发动机连杆加工工艺与镗孔夹具设计

哈尔滨广厦学院

毕 业 设 计

系 别 专 业 班 级 学生姓名

2015

汽车与机电工程系 交通运输 11级交A(1)班 窦玉鹏

年 5月 20 日

哈尔滨广厦学院

毕 业 设 计

题 目：发动机连杆机械加工工艺设计 学 生： 窦玉鹏 指导教师： 王亚萍 专 业： 交通运输 班 级： 11级交A（1）班 系 别： 汽车与机电工程系

2015 年 5 月 20 日

哈尔滨广厦学院 本科毕业设计任务书

学生姓名 系 别 起止时间 窦玉鹏 汽车与机电工程系 学 号 专 业 1110811129 交通运输 指导教师 联系方式 王亚萍 15244756012 自 2014年11月10日 至2015年6月18日 毕业论文（设计）题目：发动机连杆机械加工工艺设计 题目来源：□教师科研项目 √教师指定 □学生自拟 □其他 （在□中打√） 立题目

湖南理工学院南湖学院机械与电子工程系

毕业设计(论文)开题报告

课题名称 学生姓名 指导教师 魏鹏辉 黄泰明 汽车发动机连杆加工工艺分析与设计 专业/班级 单位/职称 南湖机电/机自三班 一、课题的背景与意义 本课题结合自身将来所要从事的职业岗位，要求能够对该类零件的主要技术要求进行分析、进行零件加工工艺设计、毛坯的选择、零件各表面终加工方法及加工路线、零件加工路线的选择、设备、工装的选择、工序尺寸的确定、工艺文件的填写（工艺过程卡、工序卡）。 机械制造与自动化专业毕业生主要面向企业，一般从事数控技术的工作，其主要业务范围是：从事数控机床的加工工艺规程的制定及数控加工生产、建设工作；数控编程及设计；数控机床的安装、调试及维护、维修及服务等.在这次的学习设计中使我更能在以后的工作中去适应自己的职业。 工艺员一般是依据产品设计技术图纸，合理分解编排加工工序、工艺，安排人员、机具、材料的配置使用，编制工艺卡，尽量在使所制订的工艺规程应保证能在一定生产条件下，以最高的生产率、最低的成本、可靠地生产出符合要求的产品。通常工艺员制图的机会不多，制表的机会多，但不排除绘制简单示意图的可能。 作为一名合格的工艺员，必须掌握各种工艺文件的编制，产品改进，现场

摘要

摘 要

发动机作为汽车的心脏，其制造质量直接影响着汽车的使用性能。缸体作发动机各机构及各系统的装配基础零件，其制造精度对发动机的整体性能有着重要的影响。要提高发动机的使用性能，就必须控制发动机制造过程中关键零件的加工精度与加工质量。

随着我国经济的发展，国内对汽车的需求迅速增长，如何提高汽车产品零部件的生产效率和加工质量，对汽车行业的发展至关重要。发动机缸体是汽车五大部件之一，其生产效率和加工质量直接关系到汽车的生产效率和性能。发动机缸体传统的提高生产效率和加工质量的途径是尽量缩短辅助时间和采用刚性生产线，这种途径在今天已经越来越不适应生产的发展。因此，在汽车行业中，如何提高发动机缸体生产效率和加工质量是一项重要的研究课题。

本论文主要针对发动机下缸体及加工工艺OP10进行了研究，对本工序设计工艺方案进行了分析，发动机缸体属于箱体类零件，结构复杂，加工易变形，因此加工精度要求高，以缸体缸孔壁、曲轴孔等毛坯基准点为定位基准，对缸体进行精确定位。由于缸体各个结合面面积较大，且有较高的位置精度和粗糙度的要求；缸体的加工部位多、加工要求较高、工艺路线长、工件输送较难处理、使生产管理上较繁杂，对缸体进行加工时采用卧式加工中心进行加工，采

第1章 绪 论

1.1 选题背景和目的意义

飞轮壳是发动机上一个重要的基础件，作用是连接发动机与变速器，承担发动机及变速器的部分重量，保护离合器和飞轮，而且还是发动机的支撑部件。该零件结构复杂，形似盆状，薄壁，盆底定位面有1/3悬空，工件的刚性差，加工时易变性，属难加工零件。在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义[1]。

夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

飞轮壳是汽车发动机上的重要部件，它是连接发动机和变速器的主要零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能。在飞轮壳结构复杂，加工部位除了前后端面及孔之外，在周边，不同的角度上有平面加工和孔的加工。工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法。不同的工艺方案

第1章 绪 论

1.1 选题背景和目的意义

飞轮壳是发动机上一个重要的基础件，作用是连接发动机与变速器，承担发动机及变速器的部分重量，保护离合器和飞轮，而且还是发动机的支撑部件。该零件结构复杂，形似盆状，薄壁，盆底定位面有1/3悬空，工件的刚性差，加工时易变性，属难加工零件。在选材中，了解其加工工艺，并在工艺设计中，合理安排加工工序，设计合理的夹具，对产品的最终质量具有十分重要的意义[1]。

夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具体要求进行的。制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

飞轮壳是汽车发动机上的重要部件，它是连接发动机和变速器的主要零件。其结构和加工工艺直接影响零件的性能。在飞轮壳结构复杂，加工部位除了前后端面及孔之外，在周边，不同的角度上有平面加工和孔的加工。工艺设计是工艺规划的前提和基础，是连接产品设计和生产制造的重要纽带。产品的制造可以采用几种工艺方案，零件加工也可以采用不同设备、不同的加工方法。不同的工艺方案

发动机曲轴加工工艺分析与设计 摘 要

曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。

本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。

所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。

关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计

目 录

第一章 概述 1

第二章 确定曲轴的加工工艺过程 3 2.1曲轴的作用 3 2.2曲轴的结构及其特点 3 2.3曲轴的主要技术要求分析 4 2.4曲

连杆是活塞式发动机和压缩机的重要零件之一，其大头孔与曲轴连接，小头孔通过活塞销与活塞连接，其作用是使活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动，它是柴油机关键传动件之一。连杆要承受内燃机的爆发力、压缩力和连杆往复运动的惯性力、拉伸力。因此对连杆的强度、刚度有很高的要求。又连杆与曲轴和活塞销连接，并且它们之间存在相对转动，因此对连杆大小头孔的加工要求是很高的。本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

关键词: 连杆 加工工艺 夹具设计

内容：1.A3零件图一张 2.A3毛胚图一张 3.机械加工工艺规程一套 4.A3装用卡具装配图一张

5设计说明书一套，不得少于15页

目录

一、 任务书 二、 零件工艺性分析

2.1 零件技术条件分析 2.2 毛坯选择以及加工 2.3 机械加工工艺路线确定 2.4 连杆的机械加工工艺过程分析

2.4.1 工艺过程的安排 2.4.

发动机活塞连杆组—活塞详解

活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆、连杆轴瓦等组成，如图2-10。

功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。

要求：(1) 要有足够的刚度和强度，传力可靠；

(2) 导热性好，耐高压、耐高温、耐磨损；

(3) 质量小，重量轻，尽可能减小往复惯性力。

铝合金材料基本上满足上面的要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上采用高级铸铁或耐热钢。

构造：活塞可分为三部分，活塞顶部、活塞头部和

摘 要

连杆是柴油机的主要传动件之一，本文主要论述了连杆的加工工艺及其夹具设计。连杆的尺寸精度、形状精度以及位置精度的要求都很高，而连杆的刚性比较差，容易产生变形，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开。逐步减少加工余量、切削力及内应力的作用，并修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。

关键词: 连杆 变形 加工工艺

夹具设计 Abstracts

The connecting rod is one of the main driving medium of diesel engine, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod. The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidit

攀枝花学院毕业设计（论文）

目 录

摘要 .................................................................................................................... 3 第一章 汽车连杆加工工艺................................................................................. 4

1.1 连杆的结构特点 ......................................................................................... 4 1.2 连杆的主要技术要求 ................................................................................. 4

1.2.1 大、小头孔的尺寸精度、形状精度 ............................................... 5 1.2.2 大、小头孔轴心线在两个