发动机曲轴加工工艺分析与设计方案

曲轴加工工艺毕业设计引言随着汽车工业的发展和技术的进步，曲轴作为发动机的核心零部件之一，在汽车行业中起着至关重要的作用。

曲轴的加工工艺直接关系到发动机的性能和可靠性。

因此，本文以曲轴加工工艺为研究对象，旨在探究优化曲轴加工工艺的方法，提高曲轴加工的质量和效率。

一、曲轴加工工艺概述曲轴是一种重要的回转体零件，一般由高强度合金钢材料制成。

曲轴的加工工艺包括以下几个主要步骤：1.曲轴的车削：通过车床将工件的外圆和轴承箱的安装面车削到规定的尺寸和精度。

车削是曲轴加工的首要工序，影响着后续工序的加工精度。

2.曲轴的磨削：利用磨床对曲轴进行精密磨削，以提高曲轴的表面光洁度和精度。

磨削是曲轴加工的重要环节，能有效提高曲轴的装配精度和工作性能。

3.曲轴的热处理：采用热处理工艺对曲轴进行淬火、回火等处理，以提高曲轴的硬度和耐磨性。

热处理是曲轴加工中不可或缺的一步，能够大幅度提升曲轴的使用寿命和抗疲劳性能。

4.曲轴的动平衡：通过动平衡机对曲轴进行动平衡测试和调整，以减小曲轴在高速旋转时的振动和噪音。

动平衡是曲轴加工的重要环节，可以提高曲轴的稳定性和工作效率。

二、曲轴加工工艺的问题与挑战曲轴加工工艺中存在一些问题和挑战，如下所示：1.加工精度不高：由于曲轴形状独特且复杂，加工过程中很容易引起尺寸误差和表面粗糙度超标，导致曲轴的装配精度下降。

2.加工效率低下：曲轴的加工过程需要多道工序，每个工序都需要耗费大量的时间和精力，导致整个加工周期过长。

3.能耗较高：曲轴在车削和磨削过程中需要消耗大量的电能和切削液，造成能源的浪费和环境的污染。

三、曲轴加工工艺的优化方法为了解决曲轴加工工艺中存在的问题和挑战，可以采用以下优化方法：1.引入先进的数控设备：利用数控车床和数控磨床代替传统的手工操作，能够提高加工精度和效率。

数控设备具有高精度、高稳定性和自动化程度高的特点，能够大幅度提升曲轴的加工质量和生产效率。

2.采用超声波加工技术：通过在曲轴加工过程中引入超声波震动，可以在减小切削力的同时提高切削效率和加工精度。

曲轴加工工艺设计摘要曲轴是发动机中承受冲击载荷、传递动力的重要零件，由于曲轴服役条件恶劣，因此对曲轴材质的选择，毛坯的加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格，因此要制定合理的加工工艺。

首先要根据要求选择合适的毛坯，在加工过程中要选择合理的加工设备及刀具、通用夹具、量具及测量方法，在加工工艺中要进行加工工序设计，加工尺寸计算，零件加工要设计合理的专用夹具。

伴随着曲轴加工工艺的发展，加工方法不断改进，加工方法越来越先进，所以设计合理的曲轴加工工艺和装夹的夹具，不但可以提高加工精度，还可以提高生产效率，从而降低生产的成本，以期提高产品的竞争力。

关键词：曲轴，工艺，夹具CRANK SHAFT PROCESSING TECHNOLOGYABSTRACTThe crank shaft is to launch to bear pound at to carry a lotus and deliver in the machine motive of importance spare parts, because of the crank shaft undergo military service a condition bad, so to crank shaft material, semi-finished product processing technology, accuracy, surface rough degree, the process of process in want to choose reasonable of process equipments and knife, tongs, quantity and measure method, want to carry on to process a work preface design in process the craft, process size, time settle sum of calculation, the spare parts process to want design reasonable of appropriation tongs. Accompany with crank shaft to process a develop of craft, process a method to not only improve, process a method more and more advanced, so the crank shaft of design reasonable process a craft and pack to clip of tongs, not only can raise to process accuracy,but also can raise production efficiency, the cost for lowering produce thus with expect exaltation product of competition ability.KEY WORDS: Crank shaft, Technology, Jig目录前言...........................................................................................................1 曲轴的作用........................................................................................2 发动机曲轴加工工艺的历史发展演变............................................3曲轴加工工艺现状............................................................................第1章零件加工工艺设计.........................................................................1.1 零件工艺分析.................................................................................1.2 零件加工特点及解决方法.............................................................1.2.1 零件加工特点.......................................................................1.2.2 加工零件采取的措施...........................................................1.3 确定毛坯.........................................................................................1.3.1 确定毛坯 ...............................................................................1.3.2 确定机械加工余量...............................................................1.4 设计毛坯图.....................................................................................1.4.1 确定毛坯尺寸公差......................................................................................................................................1.4.3 确定拔模角度 (1)1.4.4 确定分模位置 (1)1.4.5 确定毛坯及毛坯的热处理方式 (1)1.5 加工工艺路线拟定 (1)1.5.1 主要技术要求 (1)1.5.2 加工方法 (1)1.5.3 加工顺序的安排 (1)1.6 加工工序设计 (1)1.6.1 工序20铣侧面及底面 (1)1.6.2 工序40粗主轴颈，工序50精车主轴颈 (1)1.7 工件中孔的加工 (1)1.7.1 工件中的孔和螺纹孔的精度和加工步骤 (1)1.7.2 工序80中钻、铰，攻丝至M12 (1)第2章热处理工艺设计 (1)2.1 35CrMo热处理的技术要求 (1)2.2 调质工艺与用材分析 (1) (1)2.2.2 组织性能的分析 (1)2.3 去应力退火工艺 (2)2.4 表面处理及用材分析 (2)2.4.1 表面热处理工艺 (2)2.4.2 组织性能的分析 (2)第3章夹具设计 (2)3.1 夹具设计应该具备的基本要求 (2)3.2 连杆颈加工专用夹具计算方法 (2)3.3 专用夹具设计 (2)3.3.1 问题的提出 (2)3.3.2 确定设计方案 (2)3.3.3 计算夹紧力 (2)3.3.4 定位精度分析 (2)第4章检验方法设计 (2)4.1 定位基准选择 (2)4.1.1 粗基准的选择 (2) (2)4.2 测量工具选择及测量方法设计 (2)4.3 技术要求的测量方法 (3)4.4 曲轴的最终检测方法 (3)结论 (3)谢辞 (3)参考文献 (3)前言1 曲轴的作用曲轴是内燃机最重要零件之一，它与汽缸、活塞和连杆等零件组成的发动机的动力装置。

生产发动机曲轴的工艺通常包括以下主要步骤：1.材料准备：选择合适的材料用于曲轴的制造。

常见的材料包括碳钢、合金钢和铸铁等。

材料应具有高强度、良好的耐磨性和耐久性。

2.锻造或铸造：根据曲轴的尺寸和形状，采用锻造或铸造工艺来获得初始形状。

锻造通常用于生产高性能发动机的曲轴，通过对金属坯料进行加热和锻打，使其逐渐形成曲轴的轮廓。

铸造则是将熔化的金属倒入模具中，使其冷却凝固成为曲轴形状。

3.粗加工：通过机械加工（如车削、铣削、钻孔等）对锻造或铸造后的曲轴进行初步成型，以获得粗略的尺寸和外形。

4.精加工：在粗加工之后，曲轴需要经过精密加工工艺，如磨削、磨齿、拉伸、打孔等，以获得更精确的尺寸和表面光洁度。

磨削通常用于加工曲轴上的主轴颈和连杆颈等部位。

5.热处理：曲轴需要经过热处理工艺，如淬火和回火，以增强其硬度和强度，同时提高其抗疲劳性能。

6.平衡调整：曲轴的平衡是非常重要的，以减少振动和噪音，并确保发动机的正常运行。

通过在适当的位置加入补偿重量或进行切削，对曲轴进行平衡调整。

7.表面处理：曲轴的表面需要进行涂层或镀层处理，以提高其抗腐蚀性能和摩擦特性。

8.检测与质量控制：曲轴在各个制造阶段都需要进行检测和测试，以确保其质量和符合规格要求。

常见的检测方法包括尺寸测量、金相分析、硬度测试、超声波探伤等。

最终，生产出来的曲轴将进行清洗、标记和包装，以便运输和装配到发动机中。

以上步骤是一般曲轴生产工艺的基本流程，实际制造过程可能会因厂家、发动机类型和要求等因素而有所差异。

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引擎的主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。

是发动机上的一个重要的机件，其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，是一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．这个一般都是压力润滑的，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。

也是整个船的源动力。

曲轴制造技术/工艺的进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（1）熔炼高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。

国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。

目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。

目前，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。

（2）造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。

目前，国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。

2、钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来，国内已引进了一批先进的锻造设备，但由于数量少，加之模具制造技术和其他一些设施跟不上，使一部分先进设备未发挥应有的作用。

从总体上来讲，需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多，同时，落后的工艺和设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。

3、机械加工技术目前国内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。

汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计1. 引言汽车发动机是汽车的核心部件之一，曲轴作为发动机的重要组成部分，对发动机的性能和可靠性具有重要影响。

选择合适的曲轴材料和设计合理的工艺对于发动机的性能提升和寿命延长至关重要。

2. 曲轴材料的选择曲轴材料的选择需要考虑以下几个方面：2.1 强度和刚度曲轴作为发动机的核心转动部件，需要具备足够的强度和刚度，以承受高速旋转和扭转力。

常用的曲轴材料有钢铁、铝合金和钛合金。

2.2 耐磨性和耐腐蚀性曲轴在工作过程中会受到磨损和腐蚀的影响，因此需要选择具有良好耐磨性和耐腐蚀性的材料。

钢铁和钛合金具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

2.3 密度和重量曲轴的密度和重量对发动机的整体重量和平衡性有影响。

铝合金具有较低的密度和轻量化的优势，可以降低发动机的整体重量。

2.4 成本和可加工性曲轴材料的选择还需要考虑成本和可加工性。

钢铁是常用的曲轴材料，成本相对较低且易于加工。

3. 曲轴的工艺设计曲轴的工艺设计需要考虑以下几个方面：3.1 曲轴的结构设计曲轴的结构设计需要满足发动机的工作要求和空间限制。

曲轴的结构包括曲柄、连杆和偏心轴等部分，需要合理设计以实现发动机的正常工作和高效能。

3.2 曲轴的热处理曲轴的热处理是提高曲轴强度和耐磨性的重要工艺步骤。

常用的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等，可以提高曲轴的硬度和耐磨性。

3.3 曲轴的加工工艺曲轴的加工工艺需要考虑到曲轴的复杂形状和高精度要求。

常用的加工工艺包括车削、磨削和磨齿等，可以实现曲轴的精确加工和高质量要求。

3.4 曲轴的平衡设计曲轴的平衡设计是提高发动机平稳性和减少振动的重要环节。

通过合理的平衡设计，可以降低曲轴和发动机的振动和噪音，提高发动机的工作效率和舒适性。

4. 总结汽车发动机的曲轴材料的选择及工艺设计对于发动机的性能和可靠性具有重要影响。

合理选择曲轴材料，结合适当的工艺设计，可以提高曲轴的强度、耐磨性和耐腐蚀性，同时降低发动机的重量和振动，实现发动机的高效能和长寿命。

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。

发动机曲轴加工工艺及其夹具设计发动机曲轴是发动机的核心部件之一，其制造工艺和加工质量直接影响着发动机的性能和寿命。

本文将对发动机曲轴加工工艺以及夹具设计进行简单介绍。

1.材料选择：发动机曲轴的材料要求高强度、高韧性、高耐磨性和高耐蚀性。

常用材料有40Cr、42CrMo、35CrMo等。

选择材料时一定要注意其成本和可加工性。

2.热处理：材料进行热处理，以改善材料的组织结构和性能，增强其硬度和韧性，以提高曲轴的使用寿命和稳定性。

3.粗加工：曲轴的粗加工一般采用车削、铣削、钻削等方式进行。

其中，车削是主要加工方法，要求车削精度高，表面质量好。

4.精加工：曲轴精加工主要包括磨削和抛光两个环节。

磨削是将曲轴的几何误差、表面粗糙度和中心误差等降低到一定的标准要求。

抛光则是在磨削的基础上，进一步提高曲轴表面的光洁度。

5.质检：曲轴经过精加工后，要进行质检，检验标准包括曲轴的尺寸精度、圆度、中心距误差、表面粗糙度、硬度等。

二、夹具设计曲轴加工过程中，夹具是起关键作用的部件之一，其设计质量直接关系到曲轴加工的精度和质量。

夹具设计要满足以下要求：1.夹紧力要合适：夹具夹的是工件，夹具夹得太紧会变形，夹得太松会影响精度。

因此，需要根据曲轴的尺寸和材料特性，确定夹具的夹紧力合适大小。

2.布局合理：夹具的构造应布局合理，尽量减少对工件的影响，保证加工过程稳定。

3.介质选择正确：曲轴材料较硬，静电加工剩余电量较大，夹具水平面与工件接触区域的介质应该选择好导电材质，以减少静电影响。

4.操作方便：夹具必须符合人体工程学原理，使操作者可以舒适地测量和调整待加工曲轴的位置和角度。

5.精度高：夹具必须精度高，经过校验后符合加工点位的要求，确保加工精度和质量。

发动机曲轴加工工艺及其夹具设计发动机曲轴是发动机的核心部件之一，它的加工工艺和夹具设计对于发动机的性能和寿命有着至关重要的影响。

本文将从这两个方面进行探讨。

一、发动机曲轴加工工艺发动机曲轴的加工工艺主要包括以下几个步骤：1. 材料准备：选择合适的材料，如高强度合金钢、铸铁等。

2. 粗加工：采用车床、铣床等机床进行粗加工，将材料切削成初步形状。

3. 热处理：对粗加工后的曲轴进行热处理，以提高其硬度和强度。

4. 精加工：采用磨床等高精度机床进行精加工，将曲轴的各个部位加工到规定的尺寸和形状。

5. 表面处理：对曲轴进行表面处理，如抛光、喷涂等，以提高其表面光洁度和耐腐蚀性。

以上步骤中，精加工是最为关键的一步，它直接影响到曲轴的精度和平衡性。

因此，在精加工过程中，需要采用高精度的机床和刀具，并严格控制加工参数，以确保曲轴的精度和平衡性符合要求。

二、发动机曲轴夹具设计曲轴夹具是曲轴加工过程中不可或缺的工具，它的设计直接影响到曲轴的加工精度和效率。

一般来说，曲轴夹具应具备以下几个特点： 1. 稳定性好：曲轴夹具应能够稳定地夹紧曲轴，避免在加工过程中出现晃动或偏移。

2. 精度高：曲轴夹具应具备高精度的定位和夹紧功能，以确保曲轴的加工精度。

3. 适应性强：曲轴夹具应能够适应不同类型和尺寸的曲轴，以满足不同的加工需求。

4. 操作简便：曲轴夹具应具备简单易用的操作方式，以提高加工效率和安全性。

在曲轴夹具的设计中，需要考虑到曲轴的形状、尺寸和加工要求等因素，以确定夹具的结构和参数。

同时，还需要进行严格的试验和验证，以确保夹具的性能和可靠性。

发动机曲轴的加工工艺和夹具设计是发动机制造中非常重要的环节，需要采用高精度的机床和夹具，并严格控制加工参数和夹具结构，以确保曲轴的精度和平衡性符合要求。