【正文】 ，選取“ TOP”面作為參照平面，參照方向?yàn)椤坝摇保瑔螕舨堇L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(yù)覽后，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕。 圖 建立的自由端伸出軸頸 （ 3） 單擊窗口右側(cè)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(diǎn)擊“放置 ” 按鈕，選擇曲軸自由端左側(cè)面為放置孔的平面，輸入次 參考位置，輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，預(yù)覽后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，完成孔特征的創(chuàng)建。 （ 2）重復(fù)上述步驟，輸入相應(yīng)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(diǎn)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(biāo)連續(xù)選取模型樹已經(jīng)建好的所有特征，鼠標(biāo)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(jié)果如圖 、圖 所示。 （ 4）重復(fù)上述步驟，建立建立連桿軸頸，長度為實(shí)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(cè)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?yàn)椤白蟆保瑔螕舨堇L按鈕，在草繪環(huán)境中以主軸頸的直徑繪制一個(gè)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(shè)計(jì)文件 （ 1）雙擊打開 Pro/E 軟件圖標(biāo)， 進(jìn)入工作界面，選取 “ 文件 ” 中的 “ 設(shè)定工作目錄 ” ，以便于文件的查找，使用。 曲軸的結(jié)構(gòu)及特征創(chuàng)建順序分析 仔細(xì)分析曲軸的結(jié)構(gòu)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(shù)，無論多么復(fù)雜的零件模型，都可分解為有限數(shù)量的構(gòu)成特征，每一種構(gòu)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(jié) 本章主要基于 CAD 軟件對曲軸進(jìn)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(xué)習(xí)功能 ” 的控制系統(tǒng)，附加對圓度偏差和干擾量的自動(dòng)補(bǔ)償，可進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母蓴_量是：溫度，機(jī)械及動(dòng)力影響，磨削余量的變化，材料以及金相結(jié)構(gòu)的變化，砂輪的可切削性，機(jī)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(dòng)式磨削；對 “ 敏感工件 ” 的支撐，在主軸上采 用自動(dòng)對中心的三點(diǎn)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(dǎo)軌，無爬行現(xiàn)象，確保持久的高精確度（ X 軸導(dǎo)軌，進(jìn)給絲杠，止推軸承）；減震抗扭轉(zhuǎn)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(dá) 140m/s 的磨削。 。該機(jī)床是德國BOEHRINGER 公司專為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸設(shè)計(jì)制造的柔性數(shù)控銑床，該設(shè)備應(yīng)用 工件回轉(zhuǎn)和銑刀進(jìn)給伺服連動(dòng)控制技術(shù)，可以一次裝夾不改變曲軸回轉(zhuǎn)中心隨動(dòng)跟蹤銑削曲軸的連桿軸頸。采用數(shù)控車床、數(shù)控內(nèi)銑床、數(shù)控車?yán)驳认冗M(jìn)設(shè)備對主軸頸、連桿軸頸進(jìn)行數(shù)控車削、內(nèi)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(shè)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(nèi)，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(yīng)是由發(fā)光強(qiáng)的熒光物質(zhì)和滲透性強(qiáng)油液配制而成 無論是干性或濕性顯像劑，都應(yīng)具有良好的附著力和毛細(xì)作用，以利于將滲入在缺陷內(nèi)的熒光物質(zhì)吸至表面，顯像劑本身不應(yīng)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(shí)，可將被檢零件的表面侵入熒光滲透液內(nèi)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(zhì)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(yīng)用廣泛。 零件經(jīng)磁化檢查后必須進(jìn)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(yīng)透明澄清，粘度要低。檢驗(yàn)時(shí)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(dāng)線圈繞組通以電流時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁通，經(jīng)過零件形成封閉磁路，在零件內(nèi)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(shí)，必須使磁力線垂直地通過裂紋，因?yàn)榱鸭y平行于磁場時(shí)，磁力線偏散很小，就難以發(fā)現(xiàn)裂紋。 曲軸的檢驗(yàn) 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(huì)影響其正常工作， 15 所以曲軸在加工完成后要進(jìn)行隱蔽缺陷的檢驗(yàn)，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(yàn)金屬零件的隱蔽缺陷，當(dāng)磁通量通過被檢零件時(shí)，若零件內(nèi)部有裂紋，則在裂紋部位會(huì)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(yàn)，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(diǎn)，但由于三氯乙烯、二甲苯等毒性較大，因而，在采用時(shí)必須配備相應(yīng)的環(huán)保設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是具有軟化和溶解油污的能力，清洗效果好，其缺點(diǎn)是閃點(diǎn)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(zhì)，不僅成本高而且浪費(fèi)資源。它的去污原理是通過皂化反應(yīng)，是不溶與水的油脂變成溶與水的物質(zhì)而被清除。 13 圖 清洗時(shí)間和清洗壓力 （ 1）清洗時(shí)間：根據(jù)試驗(yàn)，被清洗零件的清洗時(shí)間在 30~40s 內(nèi)時(shí)，清洗效果最好，但清洗時(shí)間與吹凈方法有關(guān)，如果清洗與吹凈同時(shí)進(jìn)行，則清洗效果能達(dá)到 95%以上，如果清洗與吹凈交替進(jìn)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(dá)到 85﹪ 。曲軸經(jīng)第二輪去重作業(yè)后還需再作校驗(yàn)，如果測量結(jié)果還未達(dá)到要求，則被判為“不合格”，將通過人工去重方式進(jìn)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(huì)對校正去重的準(zhǔn)確性帶來影響，故經(jīng)過上述動(dòng)平衡后的曲軸還的在加以校驗(yàn)，即在測量工位再進(jìn)行一次復(fù)測，若測量結(jié)果表明還沒達(dá)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(gè)扇形配重塊確定位置的去重量，進(jìn)而再轉(zhuǎn)換成為相應(yīng)的以鉆孔深度表示的去重信號(hào)。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(dòng)、半自動(dòng)、機(jī)動(dòng)之分；而按設(shè)置的工位數(shù)，有可分為單工位、雙工位的專機(jī)和多工位的自動(dòng)線；另外在去重方式上，既有單動(dòng)力頭的，也有多動(dòng)力頭的，至于在其他技術(shù)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(dòng)機(jī)曲軸的四個(gè)校正面位于其兩端和中間主軸頸的兩側(cè)，并且只可在規(guī)定的扇形配重快上進(jìn)行動(dòng)平衡去重。曲軸動(dòng)平衡是為了消除或盡量減少工件的質(zhì)量偏心，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量而采取的重要措施。 動(dòng)平衡去重 曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中作高速定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的重要零件，當(dāng)其回轉(zhuǎn)軸線與質(zhì)量軸線不重合，即存在著偏重時(shí)，在高速回轉(zhuǎn)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(gè)端面，另一端面以自動(dòng)定心 V形夾具定位，其中的一個(gè)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(shí)接觸。因此，要保證曲軸的加工質(zhì)量，必須首先確保中心孔的加工精度。 表 工序目錄表 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備名稱 10 銑兩端面、鉆中心孔 銑端面鉆中心孔機(jī)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(dǎo)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(yàn)， 清洗 110 軸頸表面淬火 中頻表面淬火機(jī) 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(dòng)平衡檢查、去除不平衡質(zhì)量 動(dòng)平衡機(jī)立式鉆床 160 拋光 拋光機(jī) 170 清洗，尺寸檢驗(yàn)，入庫 清洗機(jī) 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(zhǔn)，其尺寸精度、位置精度以及表面質(zhì)量對整個(gè)曲軸加工起著非常中重要的作用和指導(dǎo)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(dòng)機(jī)為 4 缸驅(qū)動(dòng)，因此曲軸可分為 4 段曲軸，小頭連齒輪及凸輪：大頭為動(dòng)力輸出。 封閉環(huán)上、下偏差的計(jì)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(jì)算封閉環(huán)極限尺寸的一種方法。尺寸鏈的計(jì)算方法有極值法和統(tǒng)計(jì)法，本設(shè)計(jì)采用極值法，但無論極值法還是統(tǒng)計(jì)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(jì)算公式，進(jìn)行封閉環(huán)量值的計(jì)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(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算。增環(huán)同向變動(dòng)該環(huán)增大時(shí)封閉環(huán)也增大，該環(huán)減小時(shí)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(gè)尺寸簡稱環(huán)。 尺寸鏈的計(jì)算 在機(jī)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(dǎo)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(jì)算法、查表 — 修正法、經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法，此設(shè)計(jì)采用查表 —修正法，確定加工余量時(shí)查《機(jī)械加工手冊》，然后再結(jié)合實(shí)際加工情況修正其加工余量數(shù)值。加工連頸時(shí)，用加工的法蘭和小頭的外圓及連桿軸頸外圓作為精基準(zhǔn)基面，這樣便于保證技術(shù)要求。 （ 2）輔助粗基準(zhǔn)的選擇在扇板上銑出兩個(gè)工藝平 面即是加工連頸時(shí)所用的輔助粗基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)的選擇 （ 1）粗基準(zhǔn)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(zhǔn)。球鐵中的內(nèi)摩擦所耗功比鋼大 ,減小了工作時(shí)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅和應(yīng)力 ,應(yīng)力集中也沒有鋼質(zhì)曲軸敏感。由于采用鑄造方法可獲得較為理想的結(jié)構(gòu)形狀 ,從而減輕質(zhì)量 ,且機(jī)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(dá) 2～ 3ｍｍ。常用材料有：一般曲軸為