毕业设计--ZH1105柴油机曲轴的加工工艺规程和工装设计

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1、 目 录 绪论 . 1 第 1 章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 . 2 1.2 零件的工艺分析 . 2 第 2 章 确定毛坯、绘制毛坯零件合图 4 2.1 选择毛坯 . 4 2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 . 4 2.3.绘制曲轴锻造毛坯零件合图 . 6 第 3 章 工艺规程设计 7 3.1 定位基准的选择 7 3.2 确定工艺路线 7 3.3 选择加工设备及刀具、夹具、量具. 13 3.4 确定工序尺寸 . 16 3.5 确定切削用量及时间定额 . 19 第 4 章 夹具设计 . 22 4.1 设计方案 . 22 4.2 计算夹紧力 . 22 4.3 定位精度分析 . 23

2、 4.4 夹具使用说明 24 结论 25 致谢 26 参考文献 27 附录 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1 绪 论 本毕业设计课题是 ZH1105 柴油机曲轴的加工工艺规程和工装设计，曲轴是各 种传动机构的主要零件之一，应用范围很广，特别是在发动机中承受着大的负载， 它在内燃机中的作用是将活塞的往复运动变成回转运动，因此曲轴不但承受着周期 性的弯曲力矩和扭转力矩，同时受到扭转震动的附加应力的作用。这样就使曲轴的 受力情况非常复杂。 此外，发动机的转速不断的提高，平均有效的压力不断的增加，发动机日益强 化来提高功率，各轴颈要在很高的比压下高速转动，所以要求曲轴有很高的强度、 刚度、耐

3、磨性、耐疲劳性及冲击韧性。曲轴常用强度很高的材料制成，轴颈需要热 处理来提高耐磨性，在曲轴上截面突变的部位应尽量避免应力集中，否则曲轴在工 作中就有可能发生断裂。 曲轴的主轴颈和连杆轴颈要有很高的尺寸精度、 位置精度、 形状精度及表面粗糙度，轴颈表面的硬度要高，为了不影响各缸的配气相位，对各 曲拐中心线的偏移和装正时齿轮键槽中心线的偏移也有一定的技术要求。 制定工艺规程的思路是：收集和熟悉制定工艺规程的有关资料图样；进行零件 的结构工艺性分析；确定毛坯的类型及制造方法；选择定位基准；拟定工艺路线； 确定各工序的工序余量、工序尺寸及其公差；确定各工序的设备，刀具、夹具、量 具和辅助工具；确定各工

4、序的切削用量及时间定额；确定主要工序的技术要求及检 验方法；进行技术经济分析，选择最佳方案；编制工艺文件。夹具设计的思路是： 明确设计任务，收集设计资料；拟订夹具的结构方案、绘制结构草图；绘制夹具总 装图。 最后希望通过这次毕业设计，能够基本上掌握零件机械加工工艺规程的设 计，机床专用夹具等工艺装备的设计等,并学会使用和查阅各种设计资料、手册、 和 CAD 软件的使用。 2 第 1 章 零件的分析 1.1 零件的作用 题目所给定的零件是 ZH1105 柴油机曲轴，曲轴是曲柄连杆机构中最重要的工 作强度最高的零件之一。它的功用是将连杆传来的力转变为扭矩，并带动柴油机的 传动机构做旋转运动。曲轴由

5、曲轴前端、主轴颈、曲柄臂、连杆轴颈和曲轴后端五 个部分组成。曲轴在工作过程中主要承受周期性、复杂的交变载荷。 如所附零件图所示， 连杆的大端通过剖分式滑动轴承(轴瓦)， 安装在 68g10(mm) 的连杆轴颈中，连杆小头整体套装在活塞中的活塞销中。曲轴两端 70m6(mm)的主 轴颈用来安装轴承，将曲轴支承在发动机箱体中。70m6(mm)的主轴颈外侧的环形 槽内嵌放弹性挡圈，可实现主轴承的轴向定位。主轴右侧的锥形轴安装齿轮或皮带 轮，将发动机产生的转矩传递给工作机构，实现动力输出。左侧 30s7(mm)的轴颈 上安装正时齿轮，驱动正时齿轮箱中的各种正时齿轮，实现发动机的配气正时，燃 油供给正时

6、，并驱动润滑系统、冷却系统，完成发动机正常工作时需要的各种辅助 功能，其轴颈 30s7(mm)环形槽内放置弹性挡圈，实现正时齿轮的轴向定位，右端 的主传动齿轮或皮带轮用 M44X2-6H 螺母压装在 50h10 的锥形轴上， 同样也可以实 现轴向定位，曲柄下端 4 个 M121.2-5H 螺纹孔，用来安装一对平衡块,实现曲轴 高速回转时所必需的动平衡要求。 M33 1.5 的螺纹孔用来安放油堵，实现连杆轴颈处滑动轴承的润滑。同样主轴 颈 70m6(mm)上的斜油孔内，也需安放油堵，才能形成封闭的油滑油路，可靠的 实现曲轴高速旋转时，连杆滑动轴承所需要的润滑，圆柱螺纹 M15 用来联结润滑系 统的供油。 1.2 零件的工艺分析 由 ZH1105 柴油机曲轴的零件图可知，它有许多外表面需要加工，此外各表面 上还需要加工一系列的螺纹孔、油孔及键槽。因此可将其分为两组加工表面，它们 之间有一定的位置要求，现分析如下： 1.2.1 以连杆轴颈68 为中心的加工表面 这一组加工表面包括:拐径 68mm 加工及其倒