曲軸加工工藝流程

1、曲軸加工工藝流程一：曲軸簡(jiǎn)介在許多機(jī)器中，曲軸類零件主要用來(lái)支承傳動(dòng)零件、傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。如 何有效的保證曲軸類零件的加工精度和降低加工成本如何靈活地運(yùn)用合適的加 工方法去解決實(shí)際生產(chǎn)中的基本工藝問題，是廣大加工企業(yè)所一直面臨的一個(gè)課 題。曲軸是機(jī)械行業(yè)中一樣十分重要的機(jī)件，它是引擎的主要旋轉(zhuǎn)機(jī)件，裝上連桿后，可承接連桿的上下(往復(fù))運(yùn)動(dòng)變成循環(huán) ( 旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)。同時(shí)曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要的機(jī)件， 其材料是由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵制成的。主軸頸，連桿頸，（還有其他）組成了曲軸。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接， 連桿小頭孔與汽缸活塞連接， 是一個(gè)典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 曲軸的旋轉(zhuǎn)是發(fā)

2、動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源同時(shí)為整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)提供源動(dòng)力。二：分析生產(chǎn)組織方式下面簡(jiǎn)單分析下曲軸的生產(chǎn)組織方式。發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)曲軸為品種少、產(chǎn)量大、 長(zhǎng)期重復(fù)生產(chǎn)而且條件穩(wěn)定、專業(yè)化水平比較高。在設(shè)計(jì)方面簡(jiǎn)便、標(biāo)準(zhǔn)、工作 量少。在工藝方面： 有利于編制詳細(xì)的工藝規(guī)程提高工藝的先進(jìn)性。在生產(chǎn)組織方面：分工精細(xì)，專業(yè)化水平高，易于采用專用高效設(shè)備，機(jī)械化、自動(dòng)化水平 高。生產(chǎn)管理方面： 有利于相對(duì)集中的生產(chǎn)管理模式， 例行管理多，例外管理少，計(jì)劃調(diào)度簡(jiǎn)單， 人員容易熟悉加工工藝和熟悉機(jī)器的使用。不過要注意的事， 企業(yè)和車間生產(chǎn)類型的劃分不是絕對(duì)的，一個(gè)企業(yè)可以是同時(shí)存在三種不同的生產(chǎn)類型。例如：（ 1）大量生產(chǎn)的企業(yè)

3、：裝配車間是大量流水生產(chǎn)；機(jī)加工車間是大量流水和部分成批生產(chǎn)； 毛坯車間是明顯的成批和大批生產(chǎn)；試制車間是單件小批生產(chǎn)?，F(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的需要發(fā)展，總的趨勢(shì)是品種多、批量少、 變化多、生命期短，所以克服這兩者的矛盾成為生產(chǎn)組織工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。 通過一切可能的措施和方法來(lái)調(diào)節(jié)生產(chǎn)方式以適應(yīng)市場(chǎng)的需求和符合企業(yè)利益。 生產(chǎn)過程組織的目的就是要使整個(gè)過程的各個(gè)階段都相互銜接、協(xié)調(diào)配合， 保證人力、物力、空間能得到最合理的利用，從生產(chǎn)中取得最優(yōu)的效果。曲軸的加工 方面采用剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線，其優(yōu)點(diǎn)在意效率很高， 由于設(shè)備是固定的， 所以設(shè)備利用率也很高， 單件產(chǎn)品的成本很低。 但價(jià)格昂貴，

4、而且只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件， 難以應(yīng)付多品種小批量的生產(chǎn)。而采用柔性自動(dòng)化可以在一條自動(dòng)生產(chǎn)線上同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，但是柔性自動(dòng)化的投資重復(fù)度高，成本也很高。在具體的企業(yè)應(yīng)該采用不同的曲軸生產(chǎn)組織方式以求得最合理的配置。 曲軸的加工工藝程序設(shè)計(jì)總體上來(lái)說比較固定，相對(duì)于一些復(fù)雜的軸來(lái)說比較簡(jiǎn)單，需要的機(jī)器也不算太多。三：曲軸的工藝程序設(shè)計(jì)曲軸的加工要求和加工方法確定要編制一個(gè)完整而合理的曲軸加工工藝過程，首先必須找出該零件的哪些表面需要切削加工(去除材料加工 )，這一點(diǎn)主要根據(jù)零件圖的表面粗糙度要求來(lái)確定。然后根據(jù)每一個(gè)加工表面的加工精度和 表面粗糙度值的大小來(lái)確定該表面相應(yīng)的

5、切削加工方法。最后根據(jù)零件的毛坯、 熱處理要求、 批量大小和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件等合理安排其加工工序。某一發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)曲軸零件圖如圖l 所示，根據(jù)零件的表面粗糙度要求，我們可以明確該曲軸需要切削加工的表面及相應(yīng)的切削加工方法如下：I、端面、中心孔端面和中心孔的加工一般采用車削加工或在專用銑鉆床上進(jìn)行銑端面鉆中OTLP 可，若有熱處理變形，精加工前往往還需要進(jìn)行修研中心孔，由于批量大，這里采用專用夾具銑端面鉆中。+0+02、兩支承軸頸中 40- 0.016；圓錐面；圓柱面 30-0.015，0該曲軸零件的兩支承軸頸尺寸要求達(dá)到qb40016表面粗糙度要求達(dá)到Ra08urn精度要求高，且要淬火，所以車削后還

6、需要采用磨削進(jìn)行精加； 圓錐面精度要求不高，采用車削即可；圓柱面精度要求較高，可采用精細(xì)車或 粗磨，但由于兩支撐軸頸需要磨削且批量大，所以這里宜采用粗磨比較妥當(dāng)。故采用先車后磨的加工方法一3、偏心圓柱面45-0.0150偏心郭的外圓柱面尺寸要求達(dá)到45-0.015，表面粗糙度要求達(dá)到 RaO8urn，精度要求高，且要淬火，所以需要先車削，然后磨削進(jìn)行精加工。由于其偏心距大 ，所以一般通用夾具無(wú)法裝夾工件 ，需采用專用機(jī)床夾具裝夾進(jìn)行車削和磨削，如圖 2 所示：4、鏈 槽外圓柱面l的鍵槽一般采用銑削加工即可。二、曲軸的加工工藝過程確定零件的機(jī)械加工工藝過程主要取決于零件的技術(shù)要求和批量大小，根據(jù)

7、該曲軸的批量要求和加工技術(shù)要求我們可以確定其加工工藝過程如下表：工序工序工序內(nèi)容設(shè)備號(hào)名稱1鍛造模鍛至毛坯要求 (加工處留余量單邊工企業(yè)所一直面臨的一個(gè)課題。一 25mm)2銑鉆銑端面鉆中心L，總長(zhǎng)及兩端軸頭長(zhǎng)至尺寸銑床3熱處調(diào)質(zhì)至230 250HB理4半精車00半精車兩支撐軸頸中 40-0.016及圓柱面中 30-0.013 處(留余量 0 3mm)；圓錐面精度至要求臥式車床5半精車半精車偏心圓柱面450處(留余量O3mm)臥式-0.016車床6熱處理局部高頻淬火至 4552HRC7研磨磨中心孔磨床8銑鍵槽銑鍵槽寬度至要求立式銑床9精加磨兩支撐軸頸中 40 0和 圓 柱 面。30至精度要求臥

8、式-0.016工磨床10精加工磨偏心圓柱面 45 至精度要求臥式磨床三、曲軸的加工工序分析與說明曲軸類零件的主要基準(zhǔn)是支承軸頸， 確保支承軸頸與其它軸頸之間的相互位置精度以及它們本身加工精度的問題是安排曲軸加工工藝過程的關(guān)鍵。l、毛坯的選擇與加工由于該零件批量大且要求曲軸應(yīng)有較好的力學(xué)性能，所以采用模鍛較好。 由于模鍛精度高， 留余量較小， 且后續(xù)工序有調(diào)質(zhì) 所以免去了鍛后正火和粗車工序。2、銑鉆在銑鉆床上采用專用機(jī)床夾具裝夾工件進(jìn)行銑端面鉆中，大大提高生產(chǎn)速度， 有利于曲軸的大批量生產(chǎn)。3、凋質(zhì)調(diào)質(zhì)屬于預(yù)備熱處理， 調(diào)質(zhì)一般安排在粗車以后半精車之前，其作用主要是使曲軸具有高的綜合力學(xué)性能，即

9、增加曲軸的強(qiáng)度， 提高其傳動(dòng)時(shí)抗彎矩變形等能力 經(jīng)調(diào)質(zhì)(淬火 +高溫回火 )后其硬度應(yīng)達(dá)到230 250HBS 要求。4、車削車削是粗、半精加工外圓柱面的最基本方法，由于偏心距較大， 偏心部位需用專用車床夾具進(jìn)行車削，以保證零件的加工精度：5、淬火兩支撐軸頸中 4o 二 0。 和偏心圓柱面中45部分的局部淬火，是為r 獲得所要求的表面硬度，即增強(qiáng)其耐學(xué)性，提高曲軸的使用壽命。經(jīng)淬火后，其硬度應(yīng)達(dá)到45 52HRC 要求：淬火屬于最終熱處理一般排在磨削工序之前。為了提高精度，淬火部位需要用磨削來(lái)去除其淬火變形，從而保證曲軸的加 一質(zhì)量。6、修研中心孔兩端中心孔的質(zhì)量好壞， 對(duì)加工精度影響很大，

10、應(yīng)盡量做到兩端中心孔軸線相互重合， 中心孔的錐角要準(zhǔn)確， 它與頂尖的接觸面積要大表面粗糙度要小，否則裝夾于兩頂尖間的曲軸在加工過程中將因接觸剛度的變化而出現(xiàn)圓度誤差。因此，保證兩端中心孔的質(zhì)量，是曲軸加工的關(guān)鍵問題之一。7、銑削外圓鍵槽常在立式銑床上銑削；內(nèi)孑L 鍵槽常在插床上插削。對(duì)非淬硬次要表面上的加工 (如銑鍵槽)則盡可能往后安排，一般應(yīng)放在外圓精車之后，精磨加工前進(jìn)行，這樣可以保證精車的連續(xù)切削，不產(chǎn)生振動(dòng)和不易損壞刀具。8、磨削外圓磨削是精加工外圓柱面的最基本方法，它可以大大提高工件加工表面的加工質(zhì)量， 以滿足工件的加工要求。 由于磨削時(shí)大量的切削熱傳給了工件，易使工件加工表面燒傷而

11、產(chǎn)生裂紋，所以磨削時(shí)應(yīng)采取良好的冷卻措施。磨偏心圓柱面的專用夾具可參見圖2。四：夾具方案設(shè)計(jì)夾具方案設(shè)計(jì)上采用通用夾具和曲軸專用夾具，如圖 2.所示。由于其偏心距大 ，所以一般通用夾具無(wú)法裝夾工件 ，需采用專用機(jī)床夾具裝夾進(jìn)行車削和磨削，專用車 (磨)床夾具結(jié)構(gòu)如圖2 所示 ，主要由 (1)主軸連接盤、(2)平衡塊 、(3)緊定螺釘、(4)左短 、l 形塊 、(5)左壓扳 、(6)工件、(7)有短 、 形塊 、(8) 支撐角鐵、(9)防轉(zhuǎn)螺釘、f10)轉(zhuǎn)盤 、(1】) 軸承 、(12)尾座連接錐柄、 (13)右壓板組成，左右短v 組成一個(gè)長(zhǎng)v 限制了工件的四個(gè)自由度而且左邊短V 形塊的端面限制

12、了工件的軸向移動(dòng)自由度另外防轉(zhuǎn)螺釘9 限制_T 件的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，使 T 件的六個(gè)自由度完全被限制、通過 V 形塊上的左右壓板和緊定螺釘 3 將工件夾緊。其他的工件用通用夾具裝夾。（圖 2）通用夾具的設(shè)計(jì)原理： 夾 具 制 造 的 難 點(diǎn) 僅 在 于 可 調(diào) 接 盤 3 其他 零 件 用 常 規(guī) 方 法 加 工 。 可 調(diào) 接 盤 上 的 半 圓 孔 應(yīng) 裝 配 后精鏜 ，在其 他表 面加 工完 畢后 ，裝 入 導(dǎo) 向鍵 2 和壓 緊瓦蓋 8 并 緊固 ；后 一 同裝 入夾具 體 1 內(nèi)，使得接盤 外圓貼緊夾具體 內(nèi)孔 ；最后 調(diào)整 e=50ram 進(jìn)行精鏜調(diào) 整 時(shí) 預(yù) 置 百 分 表 ( 分 度 值 為 o o1mm)于 可 調(diào) 接 盤 上 ， 再 依 次 松 開 接 盤 固 定 桂 12 ， 旋 轉(zhuǎn) 底 部 螺 釘至百分表到預(yù)定位置 ，后將固定桂 緊 固即調(diào)整完畢 。如圖 3 所示：五：設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃（圖 3）加工曲軸需要很多設(shè)備的共同協(xié)作才可以完成?？傮w上用的機(jī)床有銑鉆床、 臥式車床、中心鉆孔床、立式銑床