【正文】 處理做好準(zhǔn)備。表面強(qiáng)化處理一般采用感應(yīng)淬火或氮化工藝，少數(shù)廠家還引用了圓角淬火技術(shù)和設(shè)備。 球鐵曲軸具有諸多優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外廣泛采用。但整體水平與國外還有相當(dāng)差距，出生產(chǎn)規(guī)模小，管理落后外，主要差距仍是制造工藝的落后。借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)和工藝方法是提高我國曲軸制造水平的捷徑。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機(jī)械制造中占有重要地位。夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，縮短產(chǎn)品試制周期等都具有重要意義。目前，單件、小批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種生產(chǎn)模式中，要求加工機(jī)床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，所以，按單一品種設(shè)計(jì)專用夾具的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而組合夾具正式適應(yīng)這一生產(chǎn)模式的柔性工裝設(shè)備。它對縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)，制造周期，以及產(chǎn)品換型后對原有工裝夾具延續(xù)使用起到至關(guān)重要的作用。國外為了適應(yīng)這種生產(chǎn)模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。 我國于80年代末開始對組合夾具元件的設(shè)計(jì)和管理進(jìn)行了研究和開發(fā)，在總結(jié)和吸取我國應(yīng)用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢，可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè)系列的原件郵寄融為一體，可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上，既能組裝單個(gè)大工件，又能組裝多個(gè)中小零件夾具，有利于裝夾具基礎(chǔ)板長期固定在機(jī)床工作臺(tái)上，次系統(tǒng)還設(shè)有孔系和槽系過渡元件，便于實(shí)現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合使用。北京工商大學(xué)麻建東和劉璇開開發(fā)的組合夾術(shù)應(yīng)用，油孔的加工大已采用槍鉆自動(dòng)線鉆孔修緣拋光。⑥曲軸拋光采用CNC控制的砂帶拋光機(jī)，所有軸頸一次拋光只需20秒，大大減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合期。⑦動(dòng)平衡一般采用CNC控制的綜合平衡機(jī)，測量，修正一次完成[12]。⑧檢驗(yàn)一般生產(chǎn)線上配備MARPOSS或HOMWORK綜合檢測機(jī)，實(shí)現(xiàn)在線檢測，對曲軸的幾乎所有機(jī)加工項(xiàng)目均可一次完成檢測、顯示和打印。⑨曲軸的清潔采用專用精洗機(jī)定點(diǎn)定位清洗，保證了曲軸清潔度要求。⑩廣泛采用了軸頸過度圓角滾壓技術(shù)。專用圓角滾壓機(jī)自動(dòng)控制，對所用軸頸圓角進(jìn)行一次滾壓，而且滾壓力和滾壓角可自動(dòng)調(diào)節(jié)，使圓角處產(chǎn)生最佳的殘余應(yīng)力，提高了曲軸的疲勞強(qiáng)度。 曲軸熱處理的關(guān)鍵技術(shù)是表面強(qiáng)化處理，一般均為正火處理，為表面處理做好準(zhǔn)備。表面強(qiáng)化處理一般采用感應(yīng)淬火或氮化工藝，少數(shù)廠家還引用了圓角淬火技術(shù)和設(shè)備。 球鐵曲軸具有諸多優(yōu)點(diǎn)，國內(nèi)外廣泛采用。但整體水平與國外還有相當(dāng)差距，出生產(chǎn)規(guī)模小，管理落后外，主要差距仍是制造工藝的落后。借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)和工藝方法是提高我國曲軸制造水平的捷徑。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機(jī)械制造中占有重要地位。夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，縮短產(chǎn)品試制周期等都具有重要意義。目前，單件、小批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種生產(chǎn)模式中，要求加工機(jī)床和夾具裝備具有更好的柔性，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，所以，按單一品種設(shè)計(jì)專用夾具的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求，而組合夾具正式適應(yīng)這一生產(chǎn)模式的柔性工裝設(shè)備。它對縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)，制造周期，以及產(chǎn)品換型后對原有工裝夾具延續(xù)使用起到至關(guān)重要的作用。國外為了適應(yīng)這種生產(chǎn)模式，也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展。 我國于80年代末開始對組合夾具元件的設(shè)計(jì)和管理進(jìn)行了研究和開發(fā)，在總結(jié)和吸取我國應(yīng)用和發(fā)展槽系夾具經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢，可直接組裝獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè)系列的原件郵寄融為一體，可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上，既能組裝單個(gè)大工件，又能組裝多個(gè)中小零件夾具，有利于裝夾具基礎(chǔ)板長期固定在機(jī)床工作臺(tái)上，次系統(tǒng)還設(shè)有孔系和槽系過渡元件，便于實(shí)現(xiàn)孔、槽系夾具元件混合使用。北京工商大學(xué)麻建東和劉璇開開發(fā)的組合夾具元件庫，元件庫模塊的核心程序用ohjectARX ，界面程序用AU TOCAD提供的對話框控制語言DCL(Dialog Cont rol Language)語言開發(fā)，在VC++，生成的ARX課執(zhí)行程序在AU TOCAD14下直接加載運(yùn)行。元件庫可為使用者提供7類組合夾具元件三維圖形的瀏覽以及交互設(shè)計(jì)功能，并生成三維組合夾具構(gòu)型圖，在CAD的環(huán)境中可進(jìn)行修改或刪除，山東工業(yè)大學(xué)的徐志剛在“廣義隱射原理”的指導(dǎo)下，開發(fā)了支持“topdown”風(fēng)范的夾具設(shè)計(jì)軟件自動(dòng)化系統(tǒng)。吳玉光博士在這個(gè)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域取得了較大的突破。提出孔系基礎(chǔ)板組合夾具設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方法。該方法利用連桿機(jī)構(gòu)原理自動(dòng)確定由直線和圓弧組成定位邊界的零件全部候選定位方案，并提出定位銷可見錐概念和定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)的概念，進(jìn)行定位方案的卸裝方便性分析。進(jìn)一步提出瞬心三角形和同向邊的概念，對工件進(jìn)行可夾緊分析、確定工件邊界的可夾緊范圍。其理論水平在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)開拓了新的局面。第二章 零件分析曲軸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件。它的作用是把活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將作用在活塞上的氣體壓力變成扭矩，用來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)械和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)各輔助系統(tǒng)進(jìn)行工作。曲軸在工作時(shí)承受著不斷變化的壓力、慣性力和它們的力矩作用，因此要求曲軸具有強(qiáng)度高、剛度大、耐磨性好，軸頸表面加工尺寸精確。曲軸一般是由自由端、功率輸出端和若干個(gè)曲拐組成。曲拐由主軸頸、連桿軸頸和曲柄組成。如所示，該曲軸是整體式曲軸，有四個(gè)曲拐；主軸頸和連桿軸頸分布在同一平面內(nèi)，四個(gè)連桿軸頸在主軸頸兩側(cè)呈兩兩分布，相互夾角180176。曲軸的工藝特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求較高；剛性差，屬于易彎曲變形的異性軸類零件。曲軸的主要加工表面有：主軸頸、連桿軸頸及法蘭盤端等。除了在零件圖上的技術(shù)要求之外還應(yīng)滿足以下要求：曲軸半徑公差為177。主軸頸、連桿軸頸與曲柄連接圓角的R≤。各連桿軸頸線之間的角度偏差不大于177。30′。主軸頸、連桿軸頸需高頻淬火，硬度為55—62HRC，淬火層深度不小于3mm。曲軸的動(dòng)力平衡不得大于120gcm。圖21圖21 零件圖第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 曲軸要求較高的剛性和沖擊韌性，其形狀尺寸以軸為主，毛坯形狀較復(fù)雜，采用QT6003較合適。大批量生產(chǎn)曲軸可用鍛造，由于生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批量生產(chǎn)，是大批量生產(chǎn)故采用模鍛。機(jī)械加工的最初工序只能用共件毛坯上未加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用已經(jīng)加工過的表面作定位基準(zhǔn)則稱為精基準(zhǔn)。在制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，總是先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)定位把工件加工到設(shè)計(jì)要求，然后考慮選擇怎樣的粗基準(zhǔn)定位，把用作精基準(zhǔn)的表面加工出來。粗基準(zhǔn)選擇的要求應(yīng)能保證加工面與非加工表面之間的位置要求及合理分配各加工面的余量。同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。具體有以下原則：為了保證加工面與非加工面之間的位置要求，應(yīng)選擇非加工面為粗基準(zhǔn)；為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)；為了保證重要加工面的余量均勻，應(yīng)選擇為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上，通常只允許使用一次；作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，以使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。曲軸也是屬于軸類零件，以外圓作為粗基準(zhǔn)，可分別以主軸頸和連桿軸頸作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便，有以下原則：基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)同一原則；自為基準(zhǔn)原則；互為基準(zhǔn)原則；保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。本曲軸主要選用加工過的第三主軸頸為精基準(zhǔn)。工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的總體布局。其主要任務(wù)是選擇零件表面的加工方法、確定加工順序、劃分加工階段。根據(jù)工藝路線，可以選擇各工序的工藝基準(zhǔn)，確定工序尺寸、設(shè)備、工裝、切削用量和時(shí)間定額等。在擬定工藝路線時(shí)應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，充分考慮應(yīng)用各種新工藝、新技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)性。選擇零件表面加工方法的主要根據(jù)：零件材料性質(zhì)及熱處理要求；零件加工表面的尺寸公差等級和表面粗糙度；零件加工表面的位置精度要求；零件的形狀尺寸；生產(chǎn)類型；具體的生產(chǎn)條件。機(jī)械加工工序的安排原則：概括為十六字訣：基準(zhǔn)先行，先主后次，先粗后精，先面后孔。在零件切削加工工藝過程中，首先要安排加工基準(zhǔn)面得工序。作為精基準(zhǔn)表面，一般都安排在第一道工序進(jìn)行加工，以便后續(xù)工序利用該基準(zhǔn)定位加工其它表面。其次安排加工主要表面。至于次要表面則可在主要表面加工后穿插進(jìn)行加工。當(dāng)零件需要分階段進(jìn)行加工時(shí)，即先進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行半精加工，最后進(jìn)行精加工和光整加工?？傊砻娲植诙戎底畹偷谋砻婧妥罱K加工工序必須安排在最后加工，盡量避免磕碰高光潔的表面。所有機(jī)械零件的切削加工總是先加工出平面（端面），然后再加工內(nèi)孔。熱處理工序的安排：預(yù)備熱處理的是改善加工性能，為最終熱處理作好準(zhǔn)備和消除殘余應(yīng)力，如正火、退火和時(shí)效處理。它安排在粗加工前后和需要消除應(yīng)力處。最終熱處理的目的是提高力學(xué)性能，如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火、滲氮等。調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火安排在半精加工之后，精加工之前進(jìn)行，以便在精加工磨削時(shí)糾正熱處理變形。輔助工序的安排：輔助工序主要包括動(dòng)平衡檢測、檢驗(yàn)、去毛刺、清洗、涂防銹油等。檢驗(yàn)工序是主要的輔助工序，重要零件粗加工或半精加工后，重要工序加工之前，零件外送車間加工之前，零件全部加工結(jié)束之后都要檢驗(yàn)。去毛刺也是不可缺少的工序，在成批生產(chǎn)中，對于車削回轉(zhuǎn)表面的毛刺均由車工去除；對于刨、銑、磨、鉆等表面毛刺均由鉗工去除。1. 車曲軸前端面，并從兩端面鉆中心孔2. 粗車第一、五主軸頸3. 半精車第一、五主軸頸4. 粗磨第一、五主軸頸5. 粗車第二、三、四主軸頸6. 半精車第二、三、四主軸頸7. 粗磨曲軸第二、三、四主軸頸8. 銑定位面E9. 粗車第一、四連桿軸頸10. 半精車第一、四連桿軸頸11. 粗車第二、三連桿軸頸12. 半精車第二、三連桿軸頸13. 粗磨曲軸第一、四連桿軸頸14. 粗磨曲軸第二、三連桿軸頸15. 粗車曲軸法蘭外圓及端面16. 半精車曲軸法蘭外圓及端面并倒角17. 粗車前端軸及前端鍵槽軸及端面18. 半精車前端軸及前端鍵槽軸及端面19. 粗磨法蘭盤外圓、前端軸及前端鍵槽軸20. 在曲軸法蘭上鉆、鉸八個(gè)螺栓孔21. 擴(kuò)、鉸孔Φ3422. 在曲軸第一五主軸頸上和第二三連桿軸頸上鉆四個(gè)Φ6斜油孔23. 電熱淬火24. 精磨曲軸第一、五主軸頸25. 精磨曲軸第二、三、四主軸頸26. 精磨曲軸法蘭外圓和端面27. 精磨曲軸前端軸28. 精磨四個(gè)連桿軸頸29. 在曲軸前端銑鍵槽30. 鉆孔162。10并攻螺紋31. 動(dòng)平衡檢測32. 去毛刺并吹凈33. 終檢、入庫、工序尺寸及毛坯尺寸的確定選零件材料為QT6003鋼生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，以此為依據(jù)確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。合理選擇加工余量對零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響，余量過大，則浪費(fèi)材料及工時(shí)、增加機(jī)床和刀具的消耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷層，影響加工質(zhì)量，造成廢品。故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減少加工余量。確定加工余量有以下三種方法：1）分析計(jì)算法 通過分析影響加工余量的諸因素并應(yīng)用理論公式進(jìn)行計(jì)算來確定工序余量；2）查表修正法 實(shí)際生產(chǎn)中，加工余量常常是按有關(guān)工藝手冊和資料結(jié)合具有具體情況加以修正確定的；3）經(jīng)驗(yàn)估算法 由一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采用類比估算法確定加工余量。零件每一道工序加工規(guī)定達(dá)到的尺寸稱為工序尺寸。工序尺寸及其公差的大小不僅受到工序余量的影響，而且與工藝基準(zhǔn)的選擇有密切的關(guān)系。工序基準(zhǔn)或定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，使用往前推算的方法就能得到其工序尺寸及公差，先確定各工序余量的基本尺寸再由后往前逐個(gè)工序推算，即由零件上的設(shè)計(jì)尺寸開始，由最后一道工序向前工序推算，直到毛坯尺寸，中間各工序尺寸公差等級都按經(jīng)濟(jì)精度，按入體原則確定極限偏差，毛坯尺寸公差及偏差按相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定。在復(fù)雜的零件加工中，常常是工藝基準(zhǔn)不能直接選作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，而必須經(jīng)過基準(zhǔn)換算，將設(shè)計(jì)尺寸換算成加工工藝所需要的尺寸即工藝尺寸。主軸頸（）（1）確定加工方案，,公差等級為IT6。，確定加工方案為粗車－半精車－粗磨－精磨。（2）用查表法確定加工余量，毛坯總余量為=6mm。、：精磨余量=；粗磨余量=；半精車余量=；粗車余量=。（3）計(jì)算工序尺寸的基本尺寸。（設(shè)計(jì)尺寸），各工序基本尺寸依次為：粗磨(＋)mm=；半精車(＋)mm=；粗車(＋)mm=；毛坯(＋5)mm=。（4）確定各工序尺寸的公差及基本偏差。：精磨IT6；；粗磨IT7；；半精車IT9；；粗車IT11；；毛坯CT10；（）。工序尺寸按“入體原則”標(biāo)注：；；；；。步驟基本同上，為了簡明以下用表格列出：（）工序名稱