发动机缸体机加工工艺设计

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

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

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

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

发动机大修工艺

一、发动机总成大修的主要标志（交通部13号部令） 1、汽缸磨损：

圆度误差达到 0.05～0.063㎜

圆柱度误差达到 0.175～0.250㎜（汽油机0.175㎜、柴油机0.250㎜） 2、动力性：

最大功率降低25%以上 汽缸压力降低25%以上 3、经济性：

燃油消耗量增加 15%以上 润滑油消耗量增加 15%以上 4、排放超标

二、发动机大修的检验和接收（－－－） 1、询问――调查发动机总成使用情况。

2、验车――检视发动机总成外观，进行人工检查和道路试验，必要时可利用仪器检测发动机

总成性能。

3、交接――开具维修委托书、填写维修合同、填写进厂接收检验单等相关单据。 4、派工――填写派工单，安排相关人员实施修理作业。

三、发动机的解体

按照汽车外部清洗、将发动机总成从车上拆下、发动机外部清洗、发动机解体的顺序拆解发动机总成。

为了保证拆装质量，提高生产效率、保证生产安全及降低工人劳动强度，一定要“合理组织拆装作业、科学安排工艺顺序、正确使用拆装工具”，要重视组合加工件、平衡件、正时件、配合副、调整垫片、多螺栓紧固件的拆装特殊要

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

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比

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

1.涡喷发动机的工作原理 ？P10

涡喷发动机以空气为介质，进气道将所需的的外界空气以最小的流动损失送到压气机；压气机通过高速旋转的叶片对空气压缩做功，提高空气的压力；空气在燃烧室内和燃油混合燃烧，将燃料化学能转变成热能，生成高温高压燃气；燃气在涡轮内膨胀，将热能转为机械能，驱动涡轮旋转，带动压气机；燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，燃气以较高速度排出，产生推力。

2.涡轮发动机的特征，有几个特性?P P10 P67

特征：发动机作为一个热机，它将燃料的热能转变为机械能，同时作为一个推进器，它利用所产生的机械能使发动机获得推力。

发动机特性包括： 转速特性、高度特性、速度特性。

保持飞机高度和飞机速度不变段情况下，发动机推力和燃油消耗率随发动机转速的变化规律叫发动机转速特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞机速度不变时，发动机的推力和燃油消耗率随飞机的高度的变化规律叫高度特性。

在给定的调节规律下，保持发动机的转速和飞行高度不变时，发动机的推力和燃油消耗量随飞机速度（或马赫数）的变化规律叫速度特性 3.影响热效率的因素？P18

热效率表明，在循环中加入的热量有多少变为机械功。因素有加热比（涡轮前燃气总温），压气机增压比