曲轴加工工艺设计PPT
《轴类零件加工工艺》课件
详细描述
轴类零件是各种机械设备中必不可少的组成部分，广泛 应用于汽车、机床、电机、船舶、航空航天等领域。例 如，在汽车中，轴类零件用于连接发动机和传动系统， 传递动力，驱动车辆行驶；在机床中，轴类零件用于支 撑旋转刀具或工件，实现切削加工；在电机中，轴类零 件用于传递扭矩，驱动发电机或电动机运转。因此，轴 类零件的性能和加工质量对机械设备的性能和使用寿命 具有重要影响。
直接测量法
通过直接测量工件尺寸、几何形 状等参数，与标准值进行比较， 判断是否符合要求。
比较测量法
使用标准量具与被测工件进行比 较，确定工件是否合格。
检测方法与工具
• 自动检测法：利用传感器、计算机等设备实现自动检测和 记录，提高检测效率和精度。
检测方法与工具
卡尺
用于测量长度、宽度、厚度等参数。
随着环保意识的提高，绿色制造技术成为未 来制造业的发展方向，轴类零件加工行业也 不例外。
详细描述
绿色制造技术包括节能减排、资源循环利用 、环保材料等，这些技术的应用能够降低轴 类零件加工过程中的能耗和排放，减少对环 境的污染，实现可持续发展。
新材料的应用与挑战
总结词
随着新材料技术的不断发展，新型材料在轴类零件加工中的应用越来越广泛，同时也带 来了一些挑战。
精加工
加工精度
精加工阶段需要进一步提高零件的加 工精度和表面质量。
余量控制
冷却方式
选择适当的冷却方式，如切削液、润 滑油等，以降低切削温度、减少刀具 磨损。
合理控制余量，避免过多或过少余量 导致的问题。
表面处理
表面粗糙度
曲轴圆角滚压的加工工艺
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内 ，采用成 形车刮 车削而成 。
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曲轴箱加工工艺及其工艺装备设计
摘要曲轴箱是一种典型的箱体零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。
曲轴箱的分割面与轴承孔，箱盖左右两侧缸孔精度要求较高，因此在安排工艺过程时，就需要把各主要表面及孔的粗精加工工序分开。
在制定曲轴箱工艺过程中，还确定了切削参数，工时定额，并填写了工序卡片。
分别设计了一套钻联接孔的钻模与镗轴承孔的镗模，并进行了定位误差分析。
关键词：工艺过程，切削用量，工时定额，专用夹具，定位误差分析ABSTRACTCrankcase is a typical box part, its role is to hold and all the parts inside the bearing to ensure the correct position between them, so that better coordination to operate and work. Split the crankcase and the bearing bore surface, the to major rough surface and hole finishing operations separately. In the development process in the crankcase, but also to determine the cutting parameters, fixed working hours, and fill a process card. Were designed a drill hole jig join bearing hole boring and boring model, and location error analysis carried out.Keywords:Process, cutting the amount of fixed working hours, special fixtures, positioning error analysis.目 录1绪论---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2曲轴箱结构特点分析-----------------------------------------------------------------------------------------22.1曲轴箱的结构特点----------------------------------------------------------------------------------------------22.2曲轴箱的图样分析----------------------------------------------------------------------------------------------22.3生产纲领的计算--------------------------------------------------------------------------------------------------42.4确定毛坯的制造形式-------------------------------------------------------------------------------------------42.5零件材料的选择--------------------------------------------------------------------------------------------------4 3拟定曲轴箱加工工艺路线---------------------------------------------------------------------------------63.1定位基准的选择原则---------------------------------------------------------------------------------------63.2切削用量的选择原则-------------------------------------------------------------------------------------63.3曲轴箱的机械加工工艺分析-------------------------------------------------------------------------------73.4曲轴箱加工工艺路线的比较与确定----------------------------------------------------------------------7 4毛坯尺寸、机械加工余量和工序尺寸的确定-------------------------------------------------114.1曲轴箱箱盖-------------------------------------------------------------------------------------------------------114.2曲轴箱箱体-------------------------------------------------------------------------------------------------------124.3曲轴箱--------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 5确定切削参数和工时定额的计算-------------------------------------------------------------------145.1 铣箱盖上平面--------------------------------------------------------------------------------------------------145.2 铣箱盖分割面--------------------------------------------------------------------------------------------------175.3 磨削箱盖分割面-----------------------------------------------------------------------------------------------205.4 钻12x Φ16mm 联接孔，锪12x Φ32mm 凸台----------------------------------------------------------215.5 钻.攻2xM8螺纹孔--------------------------------------------------------------------------------------------245.6 粗铣箱体底平面-----------------------------------------------------------------------------------------------265.7 铣箱体分割面--------------------------------------------------------------------------------------------------285.8 精铣箱体底平面-----------------------------------------------------------------------------------------------305.9 钻4x Φ18mm 孔,锪4x Φ40mm 凸台----------------------------------------------------------------------325.10钻12x Φ16mm 联接孔，锪12x Φ32mm 凸台------------------------------------------------------------345.11锪平面，钻.攻3xM6螺纹--------------------------------------------------------------------------------375.12磨削分割面-----------------------------------------------------------------------------------------------------405.13粗镗曲轴箱Φmm 035.00100+轴承孔----------------------------------------------------------------------415.14精镗曲轴箱Φmm 035.00100+轴承孔----------------------------------------------------------------------425.15镗曲轴箱两侧Φmm 035.00100+缸孔----------------------------------------------------------------------425.16铣箱盖上斜面--------------------------------------------------------------------------------------------------445.17钻.攻缸孔端面上螺纹孔----------------------------------------------------------------------------------455.18钻.攻轴承孔端面上螺纹孔-------------------------------------------------------------------------------48 6专用夹具的设计-----------------------------------------------------------------------------------------------516.1专用钻12x Φ16mm 联接孔钻模的设计------------------------------------------------------------------516.2专用镗Φmm 035.00100 轴承孔镗模的设计--------------------------------------------------------------537结论-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------59 参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------------60 致谢----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------611.绪论箱体类零件是箱体类零部件装配时的基础零件，它的作用是容纳和支承其内的所有零部件，并保证它们相互间的正确位置，使彼此之间能协调地运转和工作。
曲轴加工工艺--毕业设计[附工序简图]
![曲轴加工工艺--毕业设计[附工序简图]](https://img.taocdn.com/s3/m/8b2d1843336c1eb91a375d65.png)
引言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)运动变成循环运动。
曲轴主要有两个重要加工部位：主轴颈和连杆颈。
主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。
发动机工作过程就是：活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。
曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈，（还有其他）。
主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑．这个一般都是压力润滑的，曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就是，活塞经过混合压缩气的燃爆，推动活塞做直线运动，并通过连杆将力传给曲轴，由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
曲轴的旋转是发动机的动力源。
曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。
轴颈具有一第一油路。
曲轴臂连接于轴颈。
曲轴销设置于曲轴臂之中，并且抵接于轴颈。
曲轴销具有第一机油缓冲室、第二机油缓冲室以及第二油路。
第一机油缓冲室系连接于第二机油缓冲室，第二油路连接于第二机油缓冲室。
侧盖设置于曲轴臂中，侧盖与曲轴销之间成形有一空间，该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。
连杆大端轴承设置于曲轴臂之中，曲轴销套设于连杆大端轴承之中，第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。
本实用新型可将机油内微小异物过滤掉，减少了连杆大端轴承遭受微小异物侵入的机会，并避免连杆大端轴承损坏，进而可延长曲轴结构的使用寿命。
1一概述1、气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。
汽车曲轴的机械加工工艺设计
例：加工小端外圆柱面φ100.2mm
其尺寸精度要求为IT7级，表面粗糙度要求为 ，其工艺路线为： 粗车→精车即可达到加工要求。
直接改变生产对象的尺寸、形状、相对位置、以及表面状 态或材料性质的工艺过程所消耗的时间称为基本时间。它是时 间定额组成中最基本的要素。
例：加工连杆轴颈外圆柱面φ135mm 其尺寸精度要求为IT5级，表面粗糙度要求为0.8um ，工艺路线为：
粗车→精车→粗磨→精磨。由相关资料得：精磨余量：0.1mm ；粗磨 余量：0.2mm ，粗车余量：0.4 mm，则总加工余量为 4.0mm。计算各 加工工序的基本尺寸。
5、确定切削用量及基本工时
课程说明书内容
（三）制定工艺规程 1、工艺路线方案一 2、工艺路线方案二 3、余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 每一道工序的每个尺寸逐个确定。填入工序卡。 （五）确定切削用量及其基本工时,填入工序卡。 （六）填写工艺过程卡片。
一、曲轴的工艺分析
曲轴属于细长轴类零件，它的几乎所 有表面均需切削加工，各表面的加工精度 和表面粗糙度通过加工即可获得，由于其 工作环境的恶劣，加工精度要求较高。
课程设计任务书
设计题目：汽车曲轴的机械加工工艺规程设计（年 产量为成批、大量）
内容：
1.零件图
1张(A3)
2.毛坯图
1张(A3)
3.机械加工工艺过程卡片
4.机械加工工序卡片
5.课程设计说明书
X张(A4) X张(A4) 1份
曲轴的加工工艺及工装设计
曲轴的加工工艺及工装设计
曲轴是内燃机的核心部件之一，其加工工艺需要保障精度和平衡性。
一般来说，曲轴的加工工艺可以分为以下几个步骤：
1.选材。
曲轴一般采用高强度合金钢或锻钢材料，选材的关键是选择具有足够强度和韧性的材料。
2.粗加工。
将选定的材料按照设计要求进行切削和开孔加工。
3.热处理。
通过热处理工艺对曲轴进行淬火、回火等工艺处理，保证其强度和韧性。
4.精加工。
对曲轴的各个孔位和关键尺寸进行高精度的加工和精调。
5.平衡。
通过在不同位置加上铅块等调整曲轴的质量分布，使其在高速旋转时保持平衡。
对于曲轴的加工工装设计，需要结合具体加工工艺和设备进行设计。
一般来说，需要考虑以下问题：
1.定位和夹持。
曲轴需要在加工过程中保持稳定的位置和夹紧力，因此需要设计相应的定位和夹紧装置。
2.刀具选择。
曲轴加工过程中需要使用各种不同的刀具，需要根据加工过程中的具体需要选择合适的刀具。
3.工艺控制。
曲轴加工过程中需要控制加工过程中的进给速度、转速、冷却液的喷射等参数，需要设计相应的控制装置。
总的来说，曲轴的加工工艺和工装设计需要综合考虑多个因素，包括材料性质、加工精度要求、加工效率等因素。
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。
曲轴工艺简介.ppt
三、曲轴结构特点和主要技术要求
1.结构特点： 曲轴由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、 平衡块、前端和后端等组成。曲轴前端装有正时 齿轮，驱动风扇和水泵的皮带轮以及起动爪等。 我厂生产的EQ6100、6102曲轴均为整体式结 构。6102曲轴为附带整体后油封结构。
HB207-269 HB207-269 HB207-269 HB230-285
491 QT7002 HB241-285
球铁曲轴的冷加工性比钢好，且成本只有钢曲轴的1/3 采用球铁曲轴圆角滚压强化替代锻钢曲轴可以降低曲轴制 造成本
三、曲轴实物加工部分
1.识图、读图、画图
加工表面与不加工表面 对加工表面进行分类（如：外圆，孔，平面等）
Ra0.5
Ra0.5
Ra0.5
Ra0.4
Ra0.4 R1.6≈Ra0.32 L：Ra0.8 R：Ra0.6
2.曲轴加工基准选择的基本原则
直列式发动机曲轴加工基准选择的基本原则：
根据设计基准选择加工基准
--径向基准：直列式采用全支承结构 加工的径向基准选择两端的主轴颈
(No1,7主轴颈中心连线；两中心孔的连线) --轴向基准：曲轴为了防止轴向力作用而发生轴向窜 动，采用止推结构
Q是广义的质量－产品质量、工作质量、服务质量、开发质量、维修 质量、管理质量…….。C是广义的成本－采购成本，内制成本、销售 成本、物流成本……例采购成本不是简单的招标最低价而是供应商的 六个方面23个视点来查成本改善活動的構面，再加上可发展的利润。 D是时间也是广义的－同期生产。
QCD部门（改善规划部、执行部、改善室）是个代名词，这是日产 针对东风公司的问题点而特别定的机构名称，由于中日文化的差异， 中方人员的理解存在很大的误解。
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最重要的零件之一，其功用是将活塞连杆传 递来的气体压力转变为转矩，作为动力而输 出做功，驱动器他工作机构，并带动内燃机 辅助装备工作。
2
曲轴的构成及特点
曲轴的基本构成，如图所示：
（1）主轴颈
它是曲柄的支撑点，安装在机体主轴
承内，用螺栓固紧轴承端盖，曲轴便靠此点运转。
轴颈表面
淬火机
P210 P220 P230 P240
为了润滑，在主轴颈内转有与连杆颈相通的油道
轴颈表面有较高的加工精度与光洁度。为了提高
耐磨性，轴颈表面经过高频淬火和氮化处理。
（2）连杆轴颈 连杆轴颈用来安装连杆大头的。连
杆轴颈要求的加工精度和表面粗糙度也很高，与主轴
颈一样。连杆轴颈一半做成中空的，作为润滑路，也
可利用离心原理使基友进一步净化，如机油从主轴颈
曲柄是曲轴受力最复杂而结构最薄弱的环节。 椭圆形曲柄是具有较高的弯曲扭曲刚度，材料利用率高。
为了减少曲轴轴颈和曲柄连接处得人应力集中，提高曲柄的强度，连接处均采用过渡圆角连接，过渡圆角 半径越大，应力集中现象越小，但是过渡圆角增大，是轴颈承压面积相应的减少，或使汽油机轴向尺3寸增大。
为了解决这一矛盾，出现了 内圆弧连接的形式，即将连 圆弧凹进轴颈平面中，这样既可以使曲轴颈以较大的圆弧 半径与曲柄连接，又保证了曲轴有足够的承压面积。 （4）自由端（小头） 上面装有扭振减振器和密封装置等。 （5）功率输出自由端（法兰端） 上面装有从动装置连接结 构，用以输出功率。
6
曲轴加工工艺分析
曲轴加工路线编制原则：
先粗后精 ，先基准后其他，先面后孔，现主要表面后次要表面
粗基准加工
外圆粗加工 外圆精加工
其他表面加工 精基准加工
由于要加工主轴颈作为后续加工其他外圆的定位基准，因此，通常先加工主轴颈，后加工连杆颈 和其他外圆面。
7
由于曲轴的结构特点形状复杂，刚性很差，加工精度要求还很高，因此，在在确定曲轴加工工艺 路线时，还应该注意以下问题：
粗加工时由于切削余量大，切削力较大，可用中间托架增强刚性，减少变形和振动，同时机床 的夹具和刀具应具有较高的刚度。
加工时尽量使切削力相互抵消，可用前后刀架同时横向进给。
8
合理的安排工位次序以减少加工变形， 安先粗后精的原则安排加工工序，逐步提 高精度。 对于有图这种七个主轴颈的曲轴，加工主 轴颈的顺序为：4-7-1-6-2-5-3
曲柄进入连杆轴颈内，随同连杆轴颈一起告诉运转，
在离心力的作用下，机油中较重的杂质和胶体物质一
起被甩到内孔外侧，检修时将附着在内孔外侧的杂质
清理干净就可。
（3）曲柄 用来连接主轴颈和连杆颈的。它的长度等于主轴颈到连杆颈中心间的距离，即曲柄半径R。曲柄 内有油管贯通主轴颈和连杆颈，因为主轴颈和连杆颈不在同一中心线上，他们之间有一个偏心距r，通过曲柄 连接撤一个整体，这样就构成了一个弯曲的轴——曲柄。
曲轴加工定位基准选择的基本原则： 曲轴加工的定位基准主要有径向基准、轴向基准，以及角向基准。 径向基准：一般选用两端主轴颈（两遍主轴颈中心线连线，两端面中心孔连线）； 轴向基准：曲轴为了防止轴向力作用而发生轴向窜动，采用止推结构，加工的轴向基准一般为止推面。 角向基准：粗加工连杆颈前，在连杆颈上取角向定位面或定位凸台作为角向定位基准。
车六个连杆轴颈
曲轴连杆颈车床
清洗
清洗机
在第一第六连杆颈钻油孔 深孔组合机床
P150 P160 P170 P180 P190
P200
二、五连杆颈钻油孔
深孔组合机床
三、四连杆颈钻油孔
深孔组合机床
在主轴颈油孔口车倒角
交流两相电钻
去毛刺
风动砂轮机
高频感应加热淬火部分轴颈 曲轴高频感应一部分 曲轴高频感应加热
5
曲轴加工的装夹
在加工连杆颈时，一般利用已加工的主轴颈定位， 安装专用偏心卡盘分度夹具中，时连杆颈的轴线 和转动轴线4重合。连杆颈之间的角度位置精度靠 夹具上的分度位置保证，加工是依次加工同一轴 。 线上的连杆轴颈和曲轴端面，工件2通过在夹具体 3上的分度板3和分度定位销5分度。
为进一步增加效率，还可采用专用的半自动曲轴车 窗和磨床，工件能在一次装夹下（仍以主轴颈定位） 加工连杆所有轴颈 。
在有可能产生变形的工序后面增加校直工序。
9
曲轴加工的工艺过程
曲轴批量生产的加工工艺过程，加工过程中采用了先进工艺和专用机床，实现了机械加工、检验、 清洗等工序的自动化。
工序号 工序内容
工序设备
公司工序对比
工序设备
P10 铣端面，钻中心孔
钻铣组合机床
铣端面，钻中心 钻铣组合机床 孔
P20 粗车第四主轴颈
曲轴加工工艺设计
1
曲轴的功用，结构特点及工作条件
曲轴实在发动机中一个高速旋转的长轴， 它将活塞的循环往复运动变为旋转运动，在 通过飞轮把扭矩传递给底盘的传动系，同时 还驱动配齐结构和其他辅助结构，所以其受 力条件非常复杂，不只是受周期性变化的气 体压力和往复惯性力的作用，其自身还有高 速旋转的离心力。其主要是由主轴颈、油封 轴颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈、曲柄臂轴颈。
常见得连接方式有三种形式。 1）键连接 飞轮简介套与曲轴之间用平键
或花键连接。 2）静液压锥度郭莹莹配合连接 曲轴输出端为一光
滑圆锥体，带有孔的飞轮连接套压装在上面，两者靠一定的 过盈量紧密的连接在一起。
3)螺栓连接 在曲轴功率输出端有法兰盘，利用飞轮 将螺栓链接在上面。
4
曲轴加工工艺
曲轴机械加工的定位基准
曲轴主轴颈车床
精车小头
数控车床
P30 校直第四主轴颈
油压机
曲轴流水号打印 气动标记机
P40 粗磨第四主轴颈
双砂轮架外圆磨床
精车五主等
数控车床
P50 车削其他主轴颈
曲轴主轴颈车床
P60 校直其他主轴颈摆差
油压机
P70 粗磨第一主轴颈及齿轮轴颈 双砂轮架外圆磨床
P80 精车其他轴颈、油封及法兰 曲轴车床
P90 粗磨第七主轴颈
双砂轮架外圆磨床
车1、2、3、4主 轴颈 铣基准面
粗车连杆颈
曲轴主轴颈车床
铣床 曲轴专机
精车连杆颈
数控车床
去应力退火
台车式电阻炉
P100 粗磨第2、3、5、6轴颈
双砂轮架外圆磨床
钻油孔、倒角
不二越钻油孔10专 机
工序号 P110 P120 P130 P140
工序内容
工序设备
在第一第十二曲轴铣定位面 曲轴定位面铣床