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1、镇 江 高 专ZHENJIANG COLLEGE毕 业 设 计 (论 文)基于柴油机拆装的零件设计与数控编程The Design and NC Programing of Mechanical Parts Based on the Destuffing and Assembling of Diesel Engine系 名： 机械工程系 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 二一一年 九 月目 录第一章 R175A柴油机的工作原理 11.1 柴油机的概述 11.2 柴油机的工作原理 11.2.1 进气冲程 21.2.2 压缩冲程 21.2.3 燃烧膨胀冲程 31.2.
2、4 排气冲程 3第二章 曲轴概述 42.1 曲轴的作用 42.2 曲轴的组成 4 2.2.1主轴颈52.2.2连杆轴颈52.2.3曲柄52.2.4自由端（前端）62.2.5功率输出自由端（后端）62.3 曲轴的主要技术要求分析 62.4 曲轴的材料和毛坯的确 7第三章 曲轴的加工工艺73.1 一般曲轴的加工工艺73.2 曲轴加工工艺过程 83.3选择表面加工方法 8 3.4确定工艺过程方案 83.5选择加工设备与工艺装备103.5.1选择机床103.5.2选择夹具 113.5.3选择刀具113.5.4选择量具11 3.6 曲轴加工工艺特点113.7 曲轴主要加工工序分析 12第4章 机械加工余
3、量、工序尺寸及公差的确定 144.1工序简图 14 4.2 确定工序尺寸 14第五章 数控编程175.1 数控编程 17结论21致谢23参考文献 24基于柴油机拆装的零件设计与数控编程专业班级： 学生姓名：指导教师： 职称：摘要 通过研究柴油机拆装视频并利用相应工具进行柴油机的拆装，理清柴油机所有组成零件的种类和尺寸，团队协作，画出柴油机二维装配图。运用所学知识和技能画出二维零件图。选出典型零件进行加工工艺设计和数控编程并且利用相关软件进行数控加工仿真。在了解柴油机的基础上，对曲轴进行进一步的了解。对曲轴的结构、特点、技术分析、材料、毛坯分析、加工工艺、工艺路线以及数控编程做出了进一步分析。关
4、键词：柴油机、装配图、零件图、曲轴、数控编程The Design and Nc Programing of Mechanical Parts Based on the Destuffing and Assembling of Diesel EngineAbstract through the research of diesel engine disassembly video and the corresponding tool for diesel engine and diesel engine components, clear all types and sizes, teamwor
5、k, draw engine 2D assembly drawing. The use of the knowledge and skills to draw 2D part drawings. Choose the typical parts processing technology design and NC programming and the use of related software for CNC machining simulation. In the understanding of diesel engine on the basis of the crankshaf
6、t, further understanding. On the structure, characteristics, technical analysis, material analysis, blank, processing, process route and NC programming made further analysis.Key words diesel engine, assembly drawings, part drawing, crankshaft, NC programming引 言我们通过研究柴油机拆装视频并利用相应工具进行柴油机的拆装，理清了柴油机所有组成
7、零件的种类和尺寸，画出了柴油机二维装配图。并运用所学知识和技能画出了二维零件图。在此基础上选出曲轴进行加工工艺设计和数控编程并且利用相关软件进行数控加工仿真。本次拆装的柴油机型号为R175A。第一章 R175A柴油机的工作原理在农业生产中，从耕种、排灌、收割、脱粒到加工等作业，除部分手动以外，均需要有动力机械带动才能进行。农用动力机械常用的有柴机、汽油机和电动机三种。而柴油机在现代化农业生产中应用最为广泛，如我国生产的拖拉机、农用车都采用柴油机。1.1柴油机的概述柴油机是现代化农业生产所必备的动力机械，在农业生产中作用大，用途广。柴油机是农业机械、农用车以及拖拉机的动力来源，它是一种能够把柴油
8、燃烧时产生的热能转换成为机械能的机器。燃料在气缸内燃烧的发动机称为内燃机。R175A型柴油机是单缸、卧式、水冷、四冲程、高速轻型柴油发动机。标定功率为4.4千瓦，标定转速2600转分，净质量 68 kg ,编号 NO.004600 ,日期 07 03，工作可靠、性能稳定，可作为小型手扶拖拉机、机动三轮车、挂桨、喷灌和农副产品加工机械之动力。1.2柴油机的工作原理柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。图1-1说明它的工作理原理。 图1-11.2.1 进气冲程 第一冲程进气，它的任务是
9、使气缸内充满新鲜空气。当进气冲程开始时，活塞位于上止点，气缸内的燃烧室中还留有一些废气。 当曲轴旋转肘，连杆使活塞由上止点向下止点移动，同时，利用与曲轴相联的传动机构使进气阀打开。 随着活塞的向下运动，气缸内活塞上面的容积逐渐增大：造成气缸内的空气压力低于进气管内的压力，因此外面空气就不断地充入气缸。 进气过程中气缸内气体压力随着气缸的容积变化的情况如图所示。图中纵坐标表示气体压力P，横坐标表示气缸容积Vh(或活塞的冲S)，这个图形称为示功图。图1-1中的压力曲线表示柴油机工作时，气缸内气体压力的变化规律。从土中我们可以看出进气开始，由于存在残余废气，所以稍高于大气压力P0。在进气过程中由于空
10、气通过进气管和进气阀时产生流动阻力，所以进气冲程的气体压力低于大气压力，其值为0.0850.095MPa，在整个进气过程中，气缸内气体压力大致保持不变。 当活塞向下运动接近下止点时，冲进气缸的气流仍具有很高的速度，惯性很大，为了利用气流的惯性来提高充气量，进气阀在活塞过了下止点以后才关闭。虽然此时活塞上行，但由于气流的惯性，气体仍能充人气缸。 1.2.2 压缩冲程 第二冲程压缩。压缩时活塞从下止点间上止点运动，这个冲程的功用有二，一是提高空气的温度，为燃料自行发火作准备：二是为气体膨胀作功创造条件。当活塞上行，进气阀关闭以后，气缸内的空气受到压缩，随着容积的不断细小，空气的压力和温度也就不断升
11、高，压缩终点的压力和湿度与空气的压缩程度有关，即与压缩比有关，一般压缩终点的压力和温度为：Pc48MPa,Tc750950K。 柴油的自燃温度约为543563K，压缩终点的温度要比柴油自燃的温度高很多，足以保证喷入气缸的燃油自行发火燃烧。 喷入气缸的柴油，并不是立即发火的，而且经过物理化学变化之后才发火，这段时间大约有0.0010.005秒，称为发火延迟期。因此，要在曲柄转至上止点前1035曲柄转角时开始将雾化的燃料喷入气缸，并使曲柄在上止点后510时，在燃烧室内达到最高燃烧压力，迫使活塞向下运动。 1.2.3 燃烧膨胀冲程 第三冲程燃烧膨胀。在这个冲程开始时，大部分喷入燃烧室内的燃料都燃烧了
12、。燃烧时放出大量的热量，因此气体的压力和温度便急剧升高，活塞在高温高压气体作用下向下运动，并通过连秆使曲轴转动，对外作功。所以这一冲程又叫作功或工作冲程。 随着活塞的下行，气缸的容积增大，气体的压力下降，工作冲程在活塞行至下止点，排气阀打开时结束。 在图1-1中，工作冲程的压力变化这条线上升部分表示燃料在气缸内燃烧时压力的急剧升高，最高点表示最高燃烧压力Pz，此点的压力和温度为： Pz615MPa， Tz18002200K最高燃烧压力与压缩终点压力之比(PzPc)，称为燃烧时的压力升高比， 用表示。根据柴油机类型的不同，在最大功牢时值的范围如下：PzPc1.22.5。 1.2.4 排气冲程 第四冲程排气。排气冲程的功用是把膨胀后的废气排出去，以便充填新鲜空气，为下一个循环的进气作准备。当工作冲程活塞运动到下止点附近时，排气阀开起，活塞在曲轴和连杆的带动下，由下止点向上止点运动，并把废气排出气缸外。由于排气系统存在着阻
