【正文】 ，選取“ TOP”面作為參照平面，參照方向為“右”，單擊草繪按鈕，在草繪環(huán)境中繪制草繪圖形，在拉伸深度處輸入值，預覽后，點擊確認按鈕。 圖 建立的自由端伸出軸頸 （ 3） 單擊窗口右側工具欄中的 “ 孔特征 ” 按鈕打開 “ 孔特征 ” 操作板 ，在 “ 孔特 22 征 ” 操作板 中點擊“放置 ” 按鈕，選擇曲軸自由端左側面為放置孔的平面，輸入次 參考位置，輸入相應的數(shù)據(jù)，預覽后點擊確認按鈕，完成孔特征的創(chuàng)建。 （ 2）重復上述步驟，輸入相應的尺寸數(shù)值，建立自由端的第二、三段伸出軸頸，并對軸頸相交處創(chuàng)建圓角特征。如圖 所示 。 占擊掃描，去除去材料，點擊確定，畫出潤滑油道。 圖 鏡像完成的曲軸主體部分 （ 9） 繪制潤滑油道。 （ 8）按住 Ctrl 鍵，用鼠標連續(xù)選取模型樹已經(jīng)建好的所有特征，鼠標右擊選取的特征，在彈出 的菜單中選擇“組”命令。然后選取模型樹中的組，在工具欄中單擊鏡像按鈕，選取連桿軸頸的拉伸出的面，單擊確定，完成特征的創(chuàng)建，如圖 所示。結果如圖 、圖 所示。 （ 4）重復上述步驟，建立建立連桿軸頸，長度為實際連桿軸頸的一半。如圖 所示。 建立曲柄模型 （ 1） 單擊窗口右側工具欄中的 “ 拉伸工具 ” 按鈕打開 “ 拉伸工具 ” 操作板，單擊 “ 草繪 ” 按鈕， 選取“ RIGHT”面作為草繪平面，選取“ TOP”面作為參照平面，參照方向為“左”，單擊草繪按鈕，在草繪環(huán)境中以主軸頸的直徑繪制一個圓，單擊草繪器中的確定按鈕，在拉伸長度處輸入主軸頸長度的一半，單擊確定按鈕，完成特征的 創(chuàng)建。 曲軸三維建?；具^程 建立零件設計文件 （ 1）雙擊打開 Pro/E 軟件圖標， 進入工作界面，選取 “ 文件 ” 中的 “ 設定工作目錄 ” ，以便于文件的查找，使用。 曲軸的結構及特征創(chuàng)建順序分析 仔細分析曲軸的結構可以看出，曲軸的飛輪端、自由端 、主軸頸、連桿軸頸以及曲拐都可以由等截面的圖形拉伸而成。 Pro/E 軟件是最早使用參數(shù)化建模的 CAD 軟件， 參數(shù)化是 Pro/E 的核心技術，無論多么復雜的零件模型，都可分解為有限數(shù)量的構成特征，每一種構成特征，都可以有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的概念。 本章小結 本章主要基于 CAD 軟件對曲軸進行二維的工藝規(guī)程的編制，并對加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定。主要性能有：在加工過程中檢測并修正軸頸圓度和尺寸；帶有 “ 學習功能 ” 的控制系統(tǒng)，附加對圓度偏差和干擾量的自動補償，可進行補償?shù)母蓴_量是：溫度，機械及動力影響，磨削余量的變化，材料以及金相結構的變化，砂輪的可切削性，機床的磨損狀況；磨削主軸頸和連桿軸頸一次裝夾，理論上的偏差為零；切入式磨削及擺動式磨削；對 “ 敏感工件 ” 的支撐，在主軸上采 用自動對中心的三點式中心架； CNC 控制的冷卻劑供給保障了磨削區(qū)域的持久用量；采用靜壓圓型導軌，無爬行現(xiàn)象，確保持久的高精確度（ X 軸導軌，進給絲杠，止推軸承）；減震抗扭轉床身，使用礦物的合成材料澆注而成，具有良好的吸震抗彎功能；砂輪軸適用于高達 140m/s 的磨削。 。該機床是德國BOEHRINGER 公司專為汽車發(fā)動機曲軸設計制造的柔性數(shù)控銑床，該設備應用 工件回轉和銑刀進給伺服連動控制技術，可以一次裝夾不改變曲軸回轉中心隨動跟蹤銑削曲軸的連桿軸頸。采用數(shù)控車床、數(shù)控內銑床、數(shù)控車拉床等先進設備對主軸頸、連桿軸頸進行數(shù)控車削、內銑削、 高速外銑加工 ，以有效減少曲軸加工的變形量。但著色探傷靈敏度較差。 著色探傷不需專用設備，只需配制著色劑。將零件表面侵泡在著色劑中，使著色劑滲透到零件表面缺陷內，然后取出擦凈。 D— 100 熒光顯像劑是由火棉膠 55﹪、丙酮 16﹪，無水酒精 14﹪、苯 9﹪、二甲苯 60﹪組成的混合液，并取這種混合液 100ml與 5﹪鋅白混合制成 D— 100 熒光顯像劑。通常顯像劑有氧化鎂、滑石粉等。 熒光滲透液應是由發(fā)光強的熒光物質和滲透性強油液配制而成 無論是干性或濕性顯像劑，都應具有良好的附著力和毛細作用，以利于將滲入在缺陷內的熒光物質吸至表面，顯像劑本身不應具有熒光性能，對金屬無腐蝕，對人體無毒性，易被沖洗。采用熒光探 傷時，可將被檢零件的表面侵入熒光滲透液內約 30min，然后用乳化劑清洗零件表面，用溫水（ 30℃～ 42℃）洗凈。 熒光探傷是利用熒光物質受激發(fā)光的原理。曲軸一般采用直流退磁法。采用交流退磁法只能使零件表面退磁 ，但它退磁速度快，因此應用廣泛。 零件經(jīng)磁化檢查后必須進行退磁，退磁的方法可分為交流退詞法和直流退詞法。磁粉可干用，也可以將磁粉與液體混合成懸浮液，但所用的液體應透明澄清，粘度要低。檢驗時使電流直接通過零件，在零件圓周表面產(chǎn)生環(huán)形橫向磁 場，便可發(fā)現(xiàn)零件表面平行于軸線的縱向裂紋。 縱向磁化法是將被檢零件置于馬蹄形電磁鐵的兩極之間，當線圈繞組通以電流時，電磁鐵產(chǎn)生磁通，經(jīng)過零件形成封閉磁路，在零件內產(chǎn)生平行于零件軸線的縱向磁場，就可以發(fā)現(xiàn)橫向裂紋。 磁力探傷時，必須使磁力線垂直地通過裂紋，因為裂紋平行于磁場時，磁力線偏散很小，就難以發(fā)現(xiàn)裂紋。 曲軸的檢驗 由于曲軸在加工過程中受到刀具和夾具的力，易產(chǎn)生裂紋，將會影響其正常工作， 15 所以曲軸在加工完成后要進行隱蔽缺陷的檢驗，一般有以下幾種方法： （ 1）磁力探傷 磁力探傷是利用電磁原理來檢驗金屬零件的隱蔽缺陷，當磁通量通過被檢零件時，若零件內部有裂紋，則在裂紋部位會由于磁力線的外泄形成局部的磁極，產(chǎn)生一對有S、 N極的局部磁場。C 為宜。根據(jù)國外經(jīng)驗，清洗 液溫度 30186。C~15186。 (2)清洗溫度 采用不同的清洗劑，清洗效果有所不同；統(tǒng)一種清洗劑的清洗溫度不同，清洗效果也有所不同。它具有清洗效率高，清洗效果好等優(yōu)點，但由于三氯乙烯、二甲苯等毒性較大，因而，在采用時必須配備相應的環(huán)保設備。其優(yōu)點是具有軟化和溶解油污的能力，清洗效果好，其缺點是閃點低、易揮發(fā)、易燃燒、有一定毒性，對地面、空氣和環(huán)境造成污染 ；石油有是能源物質，不僅成本高而且浪費資源。它的去污原理是通過皂化反應，是不溶與水的油脂變成溶與水的物質而被清除。 13 圖 清洗時間和清洗壓力 （ 1）清洗時間：根據(jù)試驗，被清洗零件的清洗時間在 30~40s 內時，清洗效果最好，但清洗時間與吹凈方法有關，如果清洗與吹凈同時進行，則清洗效果能達到 95%以上，如果清洗與吹凈交替進行，則清洗效果為 91%，如果選擇最合適的清洗液，則清洗效果僅達到 85﹪ 。曲軸經(jīng)第二輪去重作業(yè)后還需再作校驗，如果測量結果還未達到要求，則被判為“不合格”，將通過人工去重方式進行返修。 從前面的介紹可知，在確定曲軸不平衡量的過程中，工件和系統(tǒng)本身的一些誤差因素，或多或少會對校正去重的準確性帶來影響，故經(jīng)過上述動平衡后的曲軸還的在加以校驗，即在測量工位再進行一次復測，若測量結果表明還沒達到平衡校正要求，則還需做第二次校正去重。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，即可 確定在工件各校正面上的等效不平衡量，也就是在各個扇形配重塊確定位置的去重量，進而再轉換成為相應的以鉆孔深度表示的去重信號。根據(jù)裝卸料、輸送和鉆孔去重等作業(yè)過程中人工參與程度的不同，有全自動、半自動、機動之分；而按設置的工位數(shù)，有可分為單工位、雙工位的專機和多工位的自動線；另外在去重方式上，既有單動力頭的，也有多動力頭的，至于在其他技術環(huán)節(jié)上的差異就更多了。受曲軸形狀和許可去重位置的限制，一般四缸發(fā)動機曲軸的四個校正面位于其兩端和中間主軸頸的兩側，并且只可在規(guī)定的扇形配重快上進行動平衡去重。曲軸動平衡是為了消除或盡量減少工件的質量偏心，為提高發(fā)動機質量而采取的重要措施。 動平衡去重 曲軸是發(fā)動機中作高速定軸轉動的重要零件，當其回轉軸線與質量軸線不重合，即存在著偏重時，在高速回轉過程中產(chǎn)生較大的離心慣性力，甚至慣性力矩 。 ⑵ 以平面定位曲軸的一個端面，另一端面以自動定心 V形夾具定位，其中的一個主軸頸毛坯面打中心孔 A，如圖 所示。 曲軸中心孔加工一直以來用以下三道工序來完成，如圖 所示。 ⑵ 必須保證兩中心孔的同軸度，以確保兩中心孔與兩定位頂針同時接觸。因此，要保證曲軸的加工質量，必須首先確保中心孔的加工精度。 表 工序目錄表 工序號 工序名稱 設備名稱 10 銑兩端面、鉆中心孔 銑端面鉆中心孔機床 20 車與主軸頸同軸的軸頸 數(shù)控車床 30 車所有連桿軸頸 數(shù)控車床 40 銑平衡重 銑床 50 鉆法蘭盤導向孔 鉆床 60 加工孔 70 鉆油孔 深孔組合鉆床 80 車油孔倒角及所有倒角 數(shù)控車床 90 銑鍵槽 銑床 100 去毛刺，中間檢驗， 清洗 110 軸頸表面淬火 中頻表面淬火機 120 磁力探傷 130 磨與主軸頸同軸的軸頸 數(shù)控磨床 140 磨所有連桿軸頸 數(shù)控磨床 150 動平衡檢查、去除不平衡質量 動平衡機立式鉆床 160 拋光 拋光機 170 清洗，尺寸檢驗，入庫 清洗機 11 車端面鉆中心孔 基于曲軸中心孔是曲軸加工最原始、最重要的工藝基準，其尺寸精度、位置精度以及表面質量對整個曲軸加工起著非常中重要的作用和指導思想?！狝iT [6] 10 毛壞尺寸的確定 曲軸毛壞總長 437mm+兩端銑 4mm+兩端磨 1mm=442mm. 毛壞主軸頸Φ 50mm+粗車 2mm+精車 1mm+磨削 =，法蘭盤Φ ,小頭外圓Φ 、Φ 、Φ . 毛壞連桿軸頸Φ 42mm+粗車 2mm+精車 1mm+磨削 =. 毛壞平衡重外圓 R73mm+粗車 2mm+精車 1mm+磨削 =，大頭寬 115mm,小頭寬 85mm. 曲軸二維工藝規(guī)程的編制 曲軸加工工藝過程 曲軸的材料為鑄鐵，發(fā)動機為 4 缸驅動，因此曲軸可分為 4 段曲軸，小頭連齒輪及凸輪：大頭為動力輸出。 封閉環(huán)上、下偏差的計算 由式（ 3— 2）、（ 3— 3）分別減去式（ 3— 1），得到封閉環(huán)的上偏差 0AES 和下偏差 0AEI 0AES =??kz AES1 0????11nkj AjEI （ 34） =ESA1++ ESA1= 0AEI=??kz AzEI1 ????11nkj AjES （ 35） = EIA1= 式中 AzAz EIES 、 —— 分別為增環(huán)的上、下偏差； AjAj EIES 、 —— 分別為減環(huán)的上、下偏差。 JA —— 減環(huán) mkk AAA ?、 21 ?? 的基本尺寸； k—— 增環(huán)環(huán)數(shù)； m—— 組成環(huán)環(huán)數(shù)； 極值法是按組成環(huán)尺寸均為極限尺寸的條件下，來計算封閉環(huán)極限尺寸的一種方法。尺寸鏈的計算方法有極值法和統(tǒng)計法，本設計采用極值法，但無論極值法還是統(tǒng)計法，封閉環(huán)的基本尺寸都可以用尺寸鏈方程式確定。 8 圖 尺寸鏈圖 根據(jù)極值法計算公式，進行封閉環(huán)量值的計算。 圖 確定封閉環(huán)與增環(huán)和減環(huán)。下面我就采用極值法對曲軸銑兩端面這道工序進行尺寸鏈的計算。增環(huán)同向變動該環(huán)增大時封閉環(huán)也增大，該環(huán)減小時封閉環(huán)也減小。組成環(huán)：尺寸鏈中，對封閉環(huán)有影響的全部環(huán)。尺寸鏈中的每個尺寸簡稱環(huán)。 尺寸鏈的計算 在機器裝配或零件加工過程中，由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組，稱為尺寸鏈。 磨所有連桿軸頸至圖樣要求。 磨與主軸頸同軸的所有軸頸至圖樣要求。 鉆油孔Φ 主軸頸上Φ 。 鉆法蘭盤導向孔 6M10。留磨量 。定位及夾緊：主軸頸中心孔。定位及夾緊： 5 主軸頸。定位及夾 緊： 5 主軸頸。 毛坯尺寸、加工余量及公差的確定 加工余量的確定 加工余量的確定方法有計算法、查表 — 修正法、經(jīng)驗估計法，此設計采用查表 —修正法，確定加工余量時查《機械加工手冊》，然后再結合實際加工情況修正其加工余量數(shù)值。加工連頸時，用加工的法蘭和小頭的外圓及連桿軸頸外圓作為精基準基面，這樣便于保證技術要求。 （ 2）輔助粗基準的選擇在扇板上銑出兩個工藝平 面即是加工連頸時所用的輔助粗基準。 基準的選擇 （ 1）粗基準的選擇為了保證中心孔鉆在主軸頸毛坯外圓面的軸線位置上，選用主頸的外圓面為粗基準。球鐵中的內摩擦所耗功比鋼大 ,減小了工作時的扭轉振動的振幅和應力 ,應力集中也沒有鋼質曲軸敏感。由于采用鑄造方法可獲得較為理想的結構形狀 ,從而減輕質量 ,且機加工余量 隨鑄造工藝水平的提高而減小 ,球鐵鑄造曲軸的單邊加工余量可達 2～ 3ｍｍ。常用材料有：一般曲軸為