曲轴工艺基础知识
发动机曲轴生产工艺
发动机曲轴生产工艺
发动机曲轴是发动机的关键部件之一，其生产工艺对于发动机性能的提升具有重要意义。
以下是发动机曲轴的生产工艺过程。
首先，曲轴的生产工艺从原材料的选择开始。
一般情况下，曲轴的原材料选用高强度的合金钢，如40Cr、35CrMo等。
这些
合金钢具有良好的耐磨性和高强度，能够满足曲轴在高速旋转时的强度要求。
接下来，曲轴的生产过程分为锻造和加工两个阶段。
锻造阶段是将所选的原材料加热至适宜温度，然后通过锻压机械进行锻造成型。
锻造的目的是使曲轴在结构上具有更好的连续性和均匀性，提高其强度和耐磨性。
锻造完成后，曲轴进入加工阶段。
加工阶段主要包括车削、磨削和检验等步骤。
在车削过程中，曲轴将被加工成所需的基本形状，并进行精确的外轮廓车削；在磨削过程中，曲轴将通过磨床进行细致的加工，确保其尺寸精度和表面质量；在检验中，曲轴将被进行各项性能测试，包括尺寸测量、硬度测试和磁粉探伤等。
最后，曲轴经过喷丸清洗和表面处理后，就可以进入组装阶段。
在组装过程中，曲轴将与其他发动机部件进行配合，形成完整的发动机装置。
组装完成后，曲轴还需要进行平衡修整，以确保其在旋转时的平衡性和稳定性。
总之，发动机曲轴的生产工艺包括原材料选择、锻造、加工和
组装几个关键阶段。
通过精细的生产工艺，可以生产出高质量的发动机曲轴，提高发动机性能和可靠性。
曲轴加工工艺设计
3 曲轴加工工艺3.1曲轴的功用、结构特点及工作条件曲轴在发动机内是一个高速旋转的长轴，它将活塞的直线往复运动变为旋转运动，进而通过飞轮把扭矩输送给底盘的传动系，同时还骆动配气机构及其它辅助装置，所以其受力条件相当复杂，除了旋转质量的离心力外，还承受周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲与扭转载荷。
为保证工作可靠，曲轴必须要有足够的强度和刚度，各工作表面要耐磨。
而且润滑良好。
其结构如图3.1.18所示，主要由主轴颈、连杆轴颈、油封轴颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈和曲柄臂等组成。
3.2 曲抽的毛坯材料及制造方法CA6102发动机曲轴采用45"钢模锻方式制造，它具有较高的刚度、强度和良好的耐磨性。
图3.1.19为其毛坯图。
3.3 曲轴的主要加工表面及技术要求如图3.1.18所示，CA6102发动机曲轴的主要加工表面及技术要求如下:1.主轴颈:曲轴共有7个主轴颈，它们是曲轴的支点。
为了最大限度地增加曲轴的刚度，通常将主轴颈设计得粗一些，尽管这会增加重量，但是它可以大大提高曲轴的刚度，增加重叠度，减轻扭振的危害。
主轴颈为7560.32a h R m φμ，圆柱度公差为0.005mm 。
第一轴颈长0.100.0543.7mm ++，第四轴颈宽0.37070mm +,第七轴颈宽59.70.23mm ±，第二、三、五、六轴颈宽0.31038mm +以第一、七主轴颈为基准。
第四主轴颈的径向跳动公差为0.05mm 。
2.连杆轴颈：曲轴共有六个连杆轴颈，它与连杆总成大头相连接。
轴颈为6260.32a h R m φμ,圆柱度公差为0.005mm 。
轴颈宽38H10mm ，其与主轴颈的重叠度为11.35mm 。
3.油封轴颈：油封轴颈为1007h mm φ。
4.曲柄臂:曲柄臂用于连接主轴颈和连杆轴颈，共有十二个。
它呈长圆形，是曲轴的薄弱环节。
容易产生扭断和疲劳破坏。
曲柄半径为R(57.15士0.07)mm 。
曲轴加工方法
曲轴加工方法
曲轴是发动机的重要部件之一，它的加工质量直接影响着发动机的性能和寿命。
曲轴加工方法主要包括车削、磨削、抛光等工艺，下面将详细介绍这些方法。
一、车削法
车削法是曲轴加工中最常用的方法之一，它可以用于加工曲轴的各个部位。
车削法的优点是加工效率高、加工精度高、表面光洁度好，但是对于曲轴的弯曲部位，车削法的加工难度较大。
二、磨削法
磨削法是曲轴加工中另一种常用的方法，它可以用于加工曲轴的弯曲部位和其他难以用车削法加工的部位。
磨削法的优点是加工精度高、表面光洁度好，但是加工效率较低，同时磨削过程中会产生大量的热量，容易导致曲轴变形。
三、抛光法
抛光法是曲轴加工中用于提高表面光洁度的方法，它可以使曲轴表面
更加光滑，减少表面粗糙度，从而降低曲轴的疲劳损伤和磨损。
抛光法的优点是加工效率高、加工精度高、表面光洁度好，但是需要注意的是，抛光过程中要控制好加工压力和速度，以免对曲轴表面造成损伤。
总之，曲轴加工方法有很多种，不同的加工方法适用于不同的曲轴部位和加工要求。
在实际加工中，需要根据具体情况选择合适的加工方法，以保证曲轴的加工质量和性能。
同时，加工过程中要注意控制加工参数，避免对曲轴造成不必要的损伤。
曲轴加工工艺讲座(奇瑞)
曲轴加工工艺
• OP60加工所有油孔
曲轴加工工艺
• OP70加工小头的螺纹底孔、攻丝；加工法兰上的导向孔 ，螺纹
孔和工艺销孔。
曲轴加工工艺
• OP80粗精磨所有主轴颈和法兰
曲轴加工工艺
• OP90粗精磨所有连杆轴颈，1，5主轴颈定位夹紧，法兰工艺孔角
向定位、驱动。
曲轴加工工艺
• OP100磨小头（油泵、油封、皮带轮轴
• • •
曲轴加工工艺
曲轴加工工艺
• OP130抛光
曲轴加工工艺
• OP140清洗
AVL曲轴加工
OP10 铣端面， 钻中心孔 OP20车削所有与主 轴颈同轴的轴颈和 1，8平衡块外圆 OP50感应淬火所有 主轴颈和连杆轴颈 及前后油封 OP80圆角滚压及校 直 OP110磨连杆轴颈 OP140磨法兰端 OP170清洗 OP30外铣所有连 杆轴颈和2～7平 衡块外圆 OP40钻油孔及倒 角 OP90止推面精车 和滚光 OP100磨主轴颈 OP150平衡去重 OP160抛光
OP60回火
OP70回火 OP120两端精加工 OP130磨小头 OP180下线
AVL新工艺说明
• OP30 turn－chasing机床优点
1. 2. 3. 4. 5. 具有可选择的不同结构加上有关刀具使用的一些实际经验, 可以 大大的缩短加工时间从而提高了生产率. 使用了线性导轨, 数字驱动技术以及快速控制和刚性极高的进给 驱动系统, 从而极大的缩短了辅助时间. 在机床结构上, 加工区域密封, 采用干式加工减低了对自然资源的 消耗. 低成本刀具, 以及安全的切削参数, 降低了生产成本. 机床易于操作, 减低了机床调整时间,也易于实现自动化.
颈）
曲轴加工工艺
曲轴的生产工艺
曲轴的生产工艺曲轴是发动机中的核心零部件之一，它负责将活塞的上下往复运动转换成连续的旋转运动，以驱动机械设备工作。
曲轴的生产工艺是十分复杂的，需要多道工序进行加工和精密加工，以下为一般曲轴的生产工艺流程。
首先，制造曲轴的原材料通常采用高品质的合金钢或工程铸造铸铁。
这些原材料具有优异的力学性能和耐磨性，能够提供较好的使用寿命。
第一道工序是锻造加工。
将原材料加热至一定温度后，通过锻压机械设备进行锻造。
锻造是将金属材料加热至一定温度，再施加外力使其改变形态的加工工艺。
通过锻打，使得曲轴的内部组织紧密，提高强度和硬度。
接下来进行车削加工。
车削是将曲轴固定在车床上，然后利用车刀对其进行切削加工。
通过车削工艺，将曲轴的外部轮廓和内孔等具体形状加工出来，以满足设计要求。
紧接着是磨削加工。
磨削是通过磨削机进行，将车削后的曲轴进行精密加工。
这个过程主要是通过磨石将曲轴的表面进行几何形状和尺寸的修整，以提高其精度和光洁度。
随后是孔加工。
通过钻孔机进行钻孔加工，将曲轴上需要的孔进行加工和扩孔。
这些孔用于固定其他零部件或者用于曲轴上的润滑。
最后是热处理。
利用热处理技术对曲轴进行加热，使其组织结构发生变化，提高其机械性能。
热处理可以增加曲轴的硬度和耐磨性，提高其使用寿命和稳定性。
整个生产工艺中还包括一些次要工序，如喷漆、平衡、清洗等。
喷漆是为了防止曲轴生锈，平衡是为了保证曲轴运转过程中的平衡性，清洗是为了去除加工中产生的铁屑和油渍。
综上所述，曲轴的生产工艺是一个复杂的过程，需要多道工序进行加工和精密加工。
每个工序都需要严格控制，确保曲轴的质量和使用寿命。
只有生产出合格的曲轴，才能够保证发动机的运行稳定性和可靠性。
发动机曲轴加工工艺及其夹具设计
发动机曲轴加工工艺及其夹具设计发动机曲轴是发动机的核心部件之一，其制造工艺和加工质量直接影响着发动机的性能和寿命。
本文将对发动机曲轴加工工艺以及夹具设计进行简单介绍。
1.材料选择：发动机曲轴的材料要求高强度、高韧性、高耐磨性和高耐蚀性。
常用材料有40Cr、42CrMo、35CrMo等。
选择材料时一定要注意其成本和可加工性。
2.热处理：材料进行热处理，以改善材料的组织结构和性能，增强其硬度和韧性，以提高曲轴的使用寿命和稳定性。
3.粗加工：曲轴的粗加工一般采用车削、铣削、钻削等方式进行。
其中，车削是主要加工方法，要求车削精度高，表面质量好。
4.精加工：曲轴精加工主要包括磨削和抛光两个环节。
磨削是将曲轴的几何误差、表面粗糙度和中心误差等降低到一定的标准要求。
抛光则是在磨削的基础上，进一步提高曲轴表面的光洁度。
5.质检：曲轴经过精加工后，要进行质检，检验标准包括曲轴的尺寸精度、圆度、中心距误差、表面粗糙度、硬度等。
二、夹具设计曲轴加工过程中，夹具是起关键作用的部件之一，其设计质量直接关系到曲轴加工的精度和质量。
夹具设计要满足以下要求：1.夹紧力要合适：夹具夹的是工件，夹具夹得太紧会变形，夹得太松会影响精度。
因此，需要根据曲轴的尺寸和材料特性，确定夹具的夹紧力合适大小。
2.布局合理：夹具的构造应布局合理，尽量减少对工件的影响，保证加工过程稳定。
3.介质选择正确：曲轴材料较硬，静电加工剩余电量较大，夹具水平面与工件接触区域的介质应该选择好导电材质，以减少静电影响。
4.操作方便：夹具必须符合人体工程学原理，使操作者可以舒适地测量和调整待加工曲轴的位置和角度。
5.精度高：夹具必须精度高，经过校验后符合加工点位的要求，确保加工精度和质量。
曲轴的加工工艺及夹具设计.
曲轴的加工工艺及夹具设计.曲轴是一种中空的长轴，具有凸轮和连杆等部件。
曲轴广泛用于发动机、发电机、泵和压缩机等机械设备中。
由于其制作具有较强的特殊性和难度，因此制作曲轴的工艺及夹具设计至关重要。
1. 设计工艺和工艺路线曲轴的设计必须遵循机械原理和技术规范。
在进行曲轴设计时，需考虑到曲轴的材质，曲轴壳特征，曲轴壳直径和轴承座位置等因素。
在考虑这些因素的同时，需要进行材料选择和制造工艺选择，以便获得最优的曲轴设计，同时优化制造成本。
2.原料准备曲轴一般由高强度合金钢、铸铁或铝合金等材料制成。
在对原料进行处理时，需遵循材料质量指导书规定和制造工艺要求。
在准备原料时，还需对其进行热处理，以获得合适的材料性能，提高曲轴的强度和耐用性。
3. 车削工艺曲轴车削工艺是曲轴加工流程的核心，也是曲轴用最多的材料加工工艺。
在车削工艺中，需要使用高精度的车床和其它特殊加工设备，以保证曲轴的直径精度、凸轮和连杆安装位置、轴承座间隙等要求.磨削工艺是曲轴精度提高的关键。
在磨削过程中，需要使用优质的磨削工具和磨削设备。
磨削工艺中，需要注意磨削的时间、力和速度。
5. 精修工艺精修工艺主要是通过热处理或冷加工，以提高曲轴的强度和稳定性。
在精修过程中，需对曲轴进行一系列的检测和测试，以保证曲轴符合设计要求和制造标准。
1. 铸造夹具铸造夹具是曲轴制造中的一种常见夹具。
在铸造夹具中，需要考虑曲轴壳体的角度和直径，以及曲轴壳体的形状和大小等因素。
铸造夹具一般由木材或铸铁制成，以保证夹具的强度和稳定性。
2. 加工夹具加工夹具是曲轴制造中的另一种常见夹具。
在加工夹具中，需要考虑曲轴加工的每一个环节。
加工夹具需要能够满足曲轴加工的精度要求和工艺要求，同时，加工夹具还需要兼具夹持曲轴的能力。
3. 检测夹具检测夹具主要用于曲轴的检测和测试。
在检测夹具中，需要考虑曲轴的尺寸、形状和位置，以及曲轴检测的精度要求。
同时，检测夹具需要依据曲轴的检测项目，兼具夹持、测量、测试等多个功能。
发动机曲轴的加工工艺
发动机曲轴的加工工艺1. 引言发动机曲轴是发动机的重要组成部分，负责将活塞运动转换为旋转运动，并驱动其他附件工作。
发动机曲轴的加工工艺对于发动机性能和寿命有着重要的影响。
本文将详细介绍发动机曲轴的加工工艺。
2. 曲轴的材料选择发动机曲轴通常采用高强度合金钢制造，如40Cr、42CrMo等。
这些材料具有较高的强度和硬度，能够承受较大的载荷和磨损。
3. 曲轴的加工过程3.1 粗加工粗加工是指通过车削等方法将原始材料加工成近似形状的曲轴毛坯。
粗加工主要包括以下几个步骤：•材料切削：根据曲轴设计图纸，将原始材料切削成适当尺寸的毛坯。
•中心定位：使用中心定位装置将毛坯固定在车床上，确保其几何形状与设计要求一致。
•车削：通过车床进行车削加工，将毛坯的外形和尺寸加工到接近最终要求。
•钻孔：根据设计要求，在毛坯上进行钻孔，用于安装连杆和其他附件。
3.2 精加工精加工是指对粗加工后的曲轴进行细致的加工，以获得更高的精度和表面质量。
精加工主要包括以下几个步骤：•磨削：使用磨床进行磨削加工，将曲轴表面的不平整和余量去除，同时提高其圆度和表面光洁度。
•镗削：使用镗床进行镗削加工，将曲轴上的孔径扩大到设计要求，并提高其位置精度。
•滚压：通过滚压机对曲轴表面进行滚压处理，以提高其抗疲劳性能和表面硬度。
•平衡：对曲轴进行动平衡和静平衡处理，以减小振动和噪音，并确保发动机正常运转。
3.3 热处理热处理是对曲轴进行调质处理，以提高其强度和耐磨性。
常用的热处理方法包括淬火和回火。
淬火可以使曲轴表面形成高硬度的马氏体组织，回火则可以减轻内应力并提高韧性。
3.4 表面处理为了提高曲轴的耐腐蚀性和表面硬度，常常对曲轴进行表面处理。
常用的表面处理方法包括镀铬、喷涂和氮化等。
4. 曲轴加工设备曲轴加工需要使用各种专用设备和工具，包括车床、磨床、镗床、滚压机、热处理设备等。
这些设备和工具需要具备较高的精度和稳定性，以确保加工质量。
5. 质量控制在曲轴加工过程中，质量控制是非常重要的环节。
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曲轴的强化工艺
曲轴失效的主要形式是断裂和轴颈磨损。曲轴断裂的主要原 因是曲轴的结构及其所受的载荷，使其应力分布不平衡，在主轴 颈、连杆颈与曲拐相连的过渡圆角处产生比名义应力高出数倍的 集中应力峰值。而过渡圆角处的最大弯曲应力占80%，扭转应力 仅占20%。曲轴圆角处是曲轴疲劳破坏的潜在根源之一，而且断 裂一般又发生在连杆轴颈过渡圆角与主轴颈过渡圆角的对角线上。 为此，提高疲劳强度和耐磨性、提高曲轴的寿命，需要对其进行 表面强化处理。
曲轴的功用
曲轴承受连杆传来的力，并由此造成绕其本 身轴线的力矩——扭矩，然后通过飞轮驱动汽车 传动系，同时还驱动配气机构和其他辅助装置。
曲轴是发动机的心脏，在工作中受到周期性 不断变化的燃气冲击力、往复运动质量的惯性力、 旋转质量的离心惯性力等复杂的交变载荷，产生 扭转、横向与纵向振动，承受拉、压、弯和磨损， 所以对曲轴的要求是：有足够的强度、刚度、韧 性和耐磨性且润滑良好。
曲轴的粗加工
一.传统车削缺点： 1.由于曲轴毛坯的加工余量比较大，在车削曲柄端面时是一种断续切削，
高速切削时冲击力特别大，且曲轴的刚性差，易引起振动 2.曲轴车削时，常采用大宽度的成型车刀多刀切入的方法，这种方法解
决了生产率低的问题，但在切削时使工件承受很大的切削力，容易 产生变形而影响加工精度 3.在车削6缸机曲轴时，常采用中间传动的方式，使得工件装卸不方便， 加工各档轴颈刀架及刀具位置需要分别调整，因此更换品种时，重 新调整工作量大 二.曲轴的铣削 为克服传统车削的缺点而开发出曲轴的铣削设备，分为外铣和内铣。 主要特点：1.设备刚性好，能很好地适应断续切削，生产效率高
曲轴的表面强化方法主要有：圆角滚压、高频淬火、渗碳处 理、离子氮化等方法。 曲轴高频淬火的特点： 1.对曲轴材料有广泛的适应性，可用于球铁、钢件。 2.硬化层较深。 3.强度提高比例较大。
曲轴两端孔系的加工
一、曲轴中心孔的修理 随着发动机朝着柴油化、大马力的方向发展，作为发动
6B
Φ83±0.013 Φ69±0.013 R60±0.076 37.5±0.076 JOU6 37.5 +0 .076/-0.02 39±0.05 857 57Kg R102 R4.2±0.2 R4.0±0.2 ±0.25 120 0.0064 0.15 74 g.cm
曲轴的材料
●对曲轴材料的要求： ①优良的综合机械性能，有高的强度和韧性 ②高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂，提高寿命 ③良好的耐磨性 ●曲轴毛坯的种类 对整体曲轴来说，毛坯主要是锻钢和球铁 锻钢曲轴的常规工艺路线是：下料—锻造—正火—粗加工—
表面淬火及回火—精加工 球铁曲轴的常规工艺路线是：铸造—正火—回火—粗加工—
表面淬火及回火—精加工 球铁曲轴的冷加工性比钢好，且成本只有钢曲轴的1/3 ●曲轴毛坯的机加工 铣端面、打质量中心孔
6C曲轴毛坯图（简易）
康明斯曲轴材料
1.化学成分 钢号：48MnV C：0.45-0.51% Mn：0.9-1.2% Si：0.17-0.37% V：0.05-0.10% P：≤0.035% S：0.01-0.035% Cu：≤0.2%
6B曲轴主要工艺流程
粗车第4轴颈粗磨第4轴颈粗车平衡块主轴颈侧面粗车 其余主轴颈及两端头精车第1、3、4、6主轴颈及小头 轴颈精车2、5、7主轴颈、法兰外圆及端面打标记 铣角向定位块铣NO1、6连杆颈平衡块侧面车削NO1、 6连杆颈铣NO3、4连杆颈平衡块侧面车削NO3、4连杆 颈车削NO2、5连杆颈加工No.1工艺孔钻主轴颈直 油孔、连杆颈斜油孔油孔倒角中间清洗圆角及轴 颈淬火（主轴颈和连杆颈）回火并热校喷丸中心 孔修正在法兰端钻铰NO2工艺孔半精磨NO1、7主轴颈 精车止推面及倒角精磨6个连杆颈精磨NO6主轴颈 精磨NO2、4、7主轴颈精磨NO3、5主轴颈精磨NO1 主轴颈、齿轮、前油封及端面精磨后油封轴颈精车 法兰端面精车皮带轮轴颈两端孔系的加工抛光油 孔口加工正时销孔动平衡返修工序抛光清洗曲 轴油孔最终清洗探伤终检防锈包装
曲轴工艺基础知识
2006.02.22.
东风汽车有限公司商用车发动机厂
工艺规程
●制订工艺规程的原则 在一定的生产条件下，以最少的劳动消耗和最低的费用，按计划规 定的速度，可靠地加工出符合图纸和技术要求的零件。 注意几个问题：1.技术上的先进性 2.经济上的合理性 3.有良好 的劳动条件
●制订工艺规程的步骤 分析零件图和产品装配图 确定毛坯 拟订工艺路线 确定各工序尺寸及公差 确定各工序的设备、工装 确定切削用量和工时定额 确定各主要工序的技术要求和检验方法 编制工艺文件
曲轴产品图（简易）
康明斯曲轴主要尺寸
序号 1 2 3 4 5
尺寸项目
主轴颈直径 连杆颈直径 曲柄半径 主轴颈开档 止推面开档
6
连杆颈开档
7
总长
8
总重
9
最大回转半径
10
主轴颈圆角
11
连杆颈圆角
12
轴向公差
13
缸心距
14ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
圆度
15
跳动
16
不平衡量
6C
Φ98±0.013 Φ76±0.013 R67.5±0.076 43±0.076 JOU4 43 +0.076/-0.02 46±0.05 967.44 84Kg左右 R112 R4.2±0.2 R4.0±0.2 ±0.25 137 0.0064 0.15 36g.cm
硬度：HB207-269
6C曲轴主要工艺流程
粗精车曲轴小端轴颈及粗车第4轴颈粗精车法兰 及精车第4轴颈打标记 内铣2、3、5、6、7主 轴颈，内铣全部连杆颈加工No.1工艺孔钻主 轴颈直油孔、连杆颈斜油孔油孔倒角中间清 洗圆角及轴颈淬火（主轴颈和连杆颈）回火 并热校喷丸中心孔修正及两端螺孔、平衡块 螺孔、定位孔、工艺孔加工半精磨所有主轴颈、 磨后油封轴颈及法兰端面精车止推面及倒角 精磨所有主轴颈精磨6个连杆颈精磨齿轮、前 油封、皮带轮轴颈及端面抛光油孔口加工正 时销孔动平衡返修工序抛光清洗曲轴油 孔最终清洗探伤终检防锈包装