis writing; design method is mainly through consulting relevant books, literature, especially on the machining process of professional books, through the analysis of the position of parts in the machine and sharing, combining parts drawings size accuracy and technical requirements such as the development of mechanical manufacturing process, according to the process route of processing equipment, measuring tools such factors, tool.The design route of the graduation design is mainly as follows: the first, the first draw cars of the turbine casing parts diagram; second, machinery processing route initially auto turbine shell; third, according to design a set of parts diagram fixture, the fixture is a special fixture of milling turbine shell boss and cavity groove; Fourth, according to the mechanical processing the process route for the preparation of the machining process card; fifth, a compilation of instructions.Keywords: The turbine shell specification process card fixture第一章绪论1.1机械制造的重要性机械设计制造及其自动化与机械制造行业的关系可以说是不可分割的，一个国家的制造业的发展主要取决于该国的机械设计制造专业的发展和进步，机械制造的自动化程度直接决定了该国的制造业水平，机械制造的自动化就是指在制造产品时依靠机器来操作的程度，对于当今比较流行的数控技术、人造机器人技术、电器自动化技术等都属于机械制造自动化的范畴，现在国内已经有很大一部分企业都拥有了一定程度的自动化生产设备，这绝对是得力于机械自动化专业的研究成果，为此我们必须将该项技术一直发展下去。

涡轮轴承座加工工艺编制及夹具设计摘要:轴承座作为轴类零件的支撑部件，对整个机器能平稳运转起着非常重要作用。

此次设计的端盖零件是从所设计的工序卡片和专用夹具出发。

根据零件自身身的特点，生产类型以及零件在具体工作时的作用选择工艺规程和所使用的夹具。

首先要分析零件的作用及其工艺，再次设计零件的毛坯尺寸加工余量及公差。

在工艺规程方面：确定生产类型，综合考虑其特点，然后根据零件的性质和各端面的粗糙度确定毛坯尺寸和机械加工余量。

最后拟定端盖的工艺路线图，制定工件的装夹方案，用CAD软件画出夹具装配图。

根据所设计的工序步骤确定合理的加工方法可使生产效率提高，在机床夹具设计方面，因为是涡轮轴承座零件，选择加工Ф5H7的盲孔，选择钻床加工，按照设计好的工艺路线选择定位、导向、加紧等装置。

可以考虑诸多因素来拟订最优方案，最终完成本次设计。

关键字：涡轮轴承座零件，工艺设计，夹具装配图，Ф5H7的盲孔The turbine bearing processing technology and fixture designAbsrtact：Bearing as the shaft part supporting parts, plays a very important role in the whole machine runs smoothly. This text mainly sets out from the design both side of the specifying of craft rules distance and the tongs. According to the characteristics of spare parts, the function produced type and spare parts while concretely working choice the craft rules distance and tongs. In the craft rules distance aspect: Assurance produce a type, comprehensive consider its accurate degree high, produce an efficiency is high, consume economy little etc. aspect, choose the superior project; Design aspect in the tongs,and jig assembly drawing. because of is cover body spare parts, process Ф16H7 blind hole, the choice drills a bed to process, considering many factors to draw up the superior project, end completion originally time design.Key words：turbine bearing block parts, process design,jig assembly drawing,process Ф5H7 blind hole.目录1.前言 (1)1.1本课题研究的意义 (1)1.2机械加工工艺的发展现状 (1)1.2.1现代机械工艺的广义概念 (1)1.2.2机械制造工艺的发展现状分析 (2)1.2.3机械制造工艺的发展趋势 (2)1.3本文的研究内容 (3)2.零件的分析 (4)2.1零件的作用 (4)2.2零件的工艺分析 (4)2.3零件的主要技术要求 (4)2.4加工表面及其要求 (4)2.5零件材料 (4)2.6毛坯选择 (5)2.6.1确定毛坯的类型及制造方法 (5)2.6.2模锻定义 (5)3.基准的选择 (7)3.1粗基准的选择 (7)3.2精基准的选择 (7)3.3制订机械加工工艺路线 (7)3.3.1确定各加工表面的加工方法 (7)3.3.2拟订加工工艺路线 (8)3.3.3工艺路线比较 (9)3.4机械加工余量、工序尺寸及公差 (10)3.5选择机床设备及工艺装备 (12)4.切屑用量及基本工时计算 (14)4.1Ø63内孔的加工及基本工时的计算 (14)4.2Ø66.5内孔加工及基本工时的计算 (15)4.3Ø72内孔加工及基本工时的计算 (16)4.4右端面加工及基本工时的计算 (17)4.5Ø76.5外圆加工及基本工时的计算 (17)4.6左端面加工及基本工时的计算 (18)4.7半精车Ø67.5外圆及基本工时的计算 (18)4.8半精车Ø81外圆及基本工时的计算 (19)4.94×Ø5通孔加工及基本工时的计算 (19)4.106×Ø5.5加工及基本工时的计算 (20)4.11铣两平面加工及基本工时的计算.................. 错误!未定义书签。

凸轮轴加工工艺(一)凸轮轴加工工艺简介•凸轮轴是发动机中重要的传动零件之一，其加工工艺对发动机的性能和可靠性有着重要影响。

•本文将介绍凸轮轴加工工艺的基本概念、流程以及常见的加工方法。

凸轮轴加工的基本概念•凸轮轴是通过加工将机械元件上的凸轮加工成一定形状的轴状零件。

•凸轮轴加工主要包括车削、磨削、刻槽、抛光等工艺。

凸轮轴加工的流程1.设计凸轮轴的图纸，包括凸轮的形状、角度、半径等参数。

2.准备材料，一般采用高强度合金钢。

3.车削工艺：–选择合适的车削加工设备，如数控车床。

–车削的过程中要确保凸轮的精度和表面质量。

–根据凸轮的形状进行车削。

4.磨削工艺：–选用磨削设备进行凸轮的磨削，以提高加工精度和表面光洁度。

–注意磨削过程中的冷却液和磨削液的使用。

5.刻槽工艺：–根据设计要求，在凸轮上刻槽，以满足其他机械元件的配合要求。

–刻槽方式可以采用刀具刻槽或电火花刻槽。

6.抛光工艺：–通过抛光工艺提高凸轮轴表面的光洁度和精度。

–抛光可以采用机械抛光或化学抛光的方法。

常见的凸轮轴加工方法•数控车床加工：利用数控车床进行凸轮轴的车削、磨削、刻槽等加工操作，具有高精度和高效率的特点。

•磨削加工：采用磨床进行凸轮轴的精密磨削，可以达到较高的加工精度。

•抛光加工：采用机械抛光或化学抛光的方法，提高凸轮轴表面的光洁度和精度。

结论•凸轮轴加工是发动机制造过程中的重要环节，对发动机的性能和可靠性有着重要影响。

•正确的凸轮轴加工工艺可以提高凸轮轴的加工精度和表面质量，从而保证发动机的正常运行。

以上是关于凸轮轴加工工艺的一些基本概念、流程以及常见加工方法的介绍，希望对读者们有所帮助。

加工工艺的优化•在凸轮轴加工工艺中，可以通过以下方式优化加工工艺，提高加工效率和质量：1.刀具选用：–选择合适的切削工具，包括车刀、磨削砂轮等，以满足凸轮轴的加工需求。

–刀具的材料和刃磨方式也需要与材料相匹配，以提高切削效果和工具寿命。

2.工艺参数调整：–根据凸轮轴的形状、材料和加工要求，调整加工参数，如切削速度、进给速度、切削深度等。

机械课程设计说明书设计题目：凸轮盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计专业：机械设计制造及其自动化班级： 1203111姓名：学号： 14指导老师：机电工程学院完成时间：2015 年9 月25 日机械制造技术基础课程设计任务书题目：凸轮盘零件的机械加工工艺规程及夹具设计内容：1、零件图 1张2、毛坯图 1张3、机械加工工艺规程 1张4、夹具结构设计装配图 1张5、夹具结构设计零件图 1张6、课程设计说明书 1份课程设计说明书格式及要求:1.文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字，采用计算机打印成文。

2.纸张要求：A4纸单面打印。

3.版面设置：上、下边距为2.54cm，左边距为2.9cm，右边距为2.9cm，行距为1.25倍，字距为标准，装订线为左侧0.5cm。

4.页码：正文页码排在页面的中间下方（1、2、……）。

5.字体：中文汉字、符号采用宋体字，数字及西文字母、符号采用Times New Roman字体。

6.字号：一级标题用三号字加粗（居中）；二级标题用四号字加粗（居左、缩进两个汉字）；三级标题以下的标题（含三级标题）均用小四号字加粗（居左、缩进两个汉字）；正文文字用小四号字。

7.文中的图、表、附注、参考文献、公式一律采用阿拉伯数字，按章连续编号。

图序号及图名（五号宋体）置于图的下方，表序号及表名（五号宋体）置于表的上方。

文中公式的编号用括号括起写在右边行尾，公式与编号之间不加虚线。

8.计量单位要采用国家颁布的“中华人民共和国法定计量单位”和“国际单位制(SI)”，单位名称和符号的书写方式，可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但全文应统一，不能混用。

9.图纸要求：图面整洁、布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写。

工程类绘图必须有计算机和手工绘制。

10.曲线图表要求：所有曲线、图表、示意图等不准徒手画，必须按国家规定或工程要求采用计算机或手工绘制。

目录一、凸轮盘的工艺分析及生产类型的确定 (6)1、凸轮盘的用途 (6)2、凸轮盘的技术要求 (6)3、确定凸轮盘的生产类型 (7)二、确定毛坯、绘制毛坯简图 (7)1、选择毛坯 (7)2、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (7)2.1公差及机械加工余量等级 (7)2.2技术内容 (7)三、拟定凸轮盘工艺路线 (8)3.1 基准的选择 (8)3.2表面加工方法的确定 (9)3.3加工阶段的划分 (9)3.4工序顺序的安排 (10)3.5确定工艺路线 (11)四、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (12)4.1确定工序尺寸 (12)4.2 确定切削用量及基本工时 (12)五．夹具设计 (19)5.1.问题的提出 (19)5.2.夹具设计 (19)六、设计心得 (22)七、参考文献 (22)序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。

凸轮轴夹具设计说明作者：陈晨来源：《青年生活》2019年第22期摘要：本文主要分析了凸轮轴及其结构特点，了解并掌握了该凸轮轴的结构尺寸以及性能上的优缺点，并对凸轮轴的生产加工进行了工艺分析。

比较了各种选材以及基准的选择，分析并选择了冷激铸铁作为凸轮轴的材料，确定了凸轮轴加工过程中的粗、精基准。

设计了钻凸轮轴螺孔的专用夹具，分析并选择了该道工序的定位基准为凸轮轴主轴颈外圆表面，计算并分析了该道工序的夹紧力、定位误差，仔细分析并阐释了该道工序夹具的操作原理。

通过对该道工序夹具的验证，得出了本次设计的夹具是合理可靠的，达到了技术和使用要求。

关键词：凸轮轴;夹具设计;工艺流程1 零件分析1.1零件结构分析凸轮轴是通过凸轮轴轴颈支撑在凸轮轴轴承孔内的，因此凸轮轴轴颈数目的多少是影响凸轮轴支撑刚度的重要因素。

如果凸轮轴刚度不足，工作时将发生弯曲变形，影响配气定时。

在凸轮轴的加工过程中的加工精度，其中受两个主要因素的影响：1）变形从细长角度来说，突出的问题就是工件本身的刚度低。

切削加工时产生较大的受力变形，其表面余应力也会影响其变形，尤其在加工凸轮时，这种变形更为显著。

另-方面，凸轮轴在主要工作表面精加工产生变形。

2）加工难度大从形状复杂角度来讲，突出的问题就是凸轮的表面的加工。

对于这些表面，不仅有尺寸精度要求，还有形状位置要求。

如采用普通的加工设备和一般表面常规的加工方法，显然是无法保证其加工质量和精度。

1.2工艺分析由于凸轮轮廓制造精度与表面质量是影响气门开闭间隙的大小、配气效率、凸轮轴运动的平稳性、发动机运转噪声等的主要因素，因此整体铸造或锻造的凸轮轴毛坯必须辅以大量的后续切削加工与处理。

凸轮轴的主要加工工艺流程为：整体铸造毛坯→粗车轴颈→粗磨轴颈→车端面中心孔→铣键槽→靠模车凸轮→粗磨凸轮→钻主油道、轴颈孔→校直→半精磨轴颈→精磨主轴→精磨凸轮→清洗→检测。

1.2.1毛坯选择在对凸轮轴制定加工工艺路线前，应仔细分析凸轮轴的材料和设計结构，同时还要依据产能规划来选择经济、效率的加工设备。

本科生毕业设计（论文）（2012届）2135G凸轮轴工艺及工装设计学生姓名：学号：专业班级：指导教师：职称：摘要凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件，其性能直接影响着发动机整体性能。

因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求，合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。

本文针对凸轮轴的加工特点，结合工厂的实际，从前期规划开始，对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。

建立了用靠模方法。

对凸轮廓形进行计算和推倒，对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提出适用于发动机凸轮轴的加工方法。

关键词：发动机；凸轮轴；工艺分析[Abstract]Camshaft Engine Valve as a key component in its performance directly affects the overall performance of the engine. Therefore, the processing technology camshaft has specific requirements for a reasonable process to reduce processing costs, reduce production processes and the rational arrangement of the camshaft production line of great practical significance. In this paper, the processing characteristics of the camshaft, with the actual plant, starting from the pre-planning, on the camshaft of the process conducted in-depth analysis and research. Established by the model with the NC-free method. Convex contour shape of calculated and pulled down the processing of the cam profile are discussed and made applicable to the processing method of the engine camshaft.Keywords: engine; camshaft; Process Analysis第一章引言凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。

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。