发动机6112曲轴国产化工艺设计
YC6112EUP介绍
• 客户利益
–满足美国02和欧4、欧5排放法规 满足美国02和欧4 满足美国02和欧 –快速空气、燃油混合 快速空气、 快速空气 –低烟度、颗粒排放 低烟度、 低烟度 –改进 EGR 精度使 NOx 下降 改进 –改进BSFC 改进BSFC 改进
2004.7.11 8
单体泵系统工作情况
各缸高压油 结论 电控单体泵根据ECU发 发 电控单体泵根据 出的指令脉冲进行供油， 出的指令脉冲进行供油， 导致喷油器喷油 喷油始点由指令脉冲起 点控制 喷油量由指令脉冲的宽 度控制 不能实现多次喷射 喷油压力不可单独控制 其它传感 器输入
YC6112 EUP电控欧III柴油机 技术介绍
技术中心 电控技术处 2004.7.14 2004.7.14
1
内容
整机技术指标和电控单体泵的技术 电喷系统的情况 发动机标定和整车标定的重要性 采用电喷后的整车匹配售后服务
2004.7.11
2
电控单体泵样机(YC6L) 电控单体泵样机
2004.7.11
2004.7.11
YC6G240-30（G6000） （ ） 6缸立式直列水冷二气门四冲程直喷 缸立式直列水冷二气门四冲程直喷 7.803 （缸径×行程 112×132） 缸径× × ） 增压中冷 177/2200 950/（1000~1400） （ ） 2750~3000 575 195 德尔福电控单体泵系统 2000 24/(蓄电池容量 蓄电池容量≥180) 蓄电池容量 1184×823×1040 × × 700 EURO Ⅲ
•保护工况 保护工况 －超速保护 －超负荷保护 －冒烟保护 －超温保护 •故障诊断： 故障诊断： 故障诊断 －诊断与故障码 －失效安全策略 －Limp home •自学习与自适应策略 自学习与自适应策略 －喷油嘴识别与校正 －各缸平衡控制 •E-OBD（待选） （待选）
发动机加工的工艺设计
发动机加工的工艺设计“提高品质，降低成本”为汽车企业在将来的竞争中供应了基本保证。
对于发动机制造所接受的生产装备，其投资费用和寿命计算并非是件简洁的事情。
首先，企业要考虑在前期投入大量的资金购置生产设备；其次，在后期的使用过程中还要考虑加工过程中的使用成本和维护费用。
因此，规划过程中合理的工艺设计是格外重要的。
由于发动机制造选用的生产装备及工艺方法与加工的产品在规划周期内的改型有着亲密的关系，所以生产线为了适应这些设计上的差异，在规划时就应考虑生产设备的适应性、工艺的合理性，以及设备对日常消耗品的运营成本。
1机床的设计机床的选型对规划来讲至关重要，将直接影响到后续生产线的利用率和新产品的适应力量。
目前，对于发动机机械加工设备的选型主要是在专机和加工中心之间进行。
1.1专机将加工内容按工序安排给不同的单独工位挨次完成，毛坯（或半成品）从生产线的一端上料，半成品（或成品）从另一端下线，各工位间的传输由一条刚性的输送带连接起来。
这种生产设备适合于生产线柔性要求不高、设计变化较小的系列零件的生产，而对于设计变化较大的零件则由于要适应新产品改造其接受按序加工的专机费用较高。
因此，对于生产预期变化很少或设计变化不频繁的零件，专机是最佳的选择。
专机的特点：加工内容简洁、质量牢靠，加工效率高，加工精度和稳定性高。
对于专机的设计，一般是依据产量纲领一次性投资到位。
目前，发动机厂设计的机械加工线经常是关键工序接受专机，以保证加工效率和加工精度。
如发动机气缸盖气门阀座／导管及凸轮轴孔的精加工工序在气缸盖加工中属于格外关键的工序，对这些工序的加工其使用的设备往往是专机。
1.2加工中心加工中心的特点是柔性好，产品发生变化时只需要更换夹具、刀具，调整和编制新的加工程序即可满足新产品的生产。
加工中心适用于简单、工序多、精度要求高、需用多种类型一般机床和种类较多且简单的刀具、工装，经过多次装夹和调整才能完成加工的具有适当批量的零件。
毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计
毕业设计发动机曲轴加工工艺分析与设计引言发动机曲轴作为发动机的重要部件之一，在发动机工作过程中起到连接活塞和驱动传动机构的作用。
曲轴的质量和加工工艺直接影响发动机的性能和可靠性。
因此，针对毕业设计课题，本文将对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计。
1. 毕业设计课题背景随着汽车行业的不断发展，对发动机的要求越来越高。
而曲轴作为发动机的核心部件之一，具有复杂的形状结构和精密的加工要求。
因此，对发动机曲轴的加工工艺进行分析与设计，能够提高发动机的性能和可靠性。
2. 发动机曲轴的加工工艺分析2.1 曲轴的材料选择曲轴通常采用高强度合金钢材料，如40Cr、42CrMo等。
选择合适的材料可以保证曲轴具有足够的强度和硬度，以及良好的耐磨性。
2.2 曲轴的加工工艺流程曲轴的加工主要包括以下几个环节： 1. 初加工：包括锻造成型、粗车、粗磨等工艺，将原材料初步加工成近似形状的曲轴毛坯。
2. 精加工：包括细车、细磨、细磨光等工艺，对曲轴进行精细加工，使其达到设计要求的尺寸和表面质量。
3.热处理：通过热处理工艺对曲轴进行淬火或回火，提高曲轴的强度和硬度，以及更好的耐磨性。
4. 零件组装：将曲轴和其他相关部件进行组装，组成完整的发动机曲轴系统。
2.3 曲轴加工工艺中的关键技术在曲轴的加工过程中，有几个关键技术需要特别注意： 1. 切削力控制：控制切削力的大小和方向，避免过大的切削力对刀具和工件产生损伤。
2. 加工精度控制：控制加工精度的达到设计要求，特别是曲轴主轴段的圆度、圆柱度和轴向偏差等指标。
3. 表面质量控制：通过抛光等工艺控制曲轴表面的光洁度和平整度，以减小曲轴在工作过程中的摩擦损失和功耗。
3. 发动机曲轴加工工艺设计基于对发动机曲轴加工工艺的分析，可以进行如下的工艺设计： 1. 确定合适的材料：根据曲轴的设计要求，选择合适的高强度合金钢材料作为毛坯材料。
2. 设计加工工艺流程：根据曲轴的形状和尺寸要求，设计合理的加工工艺流程，包括初加工、精加工、热处理和零件组装等环节。
曲轴加工工艺及工装设计毕业设计
xxxx学校本科毕业设计（xx届）题目：xxxxx系列曲轴加工工艺及工装设计学生姓名：xxx学号：xxx院（系）：xxx专业班级：xxx指导教师：xxx 讲师起止时间：x年x月—x年x月摘要不管在发达国家还是发展中国家，机械制造业水平都是一国生产力的体现。
而作为机械制造业发展水平的一个重要体现，汽车制造业发展状况具有很强的代表性。
进入21世纪以后，发动机曲轴在制造工艺。
刀具等方面都发生了巨大的变化。
与以前加工工艺有很多不同，临近半个世纪的多刀车削工艺和手动磨销工艺，由于加工精度低和柔性差等原因，将逐步退出历史舞台。
高效复合加工技术及装备迅速进入汽车及零部件制造业，曲轴的高效复合加工技术在行业内也有相当程度的应用，这都将代表这一行业的未来发展趋势。
正是基于以上出现的信情况，进入21世纪以来，高效复合加工技术及装备汽车制造业得到了迅速的应用，生产效率得到了很到的提高，发动机曲轴生产线生产设备数量才得以减少，一条轿车发动机曲轴生产线，全线仅有十几台设备左右便可完成曲轴的整个加工过程，产品周转线短，加工效率高，易于质量管理。
因此本次毕业设计，在设计过程当中，务求在结合国内生产现状的情况下，充分学习国际先进加工技术，在理论上对传统的工艺进行改进，这也是本次设计的核心理念。
本说明书就是对本次设计的内容进行介绍和说明。
摘要：本说明书主要介绍了六缸汽车发动机曲轴的加工工艺，及其中一道工序的的夹具设计，还包含了测量连杆轴颈的单头双极限卡规的设计。
设计的理念是：在保证产品质量的前提下，充分利用现有生产条件，尽量提高生产率、降低成本、保证工人有良好且安全的劳动条件。
在工艺设计过程当中，设计充分考虑现有加工水平，并对传统工艺进行分析，在理论上进行设计改进。
在设计过程当中大量收集曲轴加工相关资料，多工件材料、结构特点、技术要求及工艺分析的基础上，并在老师的指导下，设计出了符合曲轴加工的理论工艺路线。
关键词：发动机、曲轴、工艺、夹具Summary：This manual introduces the six-cylinder car engine crankshaft machining process, and in a fixture design process, but also includes measuring the first pair of single-crankpin design rules limit card. Design philosophy is: the prerequisite of guaranteeing the quality of products, the full use of existing production conditions, to maximize productivity, reduce costs, ensure that workers are good and safe working conditions. In the process design process, design fully into account the existing level of processing, and analysis of the traditional process, in theory, design improvements. In the design process a large collection of relevant information crankshaft machining, multi-part material, structural characteristics, technical requirements and processes based on the analysis, and under the guidance of the teacher to design a process consistent with the theory of crankshaft machining line.Keywords: engine, crankshaft, process, fixture一、零件分析1、零件介绍曲轴是汽车发动机的主要零件之一，用于将活塞的往复运动变为旋转运动，以输出发动机的功率。
(工艺技术)WD系列发动机曲轴加工工艺设计
（工艺技术）WD系列发动机曲轴加工工艺设计中国计量学院现代科技学院本科毕业设计（论文）WD615系列发动机曲轴加工工艺设计The Machining ProcessesDesign on WD615 Series EngineCrankshaft学生姓名学号学生专业机械设计制造及其自动化班级机械081 系机电工程系指导教师罗文副研究员中国计量学院现代科技学院2012年6月郑重声明本人呈交的毕业设计论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
学生签名：陈兆松日期： 2012年5月分类号：TH122 密级：公开UDC：621 学校代码：13292中国计量学院现代科技学院本科毕业设计（论文）WD615系列发动机曲轴加工工艺设计The Machining ProcessesDesign on WD615 Series EngineCrankshaft作者陈兆松学号0830115134申请学位工学学士指导教师罗文副研究员学科专业机械设计制造及其自动化培养单位中国计量学院现代科技学院答辩委员会主席评阅人2012 年6月致谢经过几个月的忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于缺乏实践经验，难免有许多考虑不周全的地方，多亏身边有一群共同努力、互相帮助的同学以及指导老师的精心指导。
在这里首先要感谢我的导师罗文老师。
罗老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期修改这整个过程中都给予了我宝贵的意见和建议。
由于没有实际经验，我在设计过程遇到了许多困难，但是罗老师总会耐心的给我介绍各种实际生产加工中的情况和方案。
玉柴6112,6G国4系列柴油机的参数
Q/YC 587—2011 1 主要技术参数见表1。
表1表1（续）12 要求2.1 功率柴油机的标定功率应符合表1的规定,其偏差应不超过±5％。
最大净功率应符合表1的规定。
型式认证时, 其偏差应不大于±2％, 生产一致性时, 其偏差应不于±5％。
2.2 最大扭矩柴油机的最大扭矩应符合表1的规定,其偏差应不超过±6％。
2.3 油耗柴油机的最大扭矩工况燃油消耗率、外特性最低燃油消耗率和机油燃油消耗比应符合表1的规定。
2.4 温度和压力温度和压力应符合下列规定：a)机油温度（油底壳）为95℃～115℃；b)机油压力为0.3 MPa～0.6 Mpa；c)冷却水温度（出口）为75℃～95℃；d)排气温度（涡轮后）应不大于580℃。
怠速时机油压力应不低于0.1MPa。
2.5 各缸工作均匀性柴油机在标定工况运转时，各缸平均指示压力不均匀率应不大于4％。
2.6 最高空载转速柴油机最高空载转速应符合表1的规定，当柴油机的转速大于标定转速时，应能自动减少供油，而当柴油机的转速恢复到标定转速时, 应能自动恢复正常供油。
Q/YC 587—2011 2.7 最低空载转速柴油机最低空载转速应符合表1的规定, 在最低空载转速（怠速）运转时,应能稳定运行5min以上。
柴油机的怠速转速波动值应不超过±20r/min。
2.8 起动性柴油机在周围环境温度不低于—15℃时，不采用特殊低温起动措施应能顺利起动，起动所需时间不大于15s，连续起动三次, 有二次能起动均算成功，每次间隔应不小于2min。
当环境温度低于—15℃时, 允许用其它辅助起动措施。
2.9 安全性柴油机应装有紧急停车装置，且须灵活有效。
机油压力感应塞、低压报警器、水温感应塞应灵敏有效。
柴油机气泵应工作正常。
2.10 纵倾、横倾柴油机在纵倾20°、横倾20°的条件下应能正常地工作。
2.11 密封性经出厂检查合格的柴油机各密封面及管接处, 不允许漏气、漏油、漏水。
发动机曲轴加工工艺分析与方案设计书
曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。
发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。
本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。
工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。
所撰写的工艺路线合理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。
所以，本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类型，经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料，确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。
关键词：发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计目录第一章概述 1第二章确定曲轴的加工工艺过程 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6曲轴的机械加工工艺路线 5第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 73. 3曲轴主要加工工序分析 (8)3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8)3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8)3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8)3.3.4键槽加工 (9)3.3.5轴颈的磨削 (9)第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢辞 13参考文献 14附录 15第一章概述曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活塞的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
YC6112系列柴油机结构分析
YC6112系列柴油机结构分析
李春德;卓松芳
【期刊名称】《汽车研究与开发》
【年(卷),期】1997(000)004
【摘要】本文对广西玉柴机器股份有限公司引进并生产的ＹＣ６１１２系列柴油机主要总成及零部件的结构特点了分析，并将该发动机与有关发同的性能指标进行了比较，通过分析比较说明该发动机功能覆盖面扭矩大，结构比较先进，可广泛用作６－１５ｔ载货汽车，大客车，集装箱牵引力及多种专用车的配套动力。
【总页数】7页(P25-31)
【作者】李春德;卓松芳
【作者单位】中汽总公司重庆汽车研究所;中汽总公司重庆汽车研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U464.172
【相关文献】
1.关于YC6112柴油机冷磨合窜机油问题的试验研究 [J], 罗卫
2.YC6112型柴油机的适寒性研究 [J], 唐作兴;吴子乔;王云生
3.YC6112柴油机主轴烧瓦故障分析 [J], 余建国
4.YC6112系列柴油机国产化设计 [J], 梅保涵
5.美国YC6112柴油机气缸体国产化技术 [J], 吕登红;苏广才;傅显珍
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4 结论本系统的研制完全立足于国产化目标,通过实机运行考核,系统运行稳定、可靠,适用于发动机行业做缸内燃烧过程的测量和分析。
系统组合与国外同类产品相当,性能良好,操作使用方便。
采用光栅角标信号发生器使采样基本无漏码。
因而,该系统在功能和性能方面达到了国外同类产品的先进水平,对从事内燃机设计、研制、生产开发工作的用户来说,具有广泛的应用前景。
作者简介:段绍林,男,汉族,四川南充人,高工。
6112曲轴国产化工艺设计段绍林,王 仲(机械工业部第三设计院,重庆400039) 摘要:介绍广西玉柴机器股份有限公司引进福特公司的YC 6112柴油机曲轴的生产纲领、制造工艺以及国产化设计和国产化工艺流程。
曲轴国产化为国家节约了大量外汇,具有显著的经济效益和社会效益。
关键词:6112柴油机;曲轴;制造工艺中图分类号:TK 423.3+1 文献标识码:B 文章编号:1000-6494(2000)06-0015-05D esign of Na tiona l ized Techn ique for 6112Crankshaf tDUAN Shao 2lin ,WAN G Zhong(T h ird D esign and R esearch Institute ,MM I ,Chongqing 400039,Ch ina )Abstract :T h is paper introduces p roducti on p rogram ,m anufacturing techno logy ,nati onalized design and nati onalized techno logical p rocess of YC 6112diesel engine crank shaft i m po rted by Guangxi YuchaiM ach inery Jo int 2stock Co .,L td ..N ati onalizati on of crank shaft econom izes on a large num ber of fo reign currency fo r our country and ach ieves rem arkable econom ic results in society .Key words :6112diesel engine ;crank shaft ;m anufacturing technique 玉柴YC 6112系列柴油机是引进福特公司的系列产品,6112柴油机是福特公司发动机工程部历时四年开发成功的系列产品,1989年投产。
该系列产品功率118～246k W ,转速2000～2600r m in ,扭矩490～1175N ・m ,最大扭矩时燃油耗为200～225g k W ・h ,排放满足欧洲 号标准,也能满足美国1991年柴油机产品排放法规要求。
整机一米噪声声压为98dB (A ),配套的载重汽车、客车大修里程可达80万km 。
曲轴是内燃机最重要的零件之一,曲轴在工作中将活塞的往复运动转化成旋转运动,并且对外输出功率。
曲轴在使用中的磨损是决定发动机是否需要大修的一个主要因素,如果曲轴质量没有保证,将严重影响曲轴的寿命和整机的可靠性。
因此,必须确保曲轴具有较高的表面硬度、疲劳强度、耐磨性能,具有足够的抗拉强度、冲击韧性等良好的综合机械性能,以提高曲轴的使用寿命。
1 生产纲领玉柴6112曲轴材料为42C r M o锻件毛坯。
6112曲轴生产纲领为45000根 年,长远发展生产纲领为70000根 年。
2 加工精度要求a.主轴颈 85.65+0.004-0.019mm,表面粗糙度R a0.2Λm,圆柱度0.005mm;b.连杆轴颈 69.85±0.01mm,表面粗糙度R a0.2Λm,圆柱度0.005mm;c.以1、7主轴颈为基准,任何一档主轴颈的全跳动为0.10mm,相邻主轴颈间的跳动量为0.05mm;d.连杆轴颈轴线对1、7主轴颈的平行度为0.01mm;e.止推面平面度0.013mm,表面粗糙度R a0.3Λm,止推面对1、7主轴颈垂直度0.03 mm;f.曲轴半径66+0.09-0.01mm;g.曲轴动平衡后,不平衡量应小于或等于36g・c m;h.轴颈感应淬火,圆角滚压;i.曲轴总长979.7mm;j.曲轴中间主轴跳动小于1.02mm时,才允许校直,但只允许单向校直,淬硬后不允许校直。
3 工艺的制定3.1 中心孔加工目前曲轴的中心孔加工主要有以下几种方法:几何中心孔法;质量中心孔法;几何中心孔+动平衡检测法,下面分别进行讨论。
3.1.1 几何中心孔法采用几何定心法加工曲轴中心孔时,以曲轴1、7主轴颈外圆作为径向粗基准,以中间主轴颈两侧面为轴向粗基准。
这样加工出来的中心孔在曲轴的几何轴线上,称为几何中心孔。
曲轴加工几何中心孔时,选用一台沈阳第三机床厂生产的Z B T821621型铣端面打中心孔机床即可完成。
目前国内大部分内燃机生产厂家都采用此方法,其优点是设备简单、投资少,适用于毛坯精度较好的曲轴。
当曲轴毛坯质量较差时,由于6缸机曲轴外型复杂,两端主轴颈外圆毛坯作为径向粗基准定位不准确等原因,使其几何中心线偏离质量中心线,造成初始不平衡量较大,从而造成曲轴在动平衡时去重太多,甚至无法达到动平衡的要求而报废。
3.1.2 质量中心孔法采用质量定心法加工中心孔时,必须先加工出两端面,在质量定心机上先对曲轴进行动平衡,找出曲轴的质量中心线,再按质量中心线钻出中心孔,这样加工出的中心孔称为质量中心孔。
采用质量定心法加工曲轴的主要优点是:曲轴回转中心线与质量中心线重合,使曲轴初始不平衡量很小,转动惯量较小,有利于保持加工设备的精度,同时减少了曲轴动平衡时的去重工作量,减少动平衡工序时间,提高动平衡合格率。
其缺点是质量定心相对几何定心来讲,工序要多一次,设备多一台,而且质量定心设备的投资金额是几何定心设备投资金额的数倍。
此外,质量中心孔对毛坯几何精度要求很高,否则由于毛坯余量分配不均,形位精度差,将造成毛坯质量中心与成品质量中心产生较大偏差而得不到理想效果。
3.1.3 几何中心孔+动平衡检测法由于质量定心法设备昂贵,日本丰田公司采用了一种几何中心孔+动平衡检测工艺方法,其流程是:先在曲轴上钻出几何中心孔,再以此中心孔定位来测量曲轴的初始不平衡量,并由合格与超差判断装置进行鉴别,将合格的曲轴送至下道工序,将超差的曲轴送至超差品递送装置上。
当超差品连续发生,超过预定数量时,则发出该批曲轴超差的讯号,这时,超差品递送装置中的工件由中心孔位置检测装置来进行检查,根据检测结果找出该批曲轴超差的原因,并向中心孔机床发出加工基准夹紧位置调整的指令,同时把检测后得到的超差数量送入计算机,进行加工基准夹紧位置数量的计算,并按照计算所得到的调整数量,自动调整中心孔机床的加工基准夹紧装置与中心孔刀具的相对位置,使以后加工的曲轴达到合格水平。
该工艺的实质是使加工出的中心孔的位置向质量中心线趋近,所以该工艺比质量定心工艺差,但是比几何定心工艺有较大的改进,其设备投资也介于几何定心和质量定心之间。
综上所述,由于国内现阶段曲轴毛坯质量较差,加工余量分配不均,为保证加工质量,6112曲轴国产化工艺选用质量中心孔法加工。
3.2 粗加工工艺的选择粗加工工艺有:我国传统的多刀车床车削工艺、车拉工艺、内铣工艺、车车拉工艺。
3.2.1 多刀成型车削工艺工艺流程:车中间主轴颈——磨中间主轴颈——多刀车其余各主轴颈及油封外圆、齿轮外圆等——粗磨主轴颈——车2、5连杆颈——车3、4连杆颈——车1、6连杆颈——粗磨连杆颈。
目前我国大多数发动机厂均采用此工艺生产曲轴。
此工艺的特点是工艺流程长、设备投资低。
但是,采用以S12206曲轴主轴颈多刀车床及S12217曲轴连杆颈多刀车床为主的车削工艺时,由于刀具为宽刀成型车削,带状切屑,而且为多刀同时加工,径向切削力大,在加工过程中使曲轴承受很大的切削力,容易产生较大变形。
六缸柴油机粗加工后,中间主轴颈对两端主轴颈的跳动量可以高达1mm以上。
为了使后续工序能继续加工,往往经过几道校直工序,严重影响曲轴的加工精度。
曲轴在加工过程中,通常不允许冷校直,冷校直后曲轴会产生附加内应力,虽然校直时达到了跳动量的要求,可以继续加工,但经过一段时间后,曲轴内应力重新分布,弹性恢复,又破坏了原来的加工精度,严重的甚至产生校直裂纹而报废。
为了稳定地保证曲轴加工质量,应控制曲轴粗加工变形或减少粗加工变形量,故不采用传统多刀成型车工艺。
3.2.2 内铣工艺曲轴内铣工艺是20世纪80年代末开发出来的曲轴粗加工工艺,内铣刀旋转作主切削运动,利用展成法来加工曲轴的主轴颈及连杆颈,由于生产厂家不同,在加工过程中曲轴有不转动的(如奥地利GFM公司的FKP20型曲轴内铣床),也有曲轴缓慢转动作进给运动的(如德国H ELL ER公司的DR Z400型曲轴内铣床)。
在加工过程中曲轴承受的径向力较小且有中心架支承,铣削加工出的切屑是小片状切屑,使曲轴粗加工的变形大大减少。
经内铣后,主轴颈及连杆轴颈直径为±0.12mm,开档为±0.1mm,曲轴中间主轴颈对两端主轴颈的跳动可控制在0.5 mm左右,毛坯余量大时,内铣也同样可以加工。
不足之处是,由于内铣采用展成法,加工出来的主轴颈及连杆轴颈为多面柱体组成,圆柱度不如车削加工好,内铣床设备投资昂贵。
3.2.3 车拉及车车拉工艺车拉及车车拉工艺是先进工业国家20世纪90年代初研制开发成功的新工艺。
曲轴车拉加工时,曲轴旋转产生主切削运动,刀具旋转产生进给运动,每一刀片只完成很小一部分切削工作,一个轴颈加工有几十个刀片参加切削,其切屑很小,加工过程中还有中间支承,切削力很小,加工平稳性好,热负荷小,刀具寿命长,加工效率高,曲轴变形量很小。
车拉与车车拉的不同之处在于,车车拉床刀具可轴向进给,而车拉则不能(有些外国公司称可少量轴向进给,用来加工沉割槽)。
经车车拉加工后曲轴可达到的精度如下:主轴颈及连杆轴颈直径为±0.08mm,宽度为±0.08mm,中间主轴颈为两端主轴颈跳动为±0.15mm,已经达到或超过粗磨的精度,经过车车拉后,曲轴可以省去粗磨工序。
可以说车车拉工艺就是车削加上车拉工艺,机床有一定柔性,适应范围较大,但不适应于毛坯很差的曲轴。
综上所述,由于玉柴6112曲轴毛坯采用热模锻压力机生产,其精度不是很差,因此我们选用车车拉工艺做为曲轴粗加工工艺,其设备简单、可靠,投资少于内铣。
3.3 磨削工艺的选择由于目前国产曲轴磨床只能达到圆度0.01mm、圆柱度0.01mm、表面粗糙度R a 0.8Λm,不能达到6112曲轴的精度要求,故决定全部采用德国NA XO S公司的数控曲轴磨床,对主轴颈、连杆颈及大小头轴颈进行磨削。