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畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
設(shè)計(論文)題目: DA468發(fā)動機曲軸加工工藝
與專用機床夾具設(shè)計
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院
專 業(yè) 班 級:
學 生 姓 名:
導 師 姓 名:
開 題 時 間: 2011年3月11日
指導委員會審查意見:
簽字: 年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學生姓名
系部
汽車與交通工程學院
專業(yè)、班級
車輛07-5班
指導教師姓名
職稱
教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是■否
題目名稱
DA468型發(fā)動機曲軸加工工藝與專用機床夾具設(shè)計
一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
1. 課題研究現(xiàn)狀
隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展和市場需求的變化及競爭加劇,傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到了一個嶄新的階段;隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)高速發(fā)展,人們生活水平不斷提高,汽車已經(jīng)走進了我們的日常生活,漸漸成為一種普通消費品;隨著市場對汽車需要量的增加和制造技術(shù)的發(fā)展,到了本世紀初,小作坊的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足需要,而各種新的制造工藝和新式高效機床的出現(xiàn),使汽車和發(fā)動機的制造技術(shù)出現(xiàn)了飛躍。因此,人們對汽車的性能要求也在不斷提高,不論是經(jīng)濟性、動力性,還是穩(wěn)定性、安全性,甚至是排放性等各方面都要逐一考慮。這就需要傳統(tǒng)制造技術(shù)和汽車專業(yè)技術(shù)相互結(jié)合,在滿足汽車動力性的同時滿足其經(jīng)濟性與生產(chǎn)效率,也就是工藝性。而要想使整車的工藝性完美,對各零件的加工也是最為重要的。
福特汽車公司在1908年建立第一條流水線生產(chǎn)單一品種廉價的A型車始,汽車和發(fā)動機生產(chǎn)進入第二發(fā)展階段。這時主要用各種高效專用及組合機床組織機械化流水生產(chǎn)。并出現(xiàn)了兩種不同的生產(chǎn)組織形式:一是以福特公司為代表,建立大型綜合廠,另一種是以通用公司為代表,采用高效專用機床組織多品種專業(yè)化生產(chǎn)。在這個階段,制造技術(shù)發(fā)展迅速,各種先進的工藝和高效生產(chǎn)機床如多軸立車,曲軸多刀車床,加工缸體和缸蓋等殼體零件的多軸鉆,憧,攻絲組合機床等相繼在生產(chǎn)中采用。發(fā)動機產(chǎn)量急劇增加,生產(chǎn)效率迅速提高,現(xiàn)代大量生產(chǎn)的雛形已初步形成。由于多品種專業(yè)化生產(chǎn)具有生產(chǎn)管理靈活,更換品種容易,能及時提供市場所需的產(chǎn)品等優(yōu)點,使得通用公司超過福特公司而成為世界上最大的汽車公司。
發(fā)動機作為汽車的心臟,其質(zhì)量的優(yōu)劣是衡量汽車性能的重要標準。我國各汽車制造商也十分重視發(fā)動機的研發(fā)和制造,各汽油機、柴油機制造廠已掌握了較先進的技術(shù),具備一定的生產(chǎn)能力。發(fā)動機零件精度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但比較典型,制造工藝比較成熟,工藝水平普遍高于其它總成,生產(chǎn)工藝過程和組織形式具有一系列的特點,這表現(xiàn)在生產(chǎn)的專業(yè)化、系列化、多品種,產(chǎn)過程的自動化,包括自動線的廣泛采用和加工過程綜合自動化的發(fā)展等方面。產(chǎn)品的系列化是提高發(fā)動機制造技術(shù)水平的前提和條件,而自動化的流水生產(chǎn)又對生產(chǎn)專業(yè)化提出了迫切的要求。而曲軸是發(fā)動機中最重要的零件之一,是承受沖擊載荷傳遞動力的關(guān)鍵零件,是在柴油機的機體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸5大件中最難以保證加工質(zhì)量的零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動,將作用在活塞的氣體壓力變成扭矩,用來驅(qū)動工作機械和發(fā)動機各輔助系統(tǒng)進行工作。由于曲軸工況條件惡劣,在工作時承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用,因此對曲軸的材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)、精度、表面粗糙度、熱處理和表面強化及動平衡等要求都十分嚴格。在大批量生產(chǎn)的前提下,傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝已不能滿足當前設(shè)計和生產(chǎn)的要求,在長時間、高速度運轉(zhuǎn)下,曲軸很容易過早地出現(xiàn)失效或斷裂現(xiàn)象,嚴重影響了曲軸的壽命和整機的可靠性。
目前,世界各國的發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)對曲軸加工都十分重視,都在不斷更新曲軸加工設(shè)備.改進加工工藝,以提高曲軸加工質(zhì)量,延長使用壽命。我國的各大發(fā)動機生產(chǎn)廠經(jīng)過多年的學習和探索,已經(jīng)掌握了很多較為先進的血軸加工技術(shù),生產(chǎn)效率較高,生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國產(chǎn)化。發(fā)動機曲軸生產(chǎn)得到較大的發(fā)展,總量已具相當?shù)囊?guī)模,無論是設(shè)計水平,還是產(chǎn)品品種、質(zhì)量、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)方式都有很大的發(fā)展。曲軸在發(fā)動機中是承受載荷傳遞動力的重要零部件,也是發(fā)動機五大零部件中最難以保證加工質(zhì)量的零部件,其性能、水平直接影響整機的性能水平及可靠性。因此,各工業(yè)發(fā)達國家十分重視曲軸生產(chǎn),不斷改進其材質(zhì)及加工手段,以提高其性能水平,滿足發(fā)動機行業(yè)的需要。近幾年來,國內(nèi)曲軸加工發(fā)展十分迅速。尤其是發(fā)動機曲軸。先進的加工工藝加工出的曲軸質(zhì)量好、效率高且穩(wěn)定。而歐美等汽車工業(yè)發(fā)達的國家,經(jīng)過多年的積累,通過計算機三維設(shè)計,利用有限元分析方法對曲軸的各項強度指標進行分析,使曲軸在初期達到完美的設(shè)計。在加工工藝方面,由于國外大多采用了先進的數(shù)控設(shè)備,而國內(nèi)大多以手動設(shè)備為主,精度差,這就要求我們在實際設(shè)計加工工藝的過程中充分考慮各方面的因素,在借鑒國外先進的工藝方案的同時充分考慮現(xiàn)有設(shè)備資源的利用和改造,達到少投入,大收益。
2. 選題目的和意義
發(fā)達國家的發(fā)展經(jīng)驗告訴我們,工業(yè)化是邁向現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。而制造業(yè),特別是裝備制造業(yè)是實現(xiàn)工業(yè)化的主力軍,是實現(xiàn)現(xiàn)代化的原動力,發(fā)展制造業(yè)始終是振興經(jīng)濟、實現(xiàn)現(xiàn)代化的最佳路徑。曲軸是發(fā)動機中用于傳遞動力的核心零件,由于工況條件惡劣,且承受復(fù)雜的沖擊載荷,因此對曲軸的材質(zhì)、NI精度、表面質(zhì)量、動平衡等的要求都十分嚴格。又由于曲軸的材料為高強度合金鋼,難于加工和斷屑,而且曲軸主軸頸和連桿軸頸幾何形狀復(fù)雜,因此作為發(fā)動機五大零件之一的曲軸,其加工難度、加工工藝復(fù)雜程度在發(fā)動機各零部件中都首屈一指,它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和加工工藝水平直接影響著整機的尺寸和重量,以及發(fā)動機的可靠性和壽命。世界各國的發(fā)動機生產(chǎn)企業(yè)對曲軸。加工都十分重視,都在不斷更新曲軸加工設(shè)備.改進加工工藝,以提高曲軸加工質(zhì)量,延長使用壽命。我國的各大發(fā)動機生產(chǎn)廠經(jīng)過多年的學習和探索.已經(jīng)掌握了很多較為先進的血軸加工技術(shù),生產(chǎn)效率較高,生產(chǎn)線中的大部分設(shè)各也已國產(chǎn)化。但是,在一些關(guān)鍵工序所采用的關(guān)鍵工藝上,我們還是非常依賴國外的技術(shù),需要使用國外的設(shè)備和刀具。因此,我們還需進一步研究曲軸加工工藝,尤其是要深入研究關(guān)鍵工藝和關(guān)鍵設(shè)備,這對提升曲軸乃至發(fā)動機的生產(chǎn)水平都是相當重要的。
二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題
1.基本內(nèi)容
1).選題的背景、目的及意義;
2).分析曲軸零件圖和繪制毛坯圖;
3).制定零件加工工藝路線;
4).進行工序設(shè)計;
5).制定二套夾具設(shè)計方案;
6).繪制夾具圖紙;
7).編寫設(shè)計說明書。
2. 擬解決的主要問題
1).分析零件圖,運用工藝知識選擇加工基準據(jù)實際生產(chǎn)條件確定工藝方案及相應(yīng)加工方法;
2).夾緊與定位對比分析,受力分析與夾緊方案和工作原理及組成;
3).使用AUTOCAD軟件,繪制專用車床夾具,提高用軟件制圖本領(lǐng);
三、技術(shù)路線(研究方法)
調(diào)研和查閱資料
選定樣本并用CAD繪制發(fā)動機曲軸零件圖
掌握曲軸加工方法、所用工裝夾具
工藝卡片填寫
專用夾具設(shè)計
工藝過程設(shè)計
利用CAD繪圖
完成設(shè)計說明書
四、進度安排
1.第1~2周(2.28~3.11) 知識準備、調(diào)研、收集資料、完成開題報告。
2.第3~5周(3.14~4.1) 整理資料、提出問題、撰寫設(shè)計說明書草稿、繪制圖紙草圖。
3.第6~8周(4.4~4.22) 理論聯(lián)系實際、分析問題、解決問題,完成分析零件圖和繪制毛坯圖、制定曲軸加工工藝路線、進行工序設(shè)計、制定夾具設(shè)計方案、CAD繪制夾具裝配圖等部分設(shè)計內(nèi)容,中期檢查。
4.第9~12周(4.25~5.20) 改進完成設(shè)計,改進完成設(shè)計說明書,指導教師審核,學生修改。
5.第13周(5.23~5.27) 評閱教師評閱、學生修改。
6.第14周(5.30~6.34) 畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。
7.第15~16周(6.6~6.17)畢業(yè)設(shè)計修改。
8.第17周(6.20~6.24) 畢業(yè)設(shè)計答辯。
五、參考文獻
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20.Zienkiewicz OC,Taylor R L.The Finite Element Method.Butterworth-Heinemann,2000
六、備注
指導教師意見:
簽字: 年 月 日