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武汉纺织大学2011届毕业设计论文第1页共37页附件八:武汉纺织大学毕业设计(论文)课题名称:四缸发动机凸轮轴的工艺设计完成期限:2010年12月1日至2011年5月30日院系名称机械工程与自动化学院指导教师徐巧专业班级机设073指导教师职称讲师学生姓名向冲院系毕业设计(论文)工作领导小组组长签字武汉纺织大学2011届毕业设计论文第2页共37页摘要凸轮轴作为汽车发动机配气机构中的关键部件,其性能直接影响着发动机整体性能。因此凸轮轴的加工工艺有特殊要求,合理的加工工艺对于降低加工成本、减少生产环节以及合理布置凸轮轴生产线具有很大的现实意义。本文针对凸轮轴的加工特点,结合工厂的实际,从前期规划开始,对凸轮轴的加工工艺进行了深入的分析、研究。对凸轮廓形进行计算和推倒,对凸轮轮廓的加工进行了探讨并提出适用于发动机凸轮轴的加工方法。凸轮轴对其工作要求、部分精度较高,如轴上的油孔的加工、法兰盘孔的加工等。凸轮轴的工艺过程,我们尽量做到清晰明了,在保证表达清楚的基础上,尽量做到简练。凸轮轴是轴类零件中比较复杂的一种曲轴,而在磨削加工方面,凸轮轴也是比较难以加工的轴,这种轴类零件的加工方法一般都是大同小异的。凸轮轴的加工一般是先经过车床的车削加工,制成半成品;然后经过相应的热处理;再就是对凸轮轴各部分的磨削加工;最后就是经过相关工序的处理和检验合格后就可以入库了。关键词:四缸发动机;凸轮轴;加工工艺武汉纺织大学2011届毕业设计论文第3页共37页ABSTRACTCamshaftEngineValveasakeycomponentinitsperformancedirectlyaffectstheoverallperformanceoftheengine.Therefore,theprocessingtechnologycamshafthasspecificrequirementsforareasonableprocesstoreduceprocessingcosts,reduceproductionprocessesandtherationalarrangementofthecamshaftproductionlineofgreatpracticalsignificance.Inthispaper,theprocessingcharacteristicsofthecamshaft,withtheactualplant,startingfromthepre-planning,onthecamshaftoftheprocessconductedin-depthanalysisandresearch.Convexcontourshapeofcalculatedandpulleddowntheprocessingofthecamprofilearediscussedandmadeapplicabletotheprocessingmethodoftheenginecamshaft.Camshaftitsworkrequirements,somehighprecision,suchastheaxisoftheholeoftheprocess,theflangeholeprocessing.Camshaftprocess,wehaveclarityasfaraspossible,inensuringthebasisofclear,conciseandasfaraspossible.Camshaftofthemorecomplexisacrankshaft,andinthegrinding,thecamshaftisrelativelyhardtoprocess,thisshaftpartsaregenerallysimilartothoseofprocessingmethods.Camshaftaftertheprocessingisgenerallythefirstturninglathe,madeofsemi-finishedproducts;andthenafterappropriatetreatment;thentherearethevariouspartsofthecamshaftgrinding;thelastisthroughtherelevantprocessesforhandlingandstorageafterinspectionthe.Keywords:Four-cylinderengine;Camshaft;Processing武汉纺织大学2011届毕业设计论文第4页共37页目录1.绪论...................................................................61.1课题的意义和背景....................................................61.2凸轮轴的工艺设计发展现状...........................................61.3本文研究的内容.......................................................62.发动机配气机构原理介绍............................................72.1配气机构的组成和工作过程...........................................72.2活塞在气缸内的四个冲程.............................................83.凸轮轴的设计.........................................................93.1凸轮轴的功用........................................................103.2凸轮轴的结构特点和技术要求........................................103.3各种凸轮轴的技术要求...............................................103.4生产类型的确定......................................................103.5凸轮轴的凸轮形状设计...............................................103.6凸轮轴的材料选定...................................................173.7凸轮轴的数据选定...................................................173.8凸轮轴的直径和长度选定............................................173.9凸轮轴的结构设计...................................................184.凸轮轴的工艺性分析................................................184.1定位基准的选择......................................................184.2表面加工方法的选择.................................................194.3加工阶段的划分和工序顺序的安排...................................19武汉纺织大学2011届毕业设计论文第5页共37页4.4热处理工序的安排...................................................204.5加工余量的确定......................................................204.6切屑用量的确定......................................................215.凸轮轴加工的主要工序说明.........................................215.1凸轮轴轴颈粗加工采用无心磨床磨削.................................215.2铣端面,钻中心孔...................................................215.3凸轮轴的热处理......................................................225.4主轴颈快速点磨加工.................................................225.5凸轮的加工..........................................................235.6凸轮轴的抛光........................................................235.7凸轮轴的探伤........................................................245.8凸轮轴的清洗........................................................246.凸轮轴的工艺设计说明分析.........................................247.总结和展望..........................................................34参考文献.................................................................36致谢......................................................................37武汉纺织大学2011届毕业设计论文第6页共37页1.绪论1.1课题的意义和背景在现代社会,汽车是人们生活出行的最普通而快捷的交通工具,而发动机是汽车的心脏,其性能对汽车的整车性能有决定性的影响。凸轮轴是活塞发动机里的一个必不可少的部件,凸轮轴(camshaft)定义:装有一个或多个凸轮的轴。凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同),不过通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的扭矩,因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高,其材质一般是特种铸铁,偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性,因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。1.2凸轮轴的工艺设计发展现状目前,国内多数轿车主机厂的凸轮轴生产线和专业生产凸轮轴的厂家均引进了CBN磨削技术,但仍有很多的载重汽车、柴油机和摩托车发动机的凸轮依然采用传统的刚玉砂轮、靠模仿形的磨削工艺。粗磨工序使用的是国产中低速磨床(35m/s以下),精磨工序部分厂家使用进口磨床,但使用速度均在60m/s以下,修整工具以单点金刚石笔居多,进口磨床和少数国产磨床采用金刚石滚轮修整。目前,大部分发动机制造企业都采用整体式凸轮轴,其材料有的采用中碳低合金锻钢(经高频淬火),有的采用球墨铸铁。整体式凸轮轴加工工艺包括粗加工、半精加工和精加工。生产中采用自动线多工位机床,设备投资较大,生产线占地面积多,生产成本较高。而装配式凸轮轴只需半精加工和精加工,凸轮、齿轮、轴套可采用不同的材料,因此产品质量可减轻3
本文标题:四缸发动机凸轮轴毕业设计
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