曲軸工藝簡介(王11)

1、曲軸加工工藝簡介 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容o一、前言一、前言:如何進(jìn)行工藝策劃？如何進(jìn)行工藝策劃？o二、曲軸的功能部分二、曲軸的功能部分控制失效風(fēng)險控制失效風(fēng)險1.曲軸的功用曲軸的功用2.曲軸工作特點曲軸工作特點3.曲軸的材料曲軸的材料o三、曲軸實物加工部分三、曲軸實物加工部分-滿足產(chǎn)品圖紙滿足產(chǎn)品圖紙1.加工工藝方法的確定加工工藝方法的確定2.曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則o四、曲軸加工工藝路線的編制原則四、曲軸加工工藝路線的編制原則 o五、主要工藝介紹（圖片）五、主要工藝介紹（圖片）一、如何進(jìn)行工藝策劃（生產(chǎn)準(zhǔn)備項目）如何進(jìn)行工藝策劃（生產(chǎn)準(zhǔn)備項目）o主要輸入：主要輸入

2、： 毛坯圖紙（加工余量、毛坯缺陷） 產(chǎn)品圖紙（加工的內(nèi)容、加工方法、產(chǎn)品設(shè)計基準(zhǔn)等產(chǎn)品要求） 生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)節(jié)拍時間、生產(chǎn)方式） 質(zhì)量目標(biāo)（自工程不良、后工程不良）o工藝方案的評價原則工藝方案的評價原則質(zhì)量 (Quality)成本(Cost)交付(Day)QCD的含義oQCD是日本汽車行業(yè)的俗語，類似中國汽車業(yè)質(zhì)量、成本、交貨期的說法，但含義范圍上差異很大。日本的汽車公司都是跨國公司為了便于統(tǒng)一管理，很多管理制度、方法都是多種文字，使用了大量通用的英文單詞縮寫如：KPI、ANPQP、NPW、GK、TPM、TQM等等，以后大家會看到很多，要逐步適應(yīng)。oQ是廣義的質(zhì)量產(chǎn)品質(zhì)量、工作質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量、

3、開發(fā)質(zhì)量、維修質(zhì)量、管理質(zhì)量.。C是廣義的成本采購成本，內(nèi)制成本、銷售成本、物流成本例采購成本不是簡單的招標(biāo)最低價而是供應(yīng)商的六個方面23個視點來查成本改善活動的構(gòu)面，再加上可發(fā)展的利潤。 D是時間也是廣義的同期生產(chǎn)。oQCD部門（改善規(guī)劃部、執(zhí)行部、改善室）是個代名詞，這是日產(chǎn)針對東風(fēng)公司的問題點而特別定的機(jī)構(gòu)名稱，由于中日文化的差異，中方人員的理解存在很大的誤解。oQCD改善工作與我們現(xiàn)在理解的日常管理沒有沖突但有交叉，最怕的是中國人的誤解和扯皮。APQPAPQP與與ANPQPANPQP的比較（先期產(chǎn)品質(zhì)量策劃）的比較（先期產(chǎn)品質(zhì)量策劃）階段APQPANPQP1計劃和項目確定組織與策劃2產(chǎn)

4、品設(shè)計和開發(fā)設(shè)計完成3過程設(shè)計和開發(fā)工裝模具正規(guī)化4產(chǎn)品和過程的確認(rèn)工藝正規(guī)化5反饋、評定和糾正措施投產(chǎn)后產(chǎn)品質(zhì)量策劃循環(huán)示意圖（產(chǎn)品質(zhì)量策劃循環(huán)示意圖（PDCAPDCA循環(huán)模式）循環(huán)模式）計計劃劃實施實施檢查檢查措施措施持續(xù)改進(jìn)持續(xù)改進(jìn)技術(shù)和概念技術(shù)和概念開發(fā)開發(fā)產(chǎn)品產(chǎn)品/過程開發(fā)過程開發(fā)和樣件驗證和樣件驗證產(chǎn)品和過程產(chǎn)品和過程確認(rèn)確認(rèn)計劃和計劃和定義定義過程設(shè)計過程設(shè)計和開發(fā)和開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)和開發(fā)產(chǎn)品和產(chǎn)品和過程確認(rèn)過程確認(rèn)反饋評定反饋評定和糾正措施和糾正措施多方論證多方論證同步工程同步工程預(yù)防缺陷預(yù)防缺陷持續(xù)改進(jìn)持續(xù)改進(jìn) 傳統(tǒng)串行傳統(tǒng)串行過程過程并并 行行 同同 步步 過過

5、程程詳細(xì)設(shè)詳細(xì)設(shè)計計編制工編制工藝路線藝路線編制加工編制加工工藝卡工藝卡NC編程編程模具加模具加工工生產(chǎn)制生產(chǎn)制造造編制裝配工編制裝配工藝卡藝卡方案設(shè)方案設(shè)計計方案設(shè)計方案設(shè)計詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計編制工藝路線編制工藝路線編制裝配工藝卡編制裝配工藝卡編制加工工藝卡編制加工工藝卡NC編程編程模具加工模具加工生產(chǎn)制造生產(chǎn)制造縮短總體開發(fā)時間；縮短總體開發(fā)時間；減少設(shè)計改進(jìn)成本；減少設(shè)計改進(jìn)成本；增強(qiáng)產(chǎn)品優(yōu)化效果；增強(qiáng)產(chǎn)品優(yōu)化效果；提高設(shè)計自動化程度。提高設(shè)計自動化程度。二、曲軸的功能部分二、曲軸的功能部分 曲軸是發(fā)動機(jī)的五大件之一，曲軸是曲軸是發(fā)動機(jī)的五大件之一，曲軸是發(fā)動機(jī)最重要的機(jī)件之一。位于發(fā)動機(jī)

6、的發(fā)動機(jī)最重要的機(jī)件之一。位于發(fā)動機(jī)的曲軸箱內(nèi)，通過瓦蓋緊固在氣缸體曲軸承曲軸箱內(nèi)，通過瓦蓋緊固在氣缸體曲軸承孔上，瓦蓋用螺栓緊固在氣缸體瓦蓋結(jié)合孔上，瓦蓋用螺栓緊固在氣缸體瓦蓋結(jié)合面上。面上。 1. 功能功能： 曲軸與連桿配合將作用曲軸與連桿配合將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動在活塞上的氣體壓力變?yōu)樾D(zhuǎn)的動力，傳給底盤的傳動機(jī)構(gòu)。同時，力，傳給底盤的傳動機(jī)構(gòu)。同時，驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如驅(qū)動配氣機(jī)構(gòu)和其它輔助裝置，如風(fēng)扇、水泵、發(fā)電機(jī)、機(jī)油泵等。風(fēng)扇、水泵、發(fā)電機(jī)、機(jī)油泵等。 二、曲軸功能部分二、曲軸功能部分o2.曲軸工作特點曲軸工作特點 -工作時，曲軸承受氣體壓力，慣性力及慣性

7、力矩的作用，工作時，曲軸承受氣體壓力，慣性力及慣性力矩的作用，受力大而且受力復(fù)雜，并承受交變負(fù)荷的沖擊作用；受力大而且受力復(fù)雜，并承受交變負(fù)荷的沖擊作用； -其次，由于連桿傳來的力是周期性變化的，在某些瞬時還其次，由于連桿傳來的力是周期性變化的，在某些瞬時還是沖擊性的；是沖擊性的； -上述這些周期作用著的力，還將引起曲軸的扭轉(zhuǎn)振動而產(chǎn)上述這些周期作用著的力，還將引起曲軸的扭轉(zhuǎn)振動而產(chǎn)生附加應(yīng)力；生附加應(yīng)力； -曲軸的轉(zhuǎn)速很高，它與軸承之間的相對滑動速度很大；曲軸的轉(zhuǎn)速很高，它與軸承之間的相對滑動速度很大； 為了保證工作可靠，要求曲軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度，為了保證工作可靠，要求曲軸具有足夠的剛度

8、和強(qiáng)度，良好的承受沖擊載荷的能力以及耐磨損、潤滑條件良好。良好的承受沖擊載荷的能力以及耐磨損、潤滑條件良好。 為了提高疲勞強(qiáng)度，還經(jīng)過特殊的處理，例如：淬為了提高疲勞強(qiáng)度，還經(jīng)過特殊的處理，例如：淬火、滾壓強(qiáng)化等獨特的工藝措施?；?、滾壓強(qiáng)化等獨特的工藝措施。三、曲軸結(jié)構(gòu)特點和主要技術(shù)要求三、曲軸結(jié)構(gòu)特點和主要技術(shù)要求 1.結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 曲軸由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、曲軸由主軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。曲軸前端裝有正時齒平衡塊、前端和后端等組成。曲軸前端裝有正時齒輪，驅(qū)動風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動爪等。我廠輪，驅(qū)動風(fēng)扇和水泵的皮帶輪以及起動爪等。我廠生產(chǎn)的生產(chǎn)的EQ6

9、100、6102曲軸均為整體式結(jié)構(gòu)。曲軸均為整體式結(jié)構(gòu)。6102曲軸為附帶整體后油封結(jié)構(gòu)。曲軸為附帶整體后油封結(jié)構(gòu)。3、曲軸的材料、曲軸的材料o曲軸的主要失效形式曲軸的主要失效形式是疲勞斷裂是疲勞斷裂和和軸頸嚴(yán)重磨損軸頸嚴(yán)重磨損，其中，其中彎曲疲勞斷裂約占彎曲疲勞斷裂約占80，對曲軸的材料要求，對曲軸的材料要求n優(yōu)良的綜合機(jī)械性能優(yōu)良的綜合機(jī)械性能n高的抗疲勞能力，防止疲勞斷裂高的抗疲勞能力，防止疲勞斷裂n良好的耐磨性良好的耐磨性o常用的曲軸材料鍛鋼和球墨鑄鐵常用的曲軸材料鍛鋼和球墨鑄鐵 曲軸常用材料曲軸常用材料 根據(jù)發(fā)動機(jī)的工作狀況，曲軸常用材料有：球墨鑄鐵、調(diào)質(zhì)鋼、非曲軸常用材料有：球墨鑄

10、鐵、調(diào)質(zhì)鋼、非調(diào)質(zhì)鋼。調(diào)質(zhì)鋼。 對于汽油機(jī)曲軸，由于功率較小，曲軸毛坯一般采用球墨鑄鐵鑄造而成，常用材料有：QT600-2、QT700-2、QT800-2、 QT900-6、 QT800-6、等溫淬火球鐵（ADI球鐵）等。 柴油機(jī)曲軸毛坯一般采用調(diào)質(zhì)鋼或非調(diào)質(zhì)鋼，調(diào)質(zhì)鋼常用材料有：45、40Cr或42CrMo ；非調(diào)質(zhì)鋼常用材料有48MnV 、C38N2、38MnS6。 近年來，隨著汽車排放要求的升級和超載的限制，以及降低制造成本的需要，對車用柴油機(jī)而言，一方面非增壓柴油機(jī)逐步減少，增壓、增壓中冷柴油機(jī)逐步增多，且多數(shù)在原機(jī)型上改進(jìn)提高功率，但曲軸結(jié)構(gòu)并無大的改進(jìn)，另一方面又要求降低制造成本。

11、 為適應(yīng)這種要求，我廠在曲軸材料選用和強(qiáng)化技術(shù)措施曲軸材料選用和強(qiáng)化技術(shù)措施運用上與毛坯廠作了一些探索，試圖制造出高可靠性和低成本的曲軸以適應(yīng)整機(jī)和市場的要求，在材料的選用上力求以高強(qiáng)度高韌性的球墨鑄鐵或控溫冷卻的非調(diào)在材料的選用上力求以高強(qiáng)度高韌性的球墨鑄鐵或控溫冷卻的非調(diào)質(zhì)鋼，代替調(diào)質(zhì)鋼。質(zhì)鋼，代替調(diào)質(zhì)鋼。 但是目前我廠在球墨鑄鐵曲軸的使用上效果不是太理想，特別在中重型發(fā)動機(jī)曲軸上；目前我廠在中重型發(fā)動機(jī)上常用的曲軸材料為非調(diào)質(zhì)鋼。3.曲軸的材料曲軸的材料球鐵曲軸的冷加工性比鋼好，且成本只有鋼曲軸的球鐵曲軸的冷加工性比鋼好，且成本只有鋼曲軸的1/3采用球鐵曲軸圓角滾壓強(qiáng)化替代鍛鋼曲軸可以降

12、低曲軸制采用球鐵曲軸圓角滾壓強(qiáng)化替代鍛鋼曲軸可以降低曲軸制造成本造成本控制失效的風(fēng)險（采取的工藝手段）o1.曲軸軸頸早期磨損o軸頸淬火+回火+校直+探傷 評價指標(biāo)： 淬硬表面硬度 淬硬層深 淬硬層內(nèi)部的金相組織o2. 曲軸疲勞斷裂鑄件：車沉割槽+圓角滾壓鍛件：圓角淬火噴丸-提高曲軸整體疲勞強(qiáng)度的工藝方法（還有美化外觀的作用）評價指標(biāo)：圓角的大小 圓角的成型性 圓角表面的粗糙度o3.曲軸震動、異響、噪音 （控制曲軸動不平衡量）動平衡工藝（幾何中心與質(zhì)量中心孔）零件部位 產(chǎn)品要求疲勞強(qiáng)度要求實際疲勞強(qiáng)度6B曲軸圓角 1.27mm左右701-750左右DCI11曲軸圓角 1.2mm（B區(qū)）1.6mm

13、（A區(qū)）750MPa867MPa左右4H曲軸圓角 2.0mm680MPa720MPa左右硬化層深與疲勞強(qiáng)度要求硬化層深與疲勞強(qiáng)度要求三、曲軸實物加工部分三、曲軸實物加工部分o1.識圖、讀圖、畫圖加工表面與不加工表面加工表面與不加工表面對加工表面進(jìn)行分類（如：外圓，孔，平面等）對加工表面進(jìn)行分類（如：外圓，孔，平面等）o2.各種加工表面的加工方法以及經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。（確定最終加工方法）o3.加工余量的合理分配o曲軸加工的難點：曲軸加工的難點：1.連桿頸與主軸頸不在同一回轉(zhuǎn)中心線上連桿頸與主軸頸不在同一回轉(zhuǎn)中心線上 2.連桿頸連桿頸16，25，34有有120相位角要求相位角要求 曲軸一般由主

14、軸頸，連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端等組成。一個主軸頸、一個連桿軸頸和一個曲柄組成了一個曲拐，曲軸的曲拐數(shù)目等于氣缸數(shù)(直列式發(fā)動機(jī))；V型發(fā)動機(jī)曲軸的曲拐數(shù)等于氣缸數(shù)的一半。 下圖為dCi 11曲軸圖片7個主軸頸曲軸后端油封軸頸曲軸前端正時齒輪6個連桿頸8個平衡塊硅油扭震減振器具有更好的減振特性.與曲軸通過四個螺栓相連。扭震減振器總成dCi 11曲軸前端，與曲軸相連為：扭震減震器總成飛輪上除齒圈外，還加工有信號盤（60-2）為整機(jī)提供轉(zhuǎn)速信號。為保證可靠聯(lián)接，通過12個M16螺栓與曲軸相連。一軸軸承dCi 11曲軸后端，與曲軸相連為：飛輪總成曲軸實物加工方法的確定o外圓:主軸頸、連桿頸、

15、齒輪軸頸、皮帶輪軸頸、法蘭、油封等加工方法：車 銑 磨 拋光o孔：油孔鉆兩端螺孔-鉆、擴(kuò)6個螺栓底孔 攻6個螺栓孔螺紋軸承孔-鉆、擴(kuò)、鉸 工藝孔-鉆、鉸o平衡塊：車側(cè)面o鍵槽：銑削三、曲軸實物加工部分三、曲軸實物加工部分 -49廠現(xiàn)有曲軸產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)（參考）廠現(xiàn)有曲軸產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)（參考）2.曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則o直列式發(fā)動機(jī)曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則：直列式發(fā)動機(jī)曲軸加工基準(zhǔn)選擇的基本原則：根據(jù)設(shè)計基準(zhǔn)選擇加工基準(zhǔn)根據(jù)設(shè)計基準(zhǔn)選擇加工基準(zhǔn) -徑向基準(zhǔn)徑向基準(zhǔn)：直列式采用全支承結(jié)構(gòu)：直列式采用全支承結(jié)構(gòu) 加工的徑向基準(zhǔn)選擇兩端的主軸頸加工的徑向基準(zhǔn)選擇兩端的主軸頸

16、 (No1,7主軸頸中心連線；兩中心孔的連線主軸頸中心連線；兩中心孔的連線) -軸向基準(zhǔn)軸向基準(zhǔn)：曲軸為了防止軸向力作用而發(fā)生軸向竄：曲軸為了防止軸向力作用而發(fā)生軸向竄動，采用止推結(jié)構(gòu)動，采用止推結(jié)構(gòu) 加工的軸向基準(zhǔn)選擇止推面；加工的軸向基準(zhǔn)選擇止推面； -角向基準(zhǔn)角向基準(zhǔn)：發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序：發(fā)動機(jī)的發(fā)火次序1-5-3-6-2-4 加工的角向基準(zhǔn)選擇加工的角向基準(zhǔn)選擇NO1連桿軸頸連桿軸頸 粗加工連桿頸采用銑角向定位面或定位凸臺粗加工連桿頸采用銑角向定位面或定位凸臺四、曲軸加工工藝路線編制原則o先粗后精先粗后精 先基準(zhǔn)后其他先基準(zhǔn)后其他 先面后孔先面后孔 先主要表面后次要表面先主要表面后次要表

17、面外圓粗加工階段其他表面的加工外圓精加工階段粗基準(zhǔn)的加工精基準(zhǔn)的加工先加工主軸頸，再加工連桿頸先加工主軸頸，再加工連桿頸工藝路線編制示例（6102曲軸）：銑端面打中心孔（徑向基準(zhǔn)）粗磨第四主軸頸（軸向基準(zhǔn)）粗精車所有粗精車所有主軸頸及主軸頸及同軸軸頸同軸軸頸銑角向定位面（角向基準(zhǔn)）車平衡塊側(cè)面車平衡塊側(cè)面鉆直斜油孔鉆直斜油孔車沉割槽（鑄）車沉割槽（鑄）滾壓（鑄）滾壓（鑄）淬火淬火回火回火校直校直探傷探傷噴丸噴丸鉆鉸工藝孔（角向基準(zhǔn)）半精磨No1,7主軸頸（徑向基準(zhǔn)）精磨第四主軸頸（軸向基準(zhǔn)）精磨所有精磨所有主軸頸及主軸頸及同軸軸頸同軸軸頸精磨所有精磨所有連桿頸連桿頸兩端孔加工兩端孔加工銑鍵槽銑

18、鍵槽動平衡動平衡拋光拋光清洗防銹清洗防銹包裝發(fā)運包裝發(fā)運粗精粗精車所有車所有連桿頸連桿頸典型零件工藝流程介紹典型零件工藝流程介紹 EQ6100曲軸工藝流程零件號：10C-05020B 材料：QT700-2 毛坯重：50kg 成品重：43kgDCI 11曲軸加工工藝流程介紹10、車削1、4、7主軸頸及兩端軸頸0J、毛坯檢查20、銑削2、3、5、6主軸頸、全部連桿軸頸及兩側(cè)夾板面30、打標(biāo)記40、鉆主軸頸上油孔50、鉆連桿軸頸上油孔60、油孔倒角70、去毛刺80、清洗90、主軸頸及圓角淬火、連桿頸及圓角淬火100、回火110、探傷120、修整中心孔、兩端螺紋孔加工130、去毛刺、粗拋光油孔口140

19、、磨兩端軸頸5、DCI 11曲軸加工工藝流程（2）140J、中間檢查150、磨全部主軸頸150J、中間檢查160、磨全部連桿頸160J、中間檢查170、清洗180、曲軸油孔口拋光190、銑鍵槽200、探傷210、曲軸動平衡220、吹凈螺孔內(nèi)鐵屑、去除去重孔邊緣毛刺230、拋光230J、中間檢查240、返修250、刷、吹油孔260、清洗曲軸油孔、外表270、吹風(fēng)280、防銹280J、終檢290、齒輪加熱300、齒輪裝配五、曲軸主要加工工藝五、曲軸主要加工工藝o曲軸的粗加工一一.傳統(tǒng)車削缺點：傳統(tǒng)車削缺點：1.由于曲軸毛坯的加工余量比較大，在車削曲柄端面時由于曲軸毛坯的加工余量比較大，在車削曲柄端

20、面時是一種斷續(xù)切削，高速切削時沖擊力特別大，且曲軸的剛是一種斷續(xù)切削，高速切削時沖擊力特別大，且曲軸的剛性差，易引起振動性差，易引起振動2.曲軸車削時，常采用大寬度的成型車刀多刀切入的方曲軸車削時，常采用大寬度的成型車刀多刀切入的方法，這種方法解決了生產(chǎn)率低的問題，但在切削時使工件法，這種方法解決了生產(chǎn)率低的問題，但在切削時使工件承受很大的切削力，容易產(chǎn)生變形而影響加工精度承受很大的切削力，容易產(chǎn)生變形而影響加工精度3.在車削在車削6缸機(jī)曲軸時，常采用中間傳動的方式，使得工缸機(jī)曲軸時，常采用中間傳動的方式，使得工件裝卸不方便，加工各檔軸頸刀架及刀具位置需要分別調(diào)件裝卸不方便，加工各檔軸頸刀架及

21、刀具位置需要分別調(diào)整，因此更換品種時，重新調(diào)整工作量大整，因此更換品種時，重新調(diào)整工作量大五、主要加工工藝粗加工五、主要加工工藝粗加工o二二.曲軸的銑削曲軸的銑削o 為克服傳統(tǒng)車削的缺點而開發(fā)出曲軸的銑削設(shè)備，分為為克服傳統(tǒng)車削的缺點而開發(fā)出曲軸的銑削設(shè)備，分為外銑和內(nèi)銑。外銑和內(nèi)銑。o主要特點：主要特點：o 1.設(shè)備剛性好，能很好地適應(yīng)斷續(xù)切削，生產(chǎn)效率高設(shè)備剛性好，能很好地適應(yīng)斷續(xù)切削，生產(chǎn)效率高o 2.能對加工部位進(jìn)行精度補償能對加工部位進(jìn)行精度補償o 3.產(chǎn)生的鐵屑較細(xì)小產(chǎn)生的鐵屑較細(xì)小o 4.刀具費用較高，需要配套設(shè)備，投資大刀具費用較高，需要配套設(shè)備，投資大o 5.有一定的柔性，刀

22、具調(diào)整較方便、迅速有一定的柔性，刀具調(diào)整較方便、迅速一、軸頸粗加工 EQD6102曲軸 軸頸粗加工加工工藝為： 粗車第4主軸頸-粗磨第4主軸頸-粗車曲軸主軸頸及同軸軸頸-半精車曲軸主軸頸及同軸軸頸-精車第1、3、5、7主軸頸-銑連桿頸角向定位面-車連桿頸，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：粗車第4主軸頸粗磨第4主軸頸粗車曲軸主軸頸及同軸軸頸半精車曲軸主軸頸及同軸軸頸精車第1、3、5、7主軸頸銑連桿頸角向定位面車連桿軸頸多刀車削，一次車削成形采用與曲軸形狀相同的靠模軸，對連桿頸進(jìn)行跟蹤車削 dCi 11曲軸曲軸 軸頸粗加工加工工藝為： 車削第1、4、7主軸頸及兩端軸頸-銑削2、3、5、6主軸頸及全部

23、連桿頸，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：車削第1、4、7主軸頸及兩端軸頸數(shù)控車床（該數(shù)控車為雙刀盤雙主軸） 本道工序采用CNC單刀車削工藝，代替了我們一直使用的多刀車削工藝，不但加工質(zhì)量有了很大的提升，而且優(yōu)化了工藝流程，以前的多刀車削工藝需要多臺機(jī)床，目前只需一臺數(shù)控車就能完成所有軸頸的加工。 為了更好地控制半長和避免數(shù)控車因曲軸毛坯軸向不穩(wěn)打刀，數(shù)控車采用了RENISHAW測頭，測量后根據(jù)零件半長進(jìn)行自動偏置。 為了避免換刀后首件進(jìn)行人工對刀，數(shù)控車采用RENISHAW自動對刀裝置，換刀后進(jìn)行自動對刀，避免人工對刀，節(jié)約了時間。銑削2、3、5、6主軸頸及全部連桿頸：內(nèi)銑銑削第2、3主軸頸及全

24、部連桿頸：內(nèi)銑（小松）五、主要加工工藝主要加工工藝-曲軸深油孔的加工曲軸深油孔的加工o曲軸上的深油孔是典型的斜長孔，加工難度大。傳統(tǒng)的加工方法是采曲軸上的深油孔是典型的斜長孔，加工難度大。傳統(tǒng)的加工方法是采用高速鋼深孔麻花鉆加工，加工精度低、效率低，容易斷鉆頭。用高速鋼深孔麻花鉆加工，加工精度低、效率低，容易斷鉆頭。6B、6C曲軸曲軸DCi曲軸曲軸主軸頸油孔主軸頸油孔搖臂鉆搖臂鉆效率低效率低槍鉆鉆機(jī)槍鉆鉆機(jī)設(shè)備具有一定的設(shè)備具有一定的柔性，實現(xiàn)了技柔性，實現(xiàn)了技術(shù)突破。術(shù)突破。連桿頸油孔連桿頸油孔搖臂鉆搖臂鉆效率低效率低斜油孔斜油孔搖臂鉆搖臂鉆效率低效率低二、油孔加工 EQD6102曲軸曲軸

25、油孔加工工藝為： 鉆連桿頸上直油孔（搖臂鉆）-鉆1、2、6、7主軸頸上斜油孔（組合機(jī)）- 鉆3、5主軸頸上斜油孔，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：鉆直油孔搖臂鉆鉆1、2、6、7主軸頸上斜油孔組合機(jī) dCi 11dCi 11曲軸曲軸 油孔油孔加工工藝為： 鉆直油孔（槍鉆）-鉆斜油孔（槍鉆）-油孔口倒角（臺鉆） 具體采用的設(shè)備及定位方式如下：鉆直油孔鉆斜油孔槍鉆偏心槍鉆鉆頭，采用內(nèi)冷高壓油冷卻，內(nèi)冷壓力為60公斤，每轉(zhuǎn)0.02-0.03mm 4H 4H 曲軸曲軸 油孔油孔加工工藝為： 鉆直油孔、斜油孔及全部油孔口倒角 具體采用的設(shè)備及定位方式如下：鉆直油孔、斜油孔及全部油孔口倒角MQL技術(shù)麻花鉆麻花

26、鉆，采用微量潤滑冷卻，每轉(zhuǎn)0.2mm 油孔加工工藝總結(jié)： 油孔加工最早采用搖臂鉆加工，內(nèi)壁質(zhì)量較差，刀具壽命較低，設(shè)備柔性太 差，無法滿足大批量加工需求，后逐漸被組合機(jī)代替，雖說可以滿足大批量生產(chǎn) 需求，但是刀具壽命也相對較低，設(shè)備柔性較差，隨著發(fā)動機(jī)排 放要求的提高， 對油孔內(nèi)壁粗糙度要求越來越高，目前已逐漸被槍鉆和MQL 技術(shù)麻花鉆代替 槍鉆機(jī)床是一種深孔加工機(jī)床，在機(jī)床結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的鉆鏜類組合機(jī)床有很大 的區(qū)別，具有自己的特點：如刀具切削時獨特的受力形式，排屑方法，對機(jī)床和切 削液的特殊要求等等。槍鉆機(jī)床用來加工深孔加工深度一般可以做到槍鉆直徑的100 倍，采取措施以后可以達(dá)到直徑的20

27、0倍以上。另外槍鉆加工可以達(dá)到的精度很高， 視不同的被加工材料和選用不同的切削用量可以一次加工出精度很高的孔，孔徑精 度可以達(dá)到IT7以上，粗糙度可以達(dá)到Ra63 RaO4，直線度最高可以達(dá)到01 1000。由于槍鉆的這些特點，因此現(xiàn)代槍鉆機(jī)床不但用來加工深孔，也經(jīng)常用來 加工有精度要求的精密淺孔，一次加工出精度很高的淺孔，取代傳統(tǒng)的鉆擴(kuò)鉸加工 工藝，經(jīng)?？梢越鉀Q鉆擴(kuò)鉸工藝不能解決的難題。 要使槍鉆這種加工工藝能得以實現(xiàn)，有三個必要條件：第一要有合格的槍鉆刀具，第二要有符合槍鉆特殊要求的機(jī)床，第三要有符合槍鉆加工的特殊要求的切削液。這三個條件缺一不可。 雖說槍鉆有很多優(yōu)點，但相應(yīng)也有很多缺點，

28、如效率低，對機(jī)床和刀具要求較高，刀具壽命較低，內(nèi)冷油消耗大，目前油孔加工越來越多的采用MQL技術(shù)麻花鉆機(jī)床，該機(jī)床內(nèi)壁粗糙度沒有槍鉆高，但仍滿足目前的技術(shù)要求，該機(jī)床效率為槍鉆的10倍，刀具壽命高，設(shè)備柔性好 五、主要加工工藝主要加工工藝校直及強(qiáng)化工藝校直及強(qiáng)化工藝o在加工的最后階段，為保證產(chǎn)品規(guī)定的跳動要求，增加了冷校直工在加工的最后階段，為保證產(chǎn)品規(guī)定的跳動要求，增加了冷校直工序。特點：序。特點： 1.發(fā)動機(jī)工作時熱和振動的作用，恢復(fù)大，對軸瓦工作不利發(fā)動機(jī)工作時熱和振動的作用，恢復(fù)大，對軸瓦工作不利 2.主軸頸和連桿軸經(jīng)過圓角強(qiáng)化后在進(jìn)行冷校，對曲軸疲勞強(qiáng)度主軸頸和連桿軸經(jīng)過圓角強(qiáng)化后在

29、進(jìn)行冷校，對曲軸疲勞強(qiáng)度有害有害 3.球鐵曲軸在冷校中，容易產(chǎn)生斷裂性內(nèi)傷，會導(dǎo)致早期斷裂球鐵曲軸在冷校中，容易產(chǎn)生斷裂性內(nèi)傷，會導(dǎo)致早期斷裂校直校直6100冷校直冷校直6102滾圓校直滾圓校直491無無6 B/6C熱校直熱校直DCI無無強(qiáng)化工藝 EQD6102曲軸 強(qiáng)化工藝為： 連桿頸中頻淬火（發(fā)電機(jī)組淬火機(jī)）-主軸頸中頻淬火-連桿頸滾壓-主軸頸 滾壓-軸頸變形檢測-滾壓校直 ，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：主軸頸及連桿頸淬火發(fā)電機(jī)組淬火機(jī)主軸頸及連桿頸圓角滾壓圓角滾壓機(jī)床圓角滾壓測量 dCi 11曲軸 強(qiáng)化工藝為： 軸頸及圓角淬火（IGBT電源EFD淬火機(jī)）-回火（不采用熱校直），具體 采

30、用的設(shè)備及定位方式如下：主軸頸、連桿頸軸頸及圓角淬火EFD淬火機(jī)(IGBT電源）回火回火爐（不采用熱校直，曲軸自由擺放） 4H 曲軸 強(qiáng)化工藝為： 軸頸及圓角淬火（可控硅電源淬火機(jī)）-回火（采用熱校直），具體 采用的設(shè)備及定位方式如下：主軸頸、連桿頸軸頸及圓角淬火淬火機(jī)(可控硅電源）回火回火爐（采用熱校直，曲軸自由擺放）五、主要加工工藝磨加工主要加工工藝磨加工o磨削順序與加工質(zhì)量：磨削順序的選擇是考慮先磨主軸頸還是先磨連磨削順序與加工質(zhì)量：磨削順序的選擇是考慮先磨主軸頸還是先磨連桿軸頸，這沒有絕對定論桿軸頸，這沒有絕對定論 1.主軸頸磨削主軸頸磨削連桿頸磨削連桿頸磨削 存在問題：因為連桿頸磨削

31、造成的應(yīng)力釋放，使主軸頸跳動超差，存在問題：因為連桿頸磨削造成的應(yīng)力釋放，使主軸頸跳動超差，不好控制不好控制 2.連桿頸磨削連桿頸磨削主軸頸磨削主軸頸磨削 存在問題：基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換造成曲柄半徑的超差，不好控制；增加設(shè)備存在問題：基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換造成曲柄半徑的超差，不好控制；增加設(shè)備o隨著軸頸粗加工和淬火技術(shù)的發(fā)展、提高，磨削余量大為減小，一方隨著軸頸粗加工和淬火技術(shù)的發(fā)展、提高，磨削余量大為減小，一方面，磨削變形和磨削應(yīng)力小，另一方面，軸頸精磨一次成形，取消半面，磨削變形和磨削應(yīng)力小，另一方面，軸頸精磨一次成形，取消半精磨，工藝簡化。精磨，工藝簡化。o磨削裂紋燒傷（特別是寬止推面磨削）、主軸跳動、連桿頸

32、對主軸頸磨削裂紋燒傷（特別是寬止推面磨削）、主軸跳動、連桿頸對主軸頸位置精度（外圓跳動曲柄半徑平行度等）更是磨削工藝設(shè)計考慮的重位置精度（外圓跳動曲柄半徑平行度等）更是磨削工藝設(shè)計考慮的重點。點。五、主要加工工藝磨加工主要加工工藝磨加工o從制造工藝上講，只要連桿頸磨削力對曲軸變從制造工藝上講，只要連桿頸磨削力對曲軸變形的影響控制在主軸跳動承受范圍內(nèi)，先磨主形的影響控制在主軸跳動承受范圍內(nèi)，先磨主軸頸后磨連桿頸，是工藝簡潔、投資少的優(yōu)化軸頸后磨連桿頸，是工藝簡潔、投資少的優(yōu)化工藝，對制造流程來說，純粹用于加工工藝定工藝，對制造流程來說，純粹用于加工工藝定位用的工序是非增值行為。應(yīng)該減少或杜絕。位

33、用的工序是非增值行為。應(yīng)該減少或杜絕。五、主要加工工藝主要加工工藝止推面的磨削o止推面為兩個圓環(huán)面，技術(shù)要求較高，開檔公差為止推面為兩個圓環(huán)面，技術(shù)要求較高，開檔公差為0.04-0.15mm的范圍，止推面高度一般在的范圍，止推面高度一般在7-30mm的范圍，且要求與主軸頸軸線垂直。的范圍，且要求與主軸頸軸線垂直。o 傳統(tǒng)磨削方法是切入磨，砂輪消耗非常大，容易燒傷、傳統(tǒng)磨削方法是切入磨，砂輪消耗非常大，容易燒傷、圓角不成型，垂直度不易保證，質(zhì)量不穩(wěn)定，加工成本圓角不成型，垂直度不易保證，質(zhì)量不穩(wěn)定，加工成本高。高。o6B/6C曲軸采用減小和穩(wěn)定止推面磨削余量的辦法，曲軸采用減小和穩(wěn)定止推面磨削余

34、量的辦法，來提高穩(wěn)定性來提高穩(wěn)定性oDCI11曲軸采用曲軸采用CBN砂輪磨削，保證止推面加工的質(zhì)砂輪磨削，保證止推面加工的質(zhì)量量精加工 EQD6102曲軸 精加工工藝為： 精磨第4主軸頸-精磨第1、7主軸頸- 精磨皮帶輪、齒輪軸頸-精磨油封軸頸- 精磨第2、3、5、6主軸頸-精磨連桿頸，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：精磨第4主軸頸雙砂輪架磨床(H088P)精磨第1、7主軸頸雙砂輪架磨床(H088P)精磨皮帶輪、齒輪軸頸曲軸主軸頸磨床(M8260A)精磨油封軸頸外圓磨床(MQ1350A)精磨第2、3、5、6主軸頸曲軸主軸頸跳檔磨床(4R)精磨連桿頸曲軸連桿頸磨床（5R) dCi 11曲軸 精加工

35、工藝為： 磨削全部主軸頸-磨削全部連桿頸-磨削兩端軸頸，具體采用的設(shè)備及定位 方式如下：磨削全部主軸頸數(shù)控主軸頸磨床磨削全部連桿頸數(shù)控連桿頸磨床 4H 曲軸 精加工工藝為： 磨削全部主軸頸-磨削全部連桿頸-磨削后油封軸頸-磨削齒輪及前油封軸 頸，具體采用的設(shè)備及定位方式如下：磨削全部主軸頸數(shù)控主軸頸磨床磨削全部主軸頸數(shù)控連桿頸磨床五、主要加工工藝主要加工工藝-曲軸兩端孔系的加工曲軸兩端孔系的加工o一、曲軸中心孔的修理一、曲軸中心孔的修理 隨著發(fā)動機(jī)朝著柴油化、大馬力的方向發(fā)展，作為發(fā)動機(jī)的隨著發(fā)動機(jī)朝著柴油化、大馬力的方向發(fā)展，作為發(fā)動機(jī)的心臟，曲軸的品種越來越大型化、重型化，而且精度要求也越

36、來心臟，曲軸的品種越來越大型化、重型化，而且精度要求也越來越高。越高。o 曲軸是以兩端孔定位的軸類零件，工件兩端中心孔的幾何形曲軸是以兩端孔定位的軸類零件，工件兩端中心孔的幾何形狀誤差在加工過程中都會反映到軸頸表面上去。因此，毛坯表面狀誤差在加工過程中都會反映到軸頸表面上去。因此，毛坯表面粗糙度和形狀誤差大、粗加工中造成的中心孔損傷變形等等這些粗糙度和形狀誤差大、粗加工中造成的中心孔損傷變形等等這些因素都要求在磨削前對中心孔進(jìn)行修理。中心孔的修正還能夠控因素都要求在磨削前對中心孔進(jìn)行修理。中心孔的修正還能夠控制磨削前的跳動誤差在合理的范圍內(nèi)制磨削前的跳動誤差在合理的范圍內(nèi) 。o 大型六缸機(jī)曲軸

37、采用中心孔修正工藝，能穩(wěn)定和提高磨削質(zhì)大型六缸機(jī)曲軸采用中心孔修正工藝，能穩(wěn)定和提高磨削質(zhì)量，優(yōu)化曲軸工藝。量，優(yōu)化曲軸工藝。o 6B曲軸首先使用，其次在曲軸首先使用，其次在6C、DCi11曲軸工藝中得以應(yīng)用曲軸工藝中得以應(yīng)用和推廣。和推廣。五、主要加工工藝主要加工工藝-曲軸兩端孔系的加工曲軸兩端孔系的加工o二、曲軸螺紋孔系的加工二、曲軸螺紋孔系的加工o 曲軸工藝要考慮優(yōu)化孔系的加工。曲軸工藝要考慮優(yōu)化孔系的加工。o 傳統(tǒng)孔系加工工序長，需要設(shè)備數(shù)量多，由于孔傳統(tǒng)孔系加工工序長，需要設(shè)備數(shù)量多，由于孔系加工多安排在精磨軸頸后，多次裝卸和加工易造成軸系加工多安排在精磨軸頸后，多次裝卸和加工易造成

38、軸頸表面劃傷，影響成品質(zhì)量。頸表面劃傷，影響成品質(zhì)量。o 現(xiàn)現(xiàn)6C和和DCI曲軸已經(jīng)將該工序進(jìn)行改進(jìn)。曲軸已經(jīng)將該工序進(jìn)行改進(jìn)。兩端孔孔加工 EQD6102曲軸 兩端孔加工工藝為： 鉆鉸定位銷孔（鉆鉸組合機(jī)）-鉆兩端孔（組合機(jī)）-擴(kuò)小端孔和鉆6個螺紋 底孔（組合機(jī)）-攻M27螺紋和擴(kuò)6個螺紋底孔（組合機(jī)）-攻6個 螺紋孔 （搖臂鉆），具體采用的設(shè)備及定位方式如下：鉆鉸定位銷孔鉆鉸組合機(jī)擴(kuò)小端孔和鉆6個螺紋底孔組合機(jī)攻M27螺紋和擴(kuò)6個螺紋底孔組合機(jī)攻6個螺紋孔搖臂鉆 dCi 11曲軸 兩端孔加工采用加工中心，兩端孔的鉆、鉸、攻絲在同一臺加 工中心上加工，避免加工時的重復(fù)定位誤差，位置度保證質(zhì)量高，在磨削 前進(jìn)行加工，避免了軸頸的磕碰傷，具體采用的設(shè)備及定位方式如下： 4H 曲軸 兩端孔加工采用雙頭數(shù)控8工位專機(jī)，兩端孔的鉆、鉸、攻絲在同 一臺加工中心上加工，避免加工時的重復(fù)定位誤差，位置度保證質(zhì)量高， 在磨削前進(jìn)行加工，避免了軸頸的磕碰傷，該設(shè)備比加工中心效率高，具 體采用的設(shè)備及定位方式如下：中心孔修正，兩端孔加工臥式加工中心五、主要