下载文档原格式
第一章绪论1.1本设计的研究内容本设计是根据被加工曲轴的技术要求，进行机械加工工艺规程设计，然后运用夹具设计的基本方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计。
主要工作有：绘制产品零件图，了解零件的结构特点和技术要求，根据生产类型和所在企业的生产条件，对零件进行结构分析和工艺分析，确定毛坯的种类及制造方法；拟定零件的机械加工工艺过程，选择各工序的切削用量和工时定额；填写机械加工工艺过程卡片，机械加工工序卡片等；设计并绘制指定的专用夹具的装配总图和主要零件图。
1.2研究意义三拐曲轴是发动机的重要零件。
它可以是由若干个相互错开一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率输出端和自由端构成的。
每个曲柄又是由主轴颈、曲柄销及曲柄臂组成。
曲轴的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械发动机各辅助系统进行工作，曲轴在工作时承受着不断变化的力，惯性力和它们的力矩作用，受力情况十分复杂。
因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面质量要求相当高。
曲轴中几个主要加工表面，连杆表面，轴承轴颈及锥面键槽的精度要求都较高，连杆轴颈需经过抛光，所以研究曲轴加工工艺对曲轴的生产具有一定的实际意义。
第二章曲轴机械加工工艺规程及工装设计2.1曲轴机械工艺分析及生产类型确定2.1.1曲轴的作用曲轴是发动机的重要零件。
它可以是有若干个相互错开一定角度的曲柄（或曲拐）加上功率输出端和自由端构成的。
每个曲柄又是由主轴颈、曲柄销及曲柄臂组成。
曲轴的作用是把活塞的往复直线运动变成旋转运动，将作用在活塞的气体压力变成扭矩，用来驱动工作机械和发动机各辅助系统进行工作，曲轴在工作时承受着不断变化的力，惯性力和它们的力矩作用，受力情况十分复杂。
其精度要求非常高，它的加工质量对内燃机的工作性能，对装配劳动量都有很大影响。
因此，各要素的尺寸精度，位置精度和表面质量要求相当高。
曲轴中几个主要加工表面，连杆表面，轴承轴颈及锥面键槽的精度要求都较高，连杆轴颈需经过抛光，所以研究曲轴加工工艺及夹具设计对曲轴的生产具有一定的实际意义。
1、曲轴零件及其工艺特点曲轴是将直线运动转变为旋转运动，或将旋转运动转变成直线运动的零件。
曲轴工作时的受力情况非常复杂。
它不但受到很大的扭转应力和大小、方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还受到振动所产生的附加应力的作用。
因此曲轴应具有足够的强度、刚度、抗疲劳强度及抗冲击韧性。
同时，由于曲轴工作时的旋转速度高，所以在设计曲轴时，应使曲轴的主轴颈和连杆轴颈有足够的耐磨性，且曲轴的质量应当平衡分布，以减少不平衡带给曲轴的附加载荷。
曲轴的工艺特点主要取决于结构特点和技术要求。
作为曲轴加工，其主要问题就是工件本身刚性差、零件技术要求高。
这就需要在加工过程中采用一系列相应的措施，以使加工后的零件符合图纸的设计要求。
应采用的措施大致有：1）尽量减小或抵消切削力；2）提高曲轴的支承刚性，以减小受力变形；3）加工工艺要分阶段，以减小粗加工对精加工的影响。
2、曲轴的材料和毛坯曲轴的材料一般采用45钢、45Mn2、50Mn、40Cr、35CrMo、QT60-2球墨铸铁等。
根据不同的生产类型和工厂的具体条件，该曲轴为球墨铸铁QT60-2材料所以采用铸造毛坯。
3、曲轴加工的工艺特点分析1）该零件的生产批量不大，因此选用中心孔定位，它是辅助基准，装夹方便，节省找正时间，又能保证位置精度。
2）该零件刚度较差，故粗车、精车和磨均以工序分开。
4、尺寸公差等级5、技术要求6、工艺路线7、确定切削用量及基本工时工序01：铸造，清理 工序02：正火工序03：粗刨两侧面、上下面和斜角。
工件材料：QT60-2,190—270HB ，铸造加工要求：粗刨+0.0220.008140mm +左右侧面和27mm 上下面和斜角，留加工余量5mm机 床：B6050牛头刨 刀 具：W18Cr4V 1）切削深度：2mm2）进 给 量：f=1.0mm/双行程 3）切削速度：v=20m/min工序04：超声波检查 工序05：划左端顶尖孔线。
加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.0220.008140mm +左右侧面和两端主轴颈0.0250.003110mm φ++的加工余量均匀工 具：划线工具 工序06：钻左端顶尖孔加工要求：划左端顶尖孔线，照顾+0.0220.008140mm +左右侧面和两端主轴颈0.0250.003110mm φ++的加工余量均匀机 床：C620-1卧式车床刀 具：复合中心钻B3工序07：车两端主轴颈（+0.025+0.003110mm φ），同时应校验机床功率及进给机构强度。
重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）柴油机曲轴零件加工工艺及夹具设计学生所在校外学习中心江苏张家港校处学习中心批次层次专业111 专升本机械设计制造及其自动化学号 w11107861学生指导教师起止日期 2013.1.21--2013.4.14摘要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)运动变成循环运动。
曲轴主要有两个重要加工部位：主轴颈和连杆颈。
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，是一个典型的曲柄滑块机构。
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。
而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。
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。
这次毕业设计介绍柴油机曲轴加工工艺规程及相关夹具的设计，及曲轴的规程制定中遇到问题的分析，经济性分析，工时定额，切削用量的计算。
同时还介绍曲轴加工中用到的两套夹具的设计过程。
在工艺设计中，结合实际进行设计，对曲轴生产工艺进行了改进，优化了工艺过程和工艺装备，使曲轴的生产加工更经济、合理。
根据现阶段机械零件的制造工艺和技术水平，本着以制造技术的先进性，合理性，经济性进行零件的形状、尺寸、精度等级、表面粗糙度、材料等技术分析。
并根据以上分析来选择合理的毛坯制造方法，设计工艺规程，夹具设计。
关键词：柴油机曲轴工艺夹具目录中文摘要 (I)1.引言 (1)2.曲轴的生产纲领 (2)3.零件的分析 (2)3.1曲轴的用途及工作条件 (2)3.2分析零件上的技术要求，确定要加工的表面 (3)3.3加工表面的尺寸和形状精度 (4)3.4尺寸和位置精度 (4)3.5加工表面的粗糙度及其它方面的质量要求 (4)3.6热处理要求 (4)4.曲轴材料和毛坯的定 (4)4.1确定毛坯的类型 (4)4.2确定毛坯的生产方法 (4)4.3确定毛坯的加工余量 (4)5.曲轴的工艺过程设计 (5)5.1粗、精加工的定位基准 (5)5.1.1粗加工 (5)5.1.2粗加工 (5)5.2工件表面加工方法的选择 (5)5.3曲轴机械加工的基本路线 (5)5.4加工余量及毛坯尺寸 (6)5.5工序设计 (6)5.5.1加工设备与工艺装备的选择 (8)5.5.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9)5.6确定工时定额 (11)5.7机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片 (12)5.7.1机械加工工艺过程卡片 (12)5.7.2机械加工工序卡片 (12)6.柴油机曲轴加工键槽夹具设计 (13)6.1.1夹具类型的分析 (13)6.1.2工装夹具定位方案的确定 (13)6.1.3工件夹紧形式的确定 (13)6.1.4对刀装置 (13)6.1.5分度装置的确定以及补补助装置 (14)6.1.6夹具定位夹紧方案的分析论证 (14)6.1.7夹具结构类型的设计 (15)6.2夹具总图设计 (16)6.4绘制夹具零件图 (16)7.结论 (17)8.参考文献 (18)1.引言曲轴是内燃机中的重要零件之一，是承受冲击载荷传递动力的关键零件，在内燃机五大件（机体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴）中是最难以保证加工质量的零件。
连杆轴颈的偏磨加工和曲拐半径误差分析在对曲轴的连杆轴颈的实际磨削过程中，有时在进行精磨加工时，MARPOSS 对中器的主动测量装置在开始工作时，在数值的显示屏上的光标会出现剧烈闪烁，一直到精磨的末段甚至是到了无火花磨阶段才会稳定下来。
这时经过磨削的连杆轴颈在综合检具上进行轴颈位置度的检测时，就会出现在百分表上显示出来的连杆轴颈实际位置的理论值与测量值有较大的区别（一般会在0.25毫米以上），还会出现连杆轴颈外圆的各个方向不均匀和偏心磨削的情况，甚至会出现超出磨削余量的范围，导致某一个角度范围内的外圆磨削不到，出现“黑皮”现象，这样砂轮在工作中就会出现不连续磨削，同时而测头在不圆的轴颈表面也不停地产生摆动和振动，容易造成测头的损坏，影响测量精度和加工精度，磨削机床处于不正常的工作状态。
下图可以看出偏磨和“黑皮”的形成原因，磨削时连杆轴颈的回转中心就是头尾架的回转中心。
连杆轴颈磨削示意图由于加工夹具的磨损或者其他的一些原因，可能会导致装夹后的连杆轴颈的轴心线与它的回转中心线不重合，这样就可能会出现一个偏移量，我们用e来表示。
上图中d0表示的是磨削前的连杆轴颈直径，d表示的是磨削后连杆轴颈直径，f表示的是理论上磨削后的颈外圆至未磨到部分外圆在半径的方向最大距离。
计算公式为：f=e-(d0-d)/2当f小于0的时候，即e<(d0-d)/2时，经过磨削的连杆轴颈就能够磨削成一个完整的圆周，但可能会出现偏磨的现象。
当f等于0的时候,即e=(d0-d)/2时，这个值就会处于临界状态，经过磨削的连杆轴颈就只能完成一个完整圆周的加工。
最理想的状态就是e等于0,即连杆轴颈中心与回转中心重合，只有这样才会加工出合格的连杆轴颈。
连杆轴颈的偏磨和黑皮产生示意图连杆轴颈的偏磨现象和“黑皮”现象出现在不同位置的时候，它们形成原因有所区别。
如上图所示，偏磨现象或“黑皮”现象出现在连杆轴颈的表面A或B 处时，这主要是因为分度定位销的位置不合适、角向偏离原来的位值，就会使得连杆轴颈的中心沿角在定位时向左、右两边发生偏移，最终导致连杆轴颈的中心与磨削加工时的回转中心不重合，在实际调整的时候，可以将百分表的触头靠在菱形分度定位销侧面的圆弧面上，根据实际测出的轴颈偏移量，顺时针或者逆时针调整定位销的位置，使连杆轴颈的中心与其回转中心一致。
连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计一、前言连杆是发动机中重要的零件之一，其作用是将活塞的上下运动转化为曲轴的旋转运动。
因此，连杆的质量和加工精度直接影响发动机的性能和寿命。
本文将介绍连杆零件的机械加工工艺规程和专用夹具设计。
二、工艺流程1. 材料准备选用高强度合金钢作为连杆零件的材料。
在进行机械加工之前，需要对原材料进行热处理，以提高其硬度和强度。
2. 粗加工（1）锯切将原材料锯成长度略大于实际尺寸的毛坯。
（2）车削采用车床进行粗加工，先将毛坯两端面加工成平行面，然后进行外圆柱面、内孔等基本形状的车削。
（3）铣削采用立式铣床进行粗加工，主要是对连杆头部进行铣削，并开出油孔等结构。
3. 精密加工（1）磨削采用平面磨床和圆柱磨床对外圆柱面、内孔和连杆头等进行精密加工。
（2）钻孔采用钻床对油孔等细小结构进行加工。
（3）拉削采用拉床对轴向槽、键槽等进行加工。
4. 热处理将加工好的连杆零件进行热处理，以提高其硬度和强度。
通常采用淬火和回火的方式进行处理。
5. 组装将经过热处理的连杆零件组装到曲轴上，并进行调整，以确保其与其他零件的配合精度和运动平稳性。
三、专用夹具设计为了保证连杆零件在机械加工过程中的精度和稳定性，需要设计专用夹具。
下面介绍一种常见的夹具设计方案：1. 夹具整体结构该夹具主要由夹紧块、支撑块、定位块、压板等组成。
其中，夹紧块负责固定毛坯，支撑块负责支撑毛坯，在车削时起到了很好的辅助作用；定位块则是为了确保毛坯在夹具中的位置准确；压板则是为了防止毛坯在车削时发生移动。
2. 夹具夹紧方式该夹具采用机械夹紧的方式，通过螺旋压板来实现对毛坯的夹紧。
在进行车削等加工时，需要根据不同工序进行调整，以确保毛坯的稳定性和精度。
3. 夹具使用注意事项在使用该夹具时，需要注意以下几点：（1）夹具的各个部位需要经常清洗和润滑，以保证其正常运作。
（2）在进行车削等加工时，需要根据不同工序进行调整，并且要保证毛坯与夹具之间的接触面积充分。
柴油机连杆加工工艺规程及专用钻床夹具的设计作者姓名：冯煜专业班级：2005060401 指导教师：胡波摘要连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。
连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。
逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。
关键词:连杆粉末锻造加工工艺夹具设计Diesel Engine Connecting Rod Machining Process and the exclusive design ofdrilling jigAbstract: the connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform, so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .Keyword: Connecting rod Powder-Forging Processing technology Fixture Design目录第1章前言 (1)1.1连杆的结构特点 (1)1.2连杆生产的工艺方法 (1)第2章柴油机加工工艺规程 (2)2.1连杆的技术要求 (2)2.1.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 (2)2.1.2 大、小头孔轴心线在两个互相垂直方向的平行度 (2)2.1.3 大、小头孔中心距 (3)2.1.4 连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度 (3)2.1.5 大、小头孔两端面的技术要求 (3)2.1.6螺栓孔的技术要求 (3)2.1.7对口面的技术要求 (3)2.2连杆的材料和毛坯 (4)2.3工艺过程设计 (7)2.3.1 基准的选择 (7)2.3.2制定工艺路线 (7)2.4连杆的机械加工工艺过程分析 (12)2.4.1 工艺过程的安排 (12)2.4.2 定位基准的选择 (12)2.4.3确定合理的夹紧方法 (12)2.4.4 连杆两端面的加工 (13)2.4.5 连杆大、小头孔的加工 (13)2.4.6 连杆螺栓孔的加工 (13)2.4.7 连杆体和连杆盖的铣开工序 (14)2.5切削用量的选择原则 (14)2.5.1 粗加工时切削用量的选择原则 (14)2.5.2 精加工时切削用量的选择原则 (15)2.6确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 (16)2.6.1 确定加工余量 (16)2.6.2 确定工序尺寸及其公差 (17)2.7工时定额的计算 (17)2.7.1 铣连杆两侧面 (17)2.7.2 加工小头孔 (18)2.7.3 粗镗大头孔 (19)2.7.4精铣螺栓座面 (19)2.7.5 铣开连杆体和盖 (19)2.7.6 加工连杆体 (20)2.7.7 加工连杆盖 (21)2.7.8螺栓孔的加工 (22)2.7.9 精磨结合面 (23)2.7.10铣轴瓦锁口槽 (23)2.7.11 精磨大头两平面（先标记朝上） (24)2.7.12 半精镗大头孔及精镗小头孔 (24)2.7.13大头孔两端倒角 (25)2.7.14 钻小头油孔 (25)2.7.15精镗大头孔 (25)2.7.16 镗小头孔衬套 (26)2.7.17 珩磨大头孔 (26)第3章扩小头孔钻床夹具的设计 (28)3.1定位基准的选择 (28)3.2夹紧方案的确定 (28)3.3切削力及夹紧力的计算 (28)3.4夹具体设计 (29)3.5定位误差分析 (30)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第1章前言1.1连杆的结构特点连杆是汽车发动机中的主要传动部件之一，它把作用于活塞顶面的膨胀的压力传递给曲轴，又受曲轴的驱动而带动活塞压缩气缸中的气体。
