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畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: DA468發(fā)動機曲軸加工工藝 與專用機床夾具設計 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 學 生 姓 名: 導 師 姓 名: 開 題 時 間: 2011年3月11日 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛07-5班 指導教師姓名 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)動機曲軸加工工藝與專用機床夾具設計 一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義 1. 課題研究現(xiàn)狀 隨著科學技術的迅猛發(fā)展和市場需求的變化及競爭加劇，傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展到了一個嶄新的階段；隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，汽車已經(jīng)走進了我們的日常生活，漸漸成為一種普通消費品；隨著市場對汽車需要量的增加和制造技術的發(fā)展，到了本世紀初，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床的出現(xiàn)，使汽車和發(fā)動機的制造技術出現(xiàn)了飛躍。因此，人們對汽車的性能要求也在不斷提高，不論是經(jīng)濟性、動力性，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)制造技術和汽車專業(yè)技術相互結合，在滿足汽車動力性的同時滿足其經(jīng)濟性與生產(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)單一品種廉價的A型車始，汽車和發(fā)動機生產(chǎn)進入第二發(fā)展階段。這時主要用各種高效專用及組合機床組織機械化流水生產(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，采用高效專用機床組織多品種專業(yè)化生產(chǎn)。在這個階段，制造技術發(fā)展迅速，各種先進的工藝和高效生產(chǎn)機床如多軸立車，曲軸多刀車床，加工缸體和缸蓋等殼體零件的多軸鉆，憧，攻絲組合機床等相繼在生產(chǎn)中采用。發(fā)動機產(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，能及時提供市場所需的產(chǎn)品等優(yōu)點，使得通用公司超過福特公司而成為世界上最大的汽車公司。 發(fā)動機作為汽車的心臟，其質量的優(yōu)劣是衡量汽車性能的重要標準。我國各汽車制造商也十分重視發(fā)動機的研發(fā)和制造，各汽油機、柴油機制造廠已掌握了較先進的技術，具備一定的生產(chǎn)能力。發(fā)動機零件精度高，結構復雜，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)工藝過程和組織形式具有一系列的特點，這表現(xiàn)在生產(chǎn)的專業(yè)化、系列化、多品種，產(chǎn)過程的自動化，包括自動線的廣泛采用和加工過程綜合自動化的發(fā)展等方面。產(chǎn)品的系列化是提高發(fā)動機制造技術水平的前提和條件，而自動化的流水生產(chǎn)又對生產(chǎn)專業(yè)化提出了迫切的要求。而曲軸是發(fā)動機中最重要的零件之一，是承受沖擊載荷傳遞動力的關鍵零件，是在柴油機的機體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸5大件中最難以保證加工質量的零件。它的作用是把活塞的往復直線運動變成旋轉運動，將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩，用來驅動工作機械和發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行工作。由于曲軸工況條件惡劣，在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此對曲軸的材質、毛坯加工技術、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化及動平衡等要求都十分嚴格。在大批量生產(chǎn)的前提下，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已不能滿足當前設計和生產(chǎn)的要求，在長時間、高速度運轉下，曲軸很容易過早地出現(xiàn)失效或斷裂現(xiàn)象，嚴重影響了曲軸的壽命和整機的可靠性。 目前，世界各國的發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)對曲軸加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設備．改進加工工藝，以提高曲軸加工質量，延長使用壽命。我國的各大發(fā)動機生產(chǎn)廠經(jīng)過多年的學習和探索，已經(jīng)掌握了很多較為先進的血軸加工技術，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線中的大部分設各也已國產(chǎn)化。發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展，總量已具相當?shù)囊?guī)模，無論是設計水平，還是產(chǎn)品品種、質量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。曲軸在發(fā)動機中是承受載荷傳遞動力的重要零部件，也是發(fā)動機五大零部件中最難以保證加工質量的零部件，其性能、水平直接影響整機的性能水平及可靠性。因此，各工業(yè)發(fā)達國家十分重視曲軸生產(chǎn)，不斷改進其材質及加工手段，以提高其性能水平，滿足發(fā)動機行業(yè)的需要。近幾年來，國內曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是發(fā)動機曲軸。先進的加工工藝加工出的曲軸質量好、效率高且穩(wěn)定。而歐美等汽車工業(yè)發(fā)達的國家，經(jīng)過多年的積累，通過計算機三維設計，利用有限元分析方法對曲軸的各項強度指標進行分析，使曲軸在初期達到完美的設計。在加工工藝方面，由于國外大多采用了先進的數(shù)控設備，而國內大多以手動設備為主，精度差，這就要求我們在實際設計加工工藝的過程中充分考慮各方面的因素，在借鑒國外先進的工藝方案的同時充分考慮現(xiàn)有設備資源的利用和改造，達到少投入，大收益。 2. 選題目的和意義 發(fā)達國家的發(fā)展經(jīng)驗告訴我們，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)是實現(xiàn)工業(yè)化的主力軍，是實現(xiàn)現(xiàn)代化的原動力，發(fā)展制造業(yè)始終是振興經(jīng)濟、實現(xiàn)現(xiàn)代化的最佳路徑。曲軸是發(fā)動機中用于傳遞動力的核心零件，由于工況條件惡劣，且承受復雜的沖擊載荷，因此對曲軸的材質、NI精度、表面質量、動平衡等的要求都十分嚴格。又由于曲軸的材料為高強度合金鋼，難于加工和斷屑，而且曲軸主軸頸和連桿軸頸幾何形狀復雜，因此作為發(fā)動機五大零件之一的曲軸，其加工難度、加工工藝復雜程度在發(fā)動機各零部件中都首屈一指，它的結構參數(shù)和加工工藝水平直接影響著整機的尺寸和重量，以及發(fā)動機的可靠性和壽命。世界各國的發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)對曲軸。加工都十分重視，都在不斷更新曲軸加工設備．改進加工工藝，以提高曲軸加工質量，延長使用壽命。我國的各大發(fā)動機生產(chǎn)廠經(jīng)過多年的學習和探索．已經(jīng)掌握了很多較為先進的血軸加工技術，生產(chǎn)效率較高，生產(chǎn)線中的大部分設各也已國產(chǎn)化。但是，在一些關鍵工序所采用的關鍵工藝上，我們還是非常依賴國外的技術，需要使用國外的設備和刀具。因此，我們還需進一步研究曲軸加工工藝，尤其是要深入研究關鍵工藝和關鍵設備，這對提升曲軸乃至發(fā)動機的生產(chǎn)水平都是相當重要的。 二、設計（論文）的基本內容、擬解決的主要問題 1.基本內容 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).進行工序設計； 5).制定二套夾具設計方案； 6).繪制夾具圖紙； 7).編寫設計說明書。 2. 擬解決的主要問題 1).分析零件圖，運用工藝知識選擇加工基準據(jù)實際生產(chǎn)條件確定工藝方案及相應加工方法； 2).夾緊與定位對比分析，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； 三、技術路線（研究方法） 調研和查閱資料 選定樣本并用CAD繪制發(fā)動機曲軸零件圖 掌握曲軸加工方法、所用工裝夾具 工藝卡片填寫 專用夾具設計 工藝過程設計 利用CAD繪圖 完成設計說明書 四、進度安排 1.第1～2周（2.28～3.11） 知識準備、調研、收集資料、完成開題報告。 2.第3～5周（3.14～4.1） 整理資料、提出問題、撰寫設計說明書草稿、繪制圖紙草圖。 3.第6～8周（4.4～4.22） 理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題，完成分析零件圖和繪制毛坯圖、制定曲軸加工工藝路線、進行工序設計、制定夾具設計方案、CAD繪制夾具裝配圖等部分設計內容，中期檢查。 4.第9～12周(4.25～5.20) 改進完成設計，改進完成設計說明書，指導教師審核，學生修改。 5.第13周（5.23～5.27） 評閱教師評閱、學生修改。 6.第14周（5.30～6.34） 畢業(yè)設計預答辯。 7.第15～16周（6.6～6.17）畢業(yè)設計修改。 8.第17周（6.20～6.24） 畢業(yè)設計答辯。 五、參考文獻 1.王先奎.機械加工工藝手冊, 北京:機械工業(yè)出版社,2008.06 2.王寶璽，賈慶祥.汽車制造工藝學, 北京:機械工業(yè)出版社,2007.03 3.王先逵.機械制造工藝學,第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2006. 4.崇凱.機械制造技術基礎課程設計指導書,北京:化學工業(yè)出版社,2006.12 5.李昌年.機床夾具設計與制造,北京：機械工業(yè)出版社，2006. 6.孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導,北京：冶金工業(yè)出版，2002 7.李益民.機械制造工藝學簡明設計手冊,北京:機械工業(yè)出版社,2000.04 8.夏長高,潘茂輝,束永平. 基于CAD /CAE的曲軸設計研究,2010.12 9.趙佩鳳,周來宏.曲軸粗加工的工藝方法.組合機床與自動化加工技術，2009.01 10.曲軸連桿頸車床的設計與應用，2008 11.盛小兵.曲軸圓角滾壓強化工藝中曲軸變形的研究，2008 12.祝小軍，黃曉峰.小型柴油機曲軸生產(chǎn)線新工藝的應用研究.小型內燃機，2006.04 13.羅仁芝.6108曲軸機械加工工藝淺析.高等職業(yè)教育(天津職業(yè)大學學報)，2006.01 14.高廣闊，劉景峰，辜祖勛. 轎車發(fā)動機曲軸材料及工藝的研究,2005.06 15.楊寶田.4D型柴油機曲軸加工工藝設計 碩士論文，2004 16.曲軸粗加工關鍵工藝及設備的比較，2003.01 17.車削曲軸連桿頸的可調整夾具，2002.12 18.嚴桃平，趙迎生. 車用發(fā)動機典型零部件的加工新工藝,2002 19.劉光華,張永秀,李瑞. 發(fā)動機曲軸的強度、材料與工藝,2001.09 20.Zienkiewicz OC，Taylor R L．The Finite Element Method．Butterworth-Heinemann，2000 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日