DA468型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目: DA468發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝
與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程B07-5
學(xué) 生 姓 名: 辛文
導(dǎo) 師 姓 名: 石美玉
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年3月11日
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn):
簽字: 年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
辛文
系部
汽車與交通工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
車輛07-5班
指導(dǎo)教師姓名
石美玉
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
DA468型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝與專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1. 課題研究現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化及競(jìng)爭(zhēng)加劇,傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段;隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展,人們生活水平不斷提高,汽車已經(jīng)走進(jìn)了我們的日常生活,漸漸成為一種普通消費(fèi)品;隨著市場(chǎng)對(duì)汽車需要量的增加和制造技術(shù)的發(fā)展,到了本世紀(jì)初,小作坊的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足需要,而各種新的制造工藝和新式高效機(jī)床的出現(xiàn),使汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)出現(xiàn)了飛躍。因此,人們對(duì)汽車的性能要求也在不斷提高,不論是經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性,還是穩(wěn)定性、安全性,甚至是排放性等各方面都要逐一考慮。這就需要傳統(tǒng)制造技術(shù)和汽車專業(yè)技術(shù)相互結(jié)合,在滿足汽車動(dòng)力性的同時(shí)滿足其經(jīng)濟(jì)性與生產(chǎn)效率,也就是工藝性。而要想使整車的工藝性完美,對(duì)各零件的加工也是最為重要的。
福特汽車公司在1908年建立第一條流水線生產(chǎn)單一品種廉價(jià)的A型車始,汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)進(jìn)入第二發(fā)展階段。這時(shí)主要用各種高效專用及組合機(jī)床組織機(jī)械化流水生產(chǎn)。并出現(xiàn)了兩種不同的生產(chǎn)組織形式:一是以福特公司為代表,建立大型綜合廠,另一種是以通用公司為代表,采用高效專用機(jī)床組織多品種專業(yè)化生產(chǎn)。在這個(gè)階段,制造技術(shù)發(fā)展迅速,各種先進(jìn)的工藝和高效生產(chǎn)機(jī)床如多軸立車,曲軸多刀車床,加工缸體和缸蓋等殼體零件的多軸鉆,憧,攻絲組合機(jī)床等相繼在生產(chǎn)中采用。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量急劇增加,生產(chǎn)效率迅速提高,現(xiàn)代大量生產(chǎn)的雛形已初步形成。由于多品種專業(yè)化生產(chǎn)具有生產(chǎn)管理靈活,更換品種容易,能及時(shí)提供市場(chǎng)所需的產(chǎn)品等優(yōu)點(diǎn),使得通用公司超過(guò)福特公司而成為世界上最大的汽車公司。
發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟,其質(zhì)量的優(yōu)劣是衡量汽車性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)各汽車制造商也十分重視發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)和制造,各汽油機(jī)、柴油機(jī)制造廠已掌握了較先進(jìn)的技術(shù),具備一定的生產(chǎn)能力。發(fā)動(dòng)機(jī)零件精度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但比較典型,制造工藝比較成熟,工藝水平普遍高于其它總成,生產(chǎn)工藝過(guò)程和組織形式具有一系列的特點(diǎn),這表現(xiàn)在生產(chǎn)的專業(yè)化、系列化、多品種,產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化,包括自動(dòng)線的廣泛采用和加工過(guò)程綜合自動(dòng)化的發(fā)展等方面。產(chǎn)品的系列化是提高發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)水平的前提和條件,而自動(dòng)化的流水生產(chǎn)又對(duì)生產(chǎn)專業(yè)化提出了迫切的要求。而曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的零件之一,是承受沖擊載荷傳遞動(dòng)力的關(guān)鍵零件,是在柴油機(jī)的機(jī)體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸5大件中最難以保證加工質(zhì)量的零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩,用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作。由于曲軸工況條件惡劣,在工作時(shí)承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用,因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強(qiáng)化及動(dòng)平衡等要求都十分嚴(yán)格。在大批量生產(chǎn)的前提下,傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已不能滿足當(dāng)前設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的要求,在長(zhǎng)時(shí)間、高速度運(yùn)轉(zhuǎn)下,曲軸很容易過(guò)早地出現(xiàn)失效或斷裂現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了曲軸的壽命和整機(jī)的可靠性。
目前,世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸加工都十分重視,都在不斷更新曲軸加工設(shè)備.改進(jìn)加工工藝,以提高曲軸加工質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索,已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù),生產(chǎn)效率較高,生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展,總量已具相當(dāng)?shù)囊?guī)模,無(wú)論是設(shè)計(jì)水平,還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。曲軸在發(fā)動(dòng)機(jī)中是承受載荷傳遞動(dòng)力的重要零部件,也是發(fā)動(dòng)機(jī)五大零部件中最難以保證加工質(zhì)量的零部件,其性能、水平直接影響整機(jī)的性能水平及可靠性。因此,各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視曲軸生產(chǎn),不斷改進(jìn)其材質(zhì)及加工手段,以提高其性能水平,滿足發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)的需要。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。先進(jìn)的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定。而歐美等汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,經(jīng)過(guò)多年的積累,通過(guò)計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì),利用有限元分析方法對(duì)曲軸的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析,使曲軸在初期達(dá)到完美的設(shè)計(jì)。在加工工藝方面,由于國(guó)外大多采用了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備,而國(guó)內(nèi)大多以手動(dòng)設(shè)備為主,精度差,這就要求我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)加工工藝的過(guò)程中充分考慮各方面的因素,在借鑒國(guó)外先進(jìn)的工藝方案的同時(shí)充分考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的利用和改造,達(dá)到少投入,大收益。
2. 選題目的和意義
發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)告訴我們,工業(yè)化是邁向現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。而制造業(yè),特別是裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的主力軍,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的原動(dòng)力,發(fā)展制造業(yè)始終是振興經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的最佳路徑。曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中用于傳遞動(dòng)力的核心零件,由于工況條件惡劣,且承受復(fù)雜的沖擊載荷,因此對(duì)曲軸的材質(zhì)、NI精度、表面質(zhì)量、動(dòng)平衡等的要求都十分嚴(yán)格。又由于曲軸的材料為高強(qiáng)度合金鋼,難于加工和斷屑,而且曲軸主軸頸和連桿軸頸幾何形狀復(fù)雜,因此作為發(fā)動(dòng)機(jī)五大零件之一的曲軸,其加工難度、加工工藝復(fù)雜程度在發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件中都首屈一指,它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和加工工藝水平直接影響著整機(jī)的尺寸和重量,以及發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和壽命。世界各國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)曲軸。加工都十分重視,都在不斷更新曲軸加工設(shè)備.改進(jìn)加工工藝,以提高曲軸加工質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命。我國(guó)的各大發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠經(jīng)過(guò)多年的學(xué)習(xí)和探索.已經(jīng)掌握了很多較為先進(jìn)的血軸加工技術(shù),生產(chǎn)效率較高,生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國(guó)產(chǎn)化。但是,在一些關(guān)鍵工序所采用的關(guān)鍵工藝上,我們還是非常依賴國(guó)外的技術(shù),需要使用國(guó)外的設(shè)備和刀具。因此,我們還需進(jìn)一步研究曲軸加工工藝,尤其是要深入研究關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵設(shè)備,這對(duì)提升曲軸乃至發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)水平都是相當(dāng)重要的。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
1.基本內(nèi)容
1).選題的背景、目的及意義;
2).分析曲軸零件圖和繪制毛坯圖;
3).制定零件加工工藝路線;
4).進(jìn)行工序設(shè)計(jì);
5).制定二套夾具設(shè)計(jì)方案;
6).繪制夾具圖紙;
7).編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
2. 擬解決的主要問(wèn)題
1).分析零件圖,運(yùn)用工藝知識(shí)選擇加工基準(zhǔn)據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件確定工藝方案及相應(yīng)加工方法;
2).夾緊與定位對(duì)比分析,受力分析與夾緊方案和工作原理及組成;
3).使用AUTOCAD軟件,繪制專用車床夾具,提高用軟件制圖本領(lǐng);
三、技術(shù)路線(研究方法)
調(diào)研和查閱資料
選定樣本并用CAD繪制發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸零件圖
掌握曲軸加工方法、所用工裝夾具
工藝卡片填寫(xiě)
專用夾具設(shè)計(jì)
工藝過(guò)程設(shè)計(jì)
利用CAD繪圖
完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
四、進(jìn)度安排
1.第1~2周(2.28~3.11) 知識(shí)準(zhǔn)備、調(diào)研、收集資料、完成開(kāi)題報(bào)告。
2.第3~5周(3.14~4.1) 整理資料、提出問(wèn)題、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)草稿、繪制圖紙草圖。
3.第6~8周(4.4~4.22) 理論聯(lián)系實(shí)際、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,完成分析零件圖和繪制毛坯圖、制定曲軸加工工藝路線、進(jìn)行工序設(shè)計(jì)、制定夾具設(shè)計(jì)方案、CAD繪制夾具裝配圖等部分設(shè)計(jì)內(nèi)容,中期檢查。
4.第9~12周(4.25~5.20) 改進(jìn)完成設(shè)計(jì),改進(jìn)完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),指導(dǎo)教師審核,學(xué)生修改。
5.第13周(5.23~5.27) 評(píng)閱教師評(píng)閱、學(xué)生修改。
6.第14周(5.30~6.34) 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯。
7.第15~16周(6.6~6.17)畢業(yè)設(shè)計(jì)修改。
8.第17周(6.20~6.24) 畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
五、參考文獻(xiàn)
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12.祝小軍,黃曉峰.小型柴油機(jī)曲軸生產(chǎn)線新工藝的應(yīng)用研究.小型內(nèi)燃機(jī),2006.04
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六、備注
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發(fā)動(dòng)機(jī)
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