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1、攀枝花学院本科毕业设计（论文）开 题 报 告题 目： 空压机曲轴零件的 加工工艺及夹具设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 杨技 学 号：201010601210指导教师： 卢宗彪 职 称： 副教授 2013 年 11 月 23 日1、本课题的研究意义，国内外研究现状和发展趋势(1)选题的依据及意义： 曲轴是发动机对外输出动力的核心部件，是驱动车、船等运输工具的重要动力来源。曲轴的功用是把活塞、连杆传来的气体力转变为转矩，用以驱动汽车的传动系统和发动机的配气机构以及其他辅助装置。曲轴的工作情况是极其复杂的，它是在周期变化的燃气作用力、往复运动和旋转运动
2、惯性力及它们的力矩作用下工作的，因此承受着扭转和弯曲的复杂应力。 曲轴是内燃机中承受冲击载荷传递动力的关键零件，也是内燃机五大件（机体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆）中最难以保证加工质量的零件，发动机曲轴作为重要运动部件，同时因曲轴工况及其恶劣，因而对曲轴材料、曲轴尺寸精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求十分严格。其中任何一个环节的质量对曲轴的寿命和整机的可靠性都有很大的影响。因此世界各国对曲轴的加工都十分重视，不断地改进曲轴加工工艺，最大可能地提高曲轴寿命。在大批量生产的条件下，传统工艺已不能满足当前设计和生产需求，在长时间、高速运转下，曲轴极容易过早出现失效或断裂，严重影响曲轴的寿
3、命和整机可靠性。曲轴的主要失效形式是轴颈磨损和疲劳断裂，内燃机曲轴部分的结构形状和主要尺寸对内燃机曲轴的抗弯疲劳强度和扭转刚度有重要影响。 (2)国内外研究现状及发展趋势：1国内外曲轴加工技术的现状 目前车用发动机曲轴材质主要有球墨铸铁和钢两类。由于球墨铸铁曲轴成本只有调资钢曲轴成本的三分之一左右，且球墨铸铁的切削性能良好，可获得较理想的结构形状，并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度，硬度和耐磨性。所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛的应用。据统计资料显示，国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显，中小型功率柴油机曲轴 85%以上采用球墨铸铁，而功率在 160KW
4、 以上发动机曲轴多采用锻钢曲轴。 2国内外曲轴加工技术展望 美国，德国，日本等汽车工业发达国家都致力于开发绿色环保、高性能发动机，目前各个厂家采用发动机增压、扩缸及提高转速来提高功率的方法，使得曲轴各轴颈要在很高的比压下高速转动，发动机正向增压、增压中冷、大功率、高可靠性、低排放方向发展。曲轴作为发动机的心脏，正面临着安全性和可靠性的严峻挑战，传统材料和制造工业已无法满足其功能要求，市场对曲轴材质以及毛胚加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等都要求都非常严格。2、主要研究内容(1)夹具设计的研究途径和可行性分析套筒铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、
5、操作简便、生产率高。夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后才取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。此外，选择夹具的类型和结构形式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。(2)夹具设计可能遇到的问题：工件定位是否正确，定位精度是否满足要求，工具夹紧牢固是否可靠等等。工件在夹具中的定位精度，主要与定位基准是否与工序基准重合、定位基准与定位元
6、件的配合状况等因素有关，可提高夹具的制造精度，减少配合间隙，就能提高夹具在机床上的定位精度，夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。夹紧必须可靠，但夹紧力不可过大，以免工件或夹具产生过大变形。可采用多点夹紧或在工件刚性薄弱部位安放适当的辅助支撑。夹具的设计必须要保证夹具的定位准确和机构合理，考虑夹具的定位误差和安装误差。我们通过对工件与夹具的认真分析，结合一些夹具的具体设计事例，查阅相关的夹具设计资料。3、研究思路和方案（1）看懂零件图纸，了解其结构，尺寸和相关技术要求；（2）根据任务要求，分析零件毛培
7、的成型方法与各加工面的加工方法，拟定加工工艺方案，计算每到工序所需加工余量，设计出毛胚，绘制毛胚图；（3）确定加工工艺方案，完成相关的参数计算。拟定加工工艺路线，编制工艺工程卡及工序卡；（4）根据零件结构设计夹具，做零件空间自由度分析，定位元件的选择，误差分析与计算，计算该工序切削力与所需夹紧力，并完成加紧元件的选择；（5）绘制相关零件图和夹具装备图，撰写设计说明书。说明：1、开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后两周内完成。2、 “课题的研究意义、现状、发展趋势”应不少于 1200 字， “课题的基本内容及研究手段和可行性分析”应不少于 1000 字。3、本页不够，请加页。4、进度计划序号 日期 进度安排1 2013.11.04-2013.12.20 开题报告2 2013.12.23-2014.04.18 实施调研/试验阶段3 2014.04.19-2014.04.27 完成初稿4 2014.04.28-2014.05.04 修改定稿5 2014.05.05-2014.05.11 答辩5、指导教师意见（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）指导教师：年 月 日6、教研室主任意见教研室负责人：年 月 日
