曲轴加工毕业设计

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1、 第 1 页 共 35 页 第 1 章曲轴的概述 1.1 曲轴的简介 曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件，曲轴在装上连杆后，可将活塞的上 下往复运动转变成循环运动。曲轴主要有两个重要的加工部位：主轴颈和连杆轴 颈。主轴颈被安装在缸体上，连杆轴颈与连杆大头孔相连接，连杆小头孔与汽缸 活塞相连接，构成一个典型的曲柄滑块机构。发动机的工作过程是：混合压缩气 体的燃爆所产生的能量推动活塞做往复的直线运动，并通过连杆将力传递给曲 轴，经曲轴将直线运动转变为旋转运动。曲轴加工质量的好坏将直接影响发动机 的整体性能的好坏。 1.2 零件（曲轴）的加工工艺 曲轴在发动机内是一个高速旋转的长轴， 它将活塞的直线

2、往复运动变为旋转 运动，进而通过飞轮把扭矩输送给底盘的传动系，同时还驱动配气机构及其它辅 助装置，所以其受力条件相当复杂，除了旋转质量的离心力外，还承受周期性变 化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷。为保证工 作可靠，曲轴必须要有足够的强度和刚度，各工作表面要耐磨，而且润滑良好。 机械加工工艺过程是由一个或若干个顺序排列的工序所组成， 而工序是工艺 过程的最基本单元。 一个工人或一组工人在一个工作地点对一个或同时对几个工 件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。即使同一种零件，随着生产条件 和生产批量的不同，工序的划分以及每个工序所包含的内容也不同。有时在生产 中完成

3、一个工序需要进行许多工作：首先要对工件进行装夹，必要时使工件转位 使其占有几个工位，然后通过各工步加工完成工序的内容。在加工过程中，使工 件在机床上占据正确的位置并使工件夹紧的过程称为工件装夹。 在一个工序中有 第 2 页 共 35 页 时需要几次装夹，为了减少装夹时间和装夹误差，工件在加工过程中应尽量减少 装夹次数。为了完成一定的工序部分，一次安装后工件与夹具或设备的可动部分 一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一位置称为工位。在某一工序中，有 时为了减少由于多次装夹而带来的误差及时间损失，常常采用转位（或移位）工 作台或夹具，无需重新装夹工件而改变工件位置，以加工不同的表面。在加工表 面

4、和切削工具不变的情况下所完成的那部分工作称为工步。 构成工步的任一要素 （加工表面和刀具）改变后，一般即变成另一工步。有时为了提高生产效率，用 几把刀具同时加工几个表面的工步称为复合工步。有些工步，由于余量较大或其 它原因，需要用同一刀具对同一表面进行多次切削，刀具对工件该表面每切削一 次就称为一次走刀。 本次加工的为 F178 单拐曲轴毛坯图，结构如图见 1-1 图 1-1 关于曲轴加工工艺的分析： 1 定位基准的选择。曲轴径向尺寸设计基准为主轴颈和连杆轴颈的轴线； 轴向尺寸基准为止推面。 作为精基准(也为设计基准)的中心孔应先加工，粗基准为主轴颈外圆表面， 并以主轴颈两侧曲柄台阶面作为轴向定位粗基准。 2 关键工序。例如：铣端面、钻中心孔。曲轴中心孔是否偏移，对加工表面 的余量分布和动平衡有直接影响，所以应使中心孔尽可能接近曲轴的质量中心。 加工时，先铣两端面，后钻中心孔。 第 3 页 共 35 页 粗加工主轴颈时，如以中间轴颈作为辅助支承面和轴向定位面时，则中间轴 颈加工应安排在其它轴颈加工之前进行粗加工或半精加工；曲柄定位面(也称平 台)应在连杆轴颈加工之前进行加工；油道