發(fā)動機曲軸的加工工藝(編輯修改稿)
2025-07-20 02:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、42Mn2V等材料。本設計采用球墨鑄鐵QT600—3。曲軸的毛坯根據(jù)批量大小、尺寸、結(jié)構及材料品種來決定。批量較大的小型曲軸采用模鍛；單件小批的中大型曲軸采用自用鍛造；而對于球墨鑄鐵材料則采用鑄造毛坯。 曲軸的機械加工工藝過程曲軸的尺寸精度、加工表面形狀精度以及位置精度的要求都很高，但剛性比較差，容易產(chǎn)生變形，這就給曲軸的機械加工帶來了很多困難，必須予以充分的重視。曲軸需要加工的表面有：主軸頸、連桿軸頸、鍵槽、φφ22的外圓。由于使用了工藝搭子，銑鍵槽安排在切除工藝搭子后，磨削外圓安排在保留工藝搭子前。根據(jù)曲軸的結(jié)構特點及機械加工的要求，加工順序大致可歸納為：銑兩端面；車工藝搭子和鉆中心孔；粗、精車三連桿軸頸；粗、精車各處外圓；精磨連桿軸頸、主軸頸和φφ22外圓；切除工藝搭子、車端面、銑鍵槽等。 曲軸的機械加工工藝路線（1）、鑄造（2）、熱處理（3）、銑兩端面（4）、車兩端工藝搭子外圓（5）、鉆主軸頸中心孔（6）、鉆連桿軸頸中心孔（7）、檢驗（8）、粗車三個連桿軸頸（9）、精車三個連桿軸頸（10）、車工藝搭子兩端面（11）、粗車各處外圓（12）、精車各處外圓（13）、檢驗（14）、磨削連桿軸頸外圓（15）、磨削兩主軸頸（16）、（17）、（18）、檢驗（19）、車掉兩端工藝搭子（20）、車兩端面（21）、銑鍵槽（22）、倒角（23）、去毛刺（24）、檢驗3 曲軸的機械加工工藝過程分析 曲軸的機械加工工藝特點曲軸除了具有軸的一般加工規(guī)律外，也有它的工藝特點，主要包括形狀復雜，剛性差及技術要求高，針對這些特點應采取相應的措施，分析如下： 形狀復雜曲軸主軸頸與連桿軸頸不在同一軸上線，偏心距有一定的尺寸要求，并且兩軸有較高的位置度要求，同時主軸頸與連桿軸頸間有較大的平衡塊，因此在工藝設計中應解決以下幾點問題：⑴、設計加工連桿軸頸的偏心夾具，即連桿軸頸與機床主軸重合，并使夾具能回轉(zhuǎn)180176。，加工另一連桿軸頸。⑵、為消除加工時的不平衡力的產(chǎn)生，設計夾具時應精確設計平衡塊的重量。 剛性差由于本曲軸長徑比較大，同時具有曲拐，因此剛性較差。曲軸在切削力及自重的作用下會產(chǎn)生嚴重的扭曲及彎曲變形，在工藝設計中應解決以下問題：⑴：粗加工時由于切削余量大，切削力也較大，可用中間托架來增強剛性，減小變形和振動，同時機床刀具及夾具都應有較高的剛度。⑵：在加工時盡量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同時橫向進給。⑶：合理安排工位次序以減少加工變形，按先粗后精的原則安排加工工序，逐步提高精度。 技術要求高曲軸技術要求較高，加工面多，需要保證的尺寸、形狀、位置精度較多。因而總的工藝路線較長，精加工占有相當比例。加工時應要解決以下問題：⑴：正確分配粗加工、半精加工及精加工余量。⑵：粗基準選擇用曲軸兩端的中心孔。中心孔的加工以主軸頸外圓作為基準，這樣能保證曲軸加工徑向及軸向加工余量的均勻性。⑶：精加工時仍用中心孔作為基準，但要重新修磨中心孔，避免精加工時因中心孔磨損引起加工誤差。也可一端用主軸頸定位，另一端用中心孔定位以提高剛度。⑷：曲軸軸向定位以主軸頸軸肩定位，工藝設計時定位基準應盡量與設計基準一致。 曲軸的機械加工工藝特點分析⑴、該零件是三拐小型曲軸，生產(chǎn)批量不大，故選用中心孔定位，它是輔助基準，裝夾方便，節(jié)省找正時間，又能保證三處連桿軸頸的位置精度。但軸兩端的軸頸分別是φ20mm和φ25mm，而三處連桿軸頸中心距分布在φ32mm的圓周上，故不能直接在軸端面上鉆三對中心孔。于是，在曲軸毛坯制造時，預先鑄造兩端φ45mm的工藝搭子，這樣就可以在工藝搭子上鉆出四對中心孔，達到用中心孔定位的目的。⑵、在工藝搭子端面上鉆四對中心孔，先以兩主軸頸為粗基準，鉆好主軸頸的一對中心孔；然后以這一對中心孔定位，以連桿軸頸為粗基準劃線，再將曲軸放到回轉(zhuǎn)工作臺上，加工φ32mm、圓周120176。均布的三個連桿軸頸的中心孔，這樣就保證了它們之間的位置精度。⑶、該零件剛性較差，應按先粗后精的原則安排加工順序，逐步提高加工精度。對于主軸頸與連桿軸頸的加工順序是，先加工三個連桿軸頸，然后再加工主軸頸及其他各處的外圓，這樣安排可以避免一開始就降低工件剛度，減少受力變形，有利于提高曲軸加工精度。⑷、由于使用了工藝搭子，銑鍵槽工序安排在切除中心孔后進行，故磨外圓工序必須提前在還保留工藝搭子中心孔時進行，同時要注意防止已磨好的表面被碰傷。 曲軸主要加工工序分析 銑曲軸兩端面及鉆中心孔本工序在鉆銑車組合車床上完成，主要保證曲軸總長及中心孔的質(zhì)量，若端面不平則中心鉆上的兩切削刃的受力不均，鉆頭可能引偏而折斷，因此采用先面后孔的原則。中心孔除影響曲軸質(zhì)量分布外，它還是曲軸加工的重要基準貫穿整個曲軸加工始終。因而直接影響曲軸加工精度。打中心孔在本次工藝設計中因考慮設備因素，采用找出曲軸的幾何中心代替質(zhì)量中心。打中心孔以毛坯的外表面作為基準，因而毛坯外表面質(zhì)量好壞直接影響孔的位置誤差。 曲軸主軸頸的車削由于曲軸年產(chǎn)量不大，主軸頸加工采用車削，在剛度較強的普通車床上進行。曲軸安裝在前、后頂尖上，一端用大盤夾住而另一端用頂尖頂住，用硬質(zhì)合金車幾道工序完成主軸頸的車削。由于加工余量大且不均勻，旋轉(zhuǎn)不平衡，加工時產(chǎn)生沖擊，因此工件要夾牢固。車床、刀具、夾具要有足夠的剛性。主軸頸車削順序是先精車一端主軸頸及軸肩，然后以車好的主軸頸定位。另一側(cè)用頂尖以中心孔定位。車另一端主軸頸、肩及各個軸頸，半精度及精車都按此順序進行，逐漸提高主軸頸及其他軸頸的加工精度。 曲軸連桿軸頸的車削在車削連桿軸頸時，以連桿軸頸中心孔作為加工連桿軸頸的基準，采用專用的車夾具車削連桿軸頸，車削同樣在普通車床上進
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