曲轴的数控加工工艺

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习题册参考答案-《机械制造工艺学(第二版)习题册》-B01-4148.docx

全国技工院校机械类专业通用（高级技能层级）机械制造工艺学（第二版）习题册参考答案1第一章机械加工精度与表面质量第一节机械加工精度一、填空题1．符合2．加工精度表面质量3．尺寸精度形状精度位置精度4．测量5．φ40 .008φ606．φ18.010φ18.018mm7．工艺系统8．静态动态9．“让刀”10．垂直度11．平面度12．锥形圆柱度二、选择题1A2C3D4C5C6C三、判断题1（×） 2（×）3（√） 4（×）5（√） 6（√） 7（× ）8（√） 9（√） 10（×）四、名词解释1．工艺系统由机床、夹具、刀具和工件组成的系统。

2．加工误差加工误差是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的偏离程度。

3.定尺寸刀具法是指用具有一定尺寸精度的刀具（如钻头、铰刀、拉刀等）来保证工件被加工部位（如孔）的尺寸精度。

五、简答题1．答：加工精度是指加工后零件的实际几何参数（尺寸、形状和表面的相互位置）与理想几何参数的符合程度。

2机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三方面的内容。

获得机械加工精度的方法有：（1）获得尺寸精度的方法：试切法、调整法、定尺寸刀具法、自动控制法、数字控制法。

（2）获得形状精度的方法：轨迹法、成形法、展成法。

（3）获得相互位置精度的方法：一次安装法、多次安装法。

2.答：通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。

精密零件或零件重要表面，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。

3.答：第一种误差是马鞍形圆柱度误差，其原因：（1）径向力方向改变。

（2）加工粗短轴时，轴的刚度比较机床的大，工艺系统的变形主要是由主轴箱、尾座、刀架等形成（3）由机床误差引起。

改进措施：（1）加工细长轴，可采用与上述消除腰鼓形圆柱度误差相同的方法。

曲轴加工工艺发展与现状

曲轴加工工艺发展与现状
曲轴加工工艺发展与现状如下：
曲轴是汽车发动机的核心零部件，对发动机的性能和寿命有着重要影响。

因此，曲轴加工工艺的发展和现状一直受到广泛关注。

在加工工艺方面，曲轴加工经历了从传统机械加工到现代化数控机床加工的转型。

早期的曲轴加工主要依靠传统的机械加工方式，如铣削、车削等，但随着科技的发展，现代化的数控机床加工方式逐渐取代了传统的机械加工方式。

现代化的数控机床加工方式具有更高的精度和效率，能够更好地控制曲轴的尺寸和形状。

同时，随着新材料和新技术的不断发展，曲轴加工的材质和工艺也在不断改进。

例如，高强度钢材、合金材料等被广泛应用于曲轴制造，这些材料具有更高的强度和耐磨性，能够提高曲轴的使用寿命。

在制造工艺方面，现代化的曲轴制造工艺包括铸造、锻造、切削、磨削、热处理等环节。

其中，铸造和锻造是曲轴制造的重要环节，通过这些环节能够得到符合要求的曲轴毛坯。

切削和磨削是曲轴制造的关键环节，通过这些环节能够将毛坯加工成符合要求的曲轴形状和尺寸。

热处理则能够提高曲轴的表面硬度和耐磨性，从而提高曲轴的使用寿命。

此外，随着数字化制造技术的发展，许多曲轴制造企业开始采用数字化制造系统来管理生产过程，提高生产效率和产品质量。

这些系统能够实现生产过程的自动化和智能化，减少人为因素对生产过程的
影响，提高生产效率和产品质量。

总的来说，现代化的曲轴加工工艺具有更高的精度、效率和可靠性，能够更好地满足汽车发动机的性能和寿命要求。

同时，随着新材料和新技术的不断发展，曲轴制造工艺也在不断改进和创新。

曲轴的加工工艺过程

曲轴的加工工艺过程曲轴是发动机上的一个重要的机件，其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连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑，曲轴的旋转是发动机的动力源，也是整个机械系统的源动力。

曲轴的工作原理曲轴是发动机中最典型、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。

曲轴加工工艺虽然曲轴的品种较多，结构上一些细节有所不同，但加工工艺过程大致相同。

主要工艺介绍（1）曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工在进行曲轴零件加工时，由于圆盘铣刀本身结构的影响，刀刃与工件始终是断续接触，有冲击。

因此，机床整个切削系统中控制了间隙环节，降低了加工过程中因运动间隙产生的振动，从而提高了加工精度和刀具的的使用寿命。

（2）曲轴主轴颈及连杆颈磨削跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心，一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工（也可用于主轴颈磨削），磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动，来完成曲轴加工进给。

跟踪磨削法采用一次装夹、在一台数控磨床上依次完成曲轴主轴颈和连杆颈的磨削加工，能有效地减少设备费用，降低加工成本，提高加工精度和生产效率。

（3）曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床应用滚压机床是为了提高曲轴的疲劳强度。

据统计资料表明，球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高120％～230％；锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70％～130％。

滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转，带动滚压头中的滚轮转动，而滚轮的压力是由油缸实施的。

发动机主要受力零件曲轴其疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏，即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，前者的发生概率大于后者。

弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈（曲柄销）或主轴颈圆角处，然后向曲柄臂发展。

曲轴的数控加工工艺.

曲轴的数控加工工艺浙江工贸职业技术学院毕业设计（论文）课题名称：曲轴的数控加工工艺系部：汽机学院专业：数控技术班级：数控1302姓名：张余榕学号：1310204238指导教师：郑艳丽达成时间2016年3月17日浙江工贸职业技术学院13届毕业设计（论文）目录1、绪论 (1)前言 (1)设计内容 (2)2、零件的工艺剖析 (2)零件构造工艺性剖析 (3)零件技术条件剖析 (3)毛坯的选择 (3)毛坯种类选择 (3)毛坯制造方法的选择 (4)3．机加工工艺路线确立 (4)加工方法剖析确立 (4)加工次序的安排 (4)定位基准选择 (4)加工阶段的区分 (4)4. 工序的区分 (5)工序的区分 (5)加工次序的安排 (5)确立加工路线 (6)5.曲轴的机械加工工艺过程卡片 (7)6.制定加工零件的工艺卡片 (10)曲轴数控加工工艺 (10)曲轴的数控加工工艺7.铣床加工曲轴表面程序268.量具的采纳26游标卡尺29千分尺29总结30参照文件 (31)浙江工贸职业技术学院13届毕业设计（论文）曲轴的数控加工工艺张余榕汽车与机械工程学院班级：数控1302班纲要：曲轴是汽车发动机的要点零件之一,其性能利害直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中肩负最大负荷和所有功率,蒙受着强盛的方向不停变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时间高速运行的磨损，所以要求曲轴材质拥有较高的刚性、疲惫强度和优秀的耐磨性能。

发动机曲轴的作用是将活塞的来去直线运动经过连杆转变为旋转运动，进而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。

本课题是单拐曲轴的加工工艺的剖析。

工艺路线的拟定是工艺规程制定中的要点阶段，是工艺规程制定的整体设计。

所撰写的工艺路线合理与否，不只影响加工质量和生产率，并且影响到工人、设施、工艺装备及生产场所等的合理利用，进而影响生产成本。

所以，本次设计是剖析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确立毛坯种类，经过查阅有关参照书、手册、图表、标准等技术资料，确立各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差，最后拟订出曲轴零件的加工工序卡片。

曲轴加工专题报告

曲轴加工专题报告1. 背景曲轴是内燃机等机械设备中的重要零部件，它承受着发动机的往复运动，并将这种运动转化为旋转运动。

曲轴加工的质量和精度直接影响到发动机的性能和寿命。

因此，曲轴加工是一项重要而复杂的工艺。

2. 分析2.1 曲轴加工工艺曲轴加工主要包括以下几个步骤：•钻孔：首先在原材料上进行钻孔，以便后续加工。

•粗车：将钻孔后的原材料进行粗车，使其形成初步的外形。

•精车：利用数控车床进行精车，使曲轴达到设计要求的尺寸和形状。

•磨削：通过磨床对曲轴进行磨削，提高其表面光洁度和尺寸精度。

•平衡：对已经加工好的曲轴进行平衡处理，以消除不平衡力。

2.2 曲轴加工中存在的问题在曲轴加工过程中，存在以下几个常见问题：•加工难度大：曲轴的形状复杂，要求加工精度高，对操作人员的技术要求较高。

•加工效率低：由于曲轴的复杂性，加工周期长，导致加工效率低下。

•加工成本高：曲轴加工需要使用多种设备和工具，同时还需要进行多道工序，因此加工成本较高。

3. 结果通过对曲轴加工过程的分析，我们得出以下结论：•曲轴加工是一项技术密集型、周期长且成本较高的工艺。

•曲轴加工中存在着一些难点和问题，需要寻找相应的解决办法。

4. 建议为了改善曲轴加工过程中存在的问题，并提高其效率和质量，我们提出以下建议：4.1 技术培训与引进针对曲轴加工难度大、技术要求高的问题，建议公司积极进行技术培训和引进。

可以邀请专业技术人员进行培训，提升操作人员的技能水平。

同时可以考虑引进先进的数控机床和磨床设备，以提高加工效率和精度。

4.2 工艺优化针对曲轴加工效率低的问题，建议公司进行工艺优化。

可以通过分析加工过程中的瓶颈和关键环节，寻找优化的空间。

例如，可以采用先进的刀具和切削液，提高切削效率；同时可以考虑合理安排生产流程，减少非加工时间。

4.3 设备维护与管理为了保证曲轴加工设备的正常运行和延长其使用寿命，建议公司加强设备维护与管理。

可以制定设备定期检修计划，并建立设备维护档案，及时记录和处理设备故障。

曲轴加工方法

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义背景：曲轴是内燃机的重要零件，在工作中将活塞的往复运动转化成旋转运动，承受冲击载荷，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，将严重影响整机的寿命。

因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。

如果任何一个环节质量没有得到保证，则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。

世界汽车工业发达国家对曲轴加工十分重视，并不断改进曲轴加工工艺。

[1]国外现状：国外机加工技术的特点：广泛采用数控技术及自动线，生产线一般由几段独立的子空话生产单元组成，忽悠很高的灵活性和适应性。

采用龙门式自动上下料，集放式机动辊道传输，切削液分粗加工和精加工两段集中供应和回收处理；曲轴中心孔一般采用质量定心加工方式，这样可保证后续工序加工时工件运转稳定，有利于提高产品质量。

另外，在曲轴动平衡工序中，不平衡量很小，有利于改善曲轴的内部质量补偿；轴颈的粗加工一般采用数控铣削获车拉工艺。

工序质量可以达到国内粗磨后的水平，且切削变形小、效率高；国外的数控磨床多采用CNC 控制技术，具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度等功能，是曲轴的磨削精度和效率显著提高，主轴颈一般采用多砂轮磨削，连杆轴颈一般采用双砂轮磨削；油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线，近几年随着枪钻技术的应用，油孔的加工大多采用枪钻自动钻孔-修缘-抛光；曲轴的抛光采用CNC控制的综合平衡机，测量、修正一次完成；检测一般在生产线上配备MARPOSS或HOMWORK综合检测机，实现在线检测，对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示、打印；曲轴的清洗采用专用精洗机定点点位清洗能有效地保证曲轴的清洁度要求；广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术，专用圆角滚压机自动控制，对所有轴颈圆角进行一次滚压，而且滚压机和滚压角度自动调节，使圆角处产生最佳的残余压应力，提高了曲轴的疲劳强度。

曲轴加工方法

曲轴加工方法一、曲轴的概述曲轴是内燃机中的重要零件之一，它承受着往复运动的连杆和活塞的动力，并将其转化为旋转运动。

曲轴的加工方法直接影响着其质量和寿命。

二、传统曲轴加工方法1. 曲轴加工工艺流程•材料准备•粗加工•精加工•热处理•精磨•组装2. 曲轴粗加工方法曲轴的粗加工包括车削和摇床加工，主要用于加工曲轴的外形和主要轴颈。

3. 曲轴精加工方法精加工是曲轴加工工艺中的关键环节，包括如下几个步骤： - 精磨轴颈：通过磨削去除粗加工时留下的余量，获得更为精确的尺寸和光洁的表面； - 激光熔覆：采用激光技术对曲轴进行表面强化处理，提高其耐磨性和抗疲劳性能； - 平衡加工：通过调整轴颈上的质量来消除曲轴的不平衡，提高其运转平稳性； - 镀铬：在轴颈表面电镀一层铬，增加其硬度和耐磨性。

4. 曲轴热处理方法曲轴通常采用淬火和回火的热处理方法，以提高其强度和硬度。

在淬火过程中，曲轴被迅速冷却，使其表层形成硬脆的组织，然后通过回火来减轻内应力，增加韧性。

5. 曲轴精磨方法曲轴的精磨是对其表面进行加工处理，以提高其光洁度和尺寸精度。

常用的曲轴精磨方法包括外圆磨削、曲轴轴颈磨削等。

三、现代曲轴加工方法1. 数控加工技术在曲轴加工中的应用数控加工技术在曲轴加工中得到了广泛应用，它可以实现曲轴的高效、精确加工。

数控加工中常用的方法包括数控车削、数控磨削等。

2. 先进的加工设备和工艺现代曲轴加工中，广泛采用高速和超精密磨床、石英化处理机床等先进设备，以及先进的加工工艺，如砂带磨削、电火花加工等，从而提高加工效率和加工质量。

3. 新材料的应用新材料的应用也在一定程度上改变了曲轴的加工方法。

如钛合金曲轴的加工对设备和工艺都提出了更高的要求，但其具有更好的机械性能和抗腐蚀性能。

四、未来的曲轴加工趋势1. 智能化加工随着人工智能技术的快速发展，曲轴加工将实现更高水平的智能化。

例如，通过自动化控制系统实现曲轴的全自动加工和检测。

2. 高效加工随着制造业的发展和对产品质量要求的提高，曲轴的高效加工将成为一个重要的趋势。

发动机曲轴加工工艺

发动机曲轴是发动机中的重要零部件，其加工工艺对于发动机性能和可靠性至关重要。

以下是一般情况下发动机曲轴的加工工艺流程：
1. 材料准备
-选择适宜的材料，通常为合金钢或锻钢，具有良好的强度和耐磨性。

2. 热处理
-对材料进行热处理，通常包括淬火和回火等工艺，以提高材料的硬度、强度和耐磨性。

3. 粗车加工
-利用数控车床进行粗车加工，将原始材料车成近似形状的曲轴坯料。

4. 精密车削
-在数控车床上进行精密车削，将曲轴坯料的各个曲轴轴颈、销轴等部位进行精细加工，确保精度和表面质量。

5. 磨削
-利用曲轴磨床对曲轴的表面进行精密磨削，以进一步提高表面光洁度和精度。

6. 平衡
-对加工好的曲轴进行动平衡或静平衡处理，以保证曲轴在高速旋转时的平衡性能，减少振动和噪音。

7. 检测与检验
-对加工完成的曲轴进行尺寸检测、硬度检测、表面质量检测等全面检验，确保符合设计要求。

8. 表面处理
-进行表面镀铬等处理，提高曲轴的表面硬度和耐磨性。

值得注意的是，整个加工工艺需要严格控制加工精度和表面质量，以确保曲轴在发动机运行时能够承受高速旋转和周期性负载，并保持稳定性和耐久性。

同时，还需严格遵循相关的质量管理体系和安全操作规程，确保曲轴的工艺质量和安全性。

曲轴和双刀架数控车床

曲轴和双刀架数控车床曲轴是发动机中最重要的部件之一,它的功用是将发动机各缸活塞的往复功汇总起来,并以回转运动的形式传递给飞轮,然后对外输出做功。

由于曲轴的形状和受力情况十分复杂,以及结构上在发动机中的重要地位,因此它对制造技术要求很高,是发动机机中造价最高的部件之一,约占整台发动机造价的10%左右。

对曲轴加工制造技术的研究有助于提高曲轴加工质量和降低制造成本。

本文着重论述了目前在曲轴制造业中尚未形成一致意见的几个问题,如几何中心孔和质量中心孔的选择、铸铁曲轴轴颈粗糙度的评价,车车拉和外铣技术的比较以及在何种情况下采用何种技术比较适合等。

最后通过一个曲轴生产开发的案例,详细介绍了曲轴生产开发过程中的一般步骤和流程和各个过程的重点考察内容,对曲轴生产项目的开发具有一定的参考和借鉴价值。

曲轴是动力机械内燃机装置的关键部件之一。

其加工质量对内燃机工作的可靠性及使用寿命有着重要的影响。

长期以来, 曲轴制造大多数是在普通车床上加工的, 由于曲轴形状复杂台户的一致好评。

随着中国向制造大国迈进，数控机床已成为现代制造业的主流制造装备，数控机床被广泛应用在不同工业领域，国内外对数控机床提出了更高的要求，高速、精密、复合、智能、环保已成为机床装备业发展的新趋势。

数控车床有单刀架和双刀架两种形式。

一般情况下，单刀架数控车削应用范围较广，编程较为简单，一般的编程系统均能较好地完成程序的生成，而且其稳定性、可靠性也较高。

双刀架数控车床则采用多刀同时切削加工，能够缩短工时，提高生产效率，在复杂零件的加工能力、质量控制、效率等方面均是单刀架加工无可比拟的，但其数控程序编制较困难，手工编程周期较长。

目前，国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成，生产效率和自动化程度相对较低。

粗加工设备一般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工序质量稳定性差，容易产生较大的加工应力，难以达到合理的加工余量。

精加工普遍采用MQ8260等普通曲轴磨床进行粗磨、半精磨、精磨、抛光，通常靠人工操作，加工质量不稳，尺寸一致性差。

发动机曲轴加工新技术

发动机曲轴加工新技术1. 曲轴加工工艺流程乘用车涡轮增压发动机曲轴加工的典型工艺流程：动平衡、打质量中心孔→车第5主轴颈→车法兰→粗加工主轴颈、连杆颈及轴肩→钻油道孔及倒角→粗磨主轴颈、连杆颈轴颈、侧壁及沉割槽→清洗、吹干→圆角滚压→精车、滚光止推面+精车小端→精车法兰端面及凹槽→精磨主轴颈、连杆颈、小端→加工两端螺纹孔、销孔及铰法兰端中心孔→精磨曲轴法兰端→曲轴动平衡去重→砂带抛光主轴颈、连杆颈及法兰外颈→自动检查、作标记→曲轴最终清洗。

2. 先进技术的应用（1）动平衡、打质量中心孔。

曲轴加工过程中的定位基准为中心孔，按其加工位置可分为几何中心孔和质量中心孔，利用V形块或其他方式找出曲轴主支承轴颈的几何中心，在此中心上加工出的中心孔称为几何中心孔。

利用专用的测试设备测量出曲轴的质量中心，在此中心上加工出的中心孔称为质量中心孔。

当采用几何中心孔进行后续的车、磨加工时，工件旋转产生离心力，会影响加工质量，而且加工后剩余的动不平衡量较大，在动平衡工序中需多次反复测量和去重才能达到技术要求，效率低，影响生产节拍，造成半成品废品率的增加和定位元件的损耗。

采用质量中心孔就能解决这类问题，提高循环节拍。

图1所示为COMAU SYMES10型曲轴质量中心测量机，曲轴放置在设备的鼠笼中，与鼠笼一起旋转，测量出鼠笼与零件一起的不平衡量为M，鼠笼的不平衡量（M1）是已知的，零件的不平衡量M2＝M－M1。

通过专用的计算公式，设备可通过M2自动算出曲轴的平衡轴的坐标位置，将测量结果传输至COMAUSDC700L型全自动曲轴两端加工中心，其测量不确定度≤40μm，可以测量多个品种的曲轴，零件品种可自动识别，循环时间为1.2min，设备简单可靠。

（2）高速外铣粗加工曲轴。

高速外铣粗加工曲轴主轴颈、连杆颈及轴肩，比CNC车削、CNC内铣、车－车拉的生产效率高且质量稳定。

如CNC车－车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序，而CNC高速外铣只要一道工序就能完成，高速外铣粗加工曲轴的显著特点为：切削速度可达350m/min、切削时间短、工序循环时间短、切削力较小、工件温升低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好，是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。

曲轴的数控加工工艺

曲轴的数控加工工艺曲轴是内燃机的重要组成部分，也是发动机输出动力的主要传动件之一。

在发动机运转中，曲轴承受着巨大的轴向和径向载荷，需要耐久耐磨，精度要求高，因此其制造工艺十分重要。

在曲轴制造工艺中，数控加工技术的应用已成为趋势，下面就来简单介绍一下曲轴的数控加工工艺。

1.刀具的选用曲轴的加工工艺中，刀具的选用是十分关键的。

在曲轴的加工过程中，常用的切削刀具包括硬质合金刀具、热处理刀具、钻孔刀具和磨削刀具等。

其中，硬质合金刀具具有高硬度、高强度和高温度下的抗腐蚀性能等优点，适用于加工高硬度材料的曲轴，如高强度合金钢、高速钢等；热处理刀具则常用于加工低硬度、低强度的材料，如普通碳素钢、铸铁等；钻孔刀具适用于进行孔加工或基准孔的加工；而磨削刀具适用于进行高精度的表面加工。

2.数控机床的应用数控机床是目前曲轴加工中常用的主要设备，其能够实现对曲轴的精度控制和高效率加工。

数控机床还可以根据曲轴不同部位的形状进行不同的加工，以满足对曲轴不同部位的不同要求。

同时，数控机床还可以实现多轴联动，提高加工精度和加工效率。

3.数控编程的应用数控编程是曲轴加工中必不可少的一项技术，其实现了对加工过程的自动化控制和全局监测。

数控编程需要根据曲轴的CAD图纸进行编写，确定曲轴要加工的轮廓、孔和与机床的运动轨迹等，将编写好的程序输入到数控机床中进行加工。

4.检测技术的应用曲轴是高精度零件，其制造过程中的精度检测常用于判定曲轴的尺寸、形状和位置精度是否满足要求，以保证曲轴的准确性和稳定性。

常用的检测方法包括三坐标测量、激光扫描、光学测量和机械测量等。

总之，随着科技不断发展，曲轴的数控加工技术也不断的得到提高。

对于曲轴制造企业而言，需要加强技术研发以适应市场的需求，提高生产效率以降低成本，提高曲轴质量以满足市场需求。

通过对曲轴数控加工工艺的不断研究和创新，将为曲轴的制造带来新的发展前景。

某结构复杂曲轴箱的加工工艺设计及数控程序编制

Ｄｏ：．９９Ｊｉｓ１０－０４．０１５－）１ｉ１３６／．ｎ．０９１０ｓ３２１．（ｔ．７
１应用先进制造技术加工复杂曲轴的２零件技术条件与加工特点分析
必要性
传统的制造生产系统本着为 “ 规模 ”生产大服务的思路，其生产组织方式落后，设备与操作工人的存在着分工协调问题，严重影响新产品的开发制造质量及进度，生产周期较长。由于传统
造技术大大提高了曲轴箱的加工效率与产品的综合性能。关键词：结构复杂；曲轴箱；工艺；数控编程
中图分类号：Ｔ１２Ｐ８文献标识码：Ｂ文章编号：１０～１４２ｉ）（）０４－０９０（ｏ５上－０７３０３１
数控机床以及由数控机床组成的柔性化制造
系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化
企业的重要基础。数控技术成为先进制造技术中
的一项核心技术数控机床成为国民经济和国防建
制造系统的制造工序之间缺乏严格的检验监督，
加工产品只有在终检时才能发现产品质量问题，
一
次成功率低下，废品率次品率较高。目前国内箱体类零件制造和产品加工相对独
合箱面和侧盖接合面平面度要求为００ｍｍ，保障．５

发动机曲轴加工工艺分析与设计

发动机曲轴加工工艺分析与设计1. 引言发动机曲轴是发动机的核心零部件之一，其加工工艺的优劣直接影响着发动机的性能和可靠性。

本文将分析和设计发动机曲轴的加工工艺，通过对材料、工序、工艺参数等方面的研究，提出优化和改进的建议。

2. 发动机曲轴的材料选择发动机曲轴的材料选择是影响加工工艺的重要因素之一。

常见的曲轴材料包括碳钢、合金钢、铸铁等。

不同材料具有不同的力学性能和硬度，因此需要根据具体的发动机要求选择合适的材料。

3. 发动机曲轴的主要工序发动机曲轴的加工过程通常包括下列几个主要工序：3.1 材料准备在加工开始之前，需要对选定的曲轴材料进行切割和切断，以获得适合加工的工件。

常见的材料准备方式包括锯切和切割等。

3.2 车削加工车削是加工曲轴最常用的方法之一。

通过在车床上将工件固定并旋转，使用车刀对工件进行切削，以获得理想的形状和尺寸。

3.3 钻孔加工发动机曲轴的钻孔加工主要用于制作连接杆的连接孔和平衡子的安装孔。

通过钻孔加工，可以确保这些关键部件的准确度和精度。

3.4 精细加工与磨削在曲轴的加工过程中，常常需要进行精细加工和磨削，以提高工件的表面质量和几何精度。

通过使用磨削工具和设备，可以有效地将工件的直径、圆度和平行度等参数控制在规定范围内。

4. 发动机曲轴加工工艺参数的优化为了提高曲轴的加工效率和质量，需要对加工工艺参数进行合理的优化。

以下是一些常见的优化方法：4.1 优化车削刀具的选择针对不同的曲轴材料和加工阶段，选择合适的车削刀具，包括刀具材料、刀具形状和刀具刃口角等参数的优化，可以有效地提高车削效率和切削质量。

4.2 优化钻孔参数钻孔加工过程中，合理选择钻头的直径、钻速和进给速度等参数，可以确保钻孔的准确度和孔径的一致性。

4.3 合理控制磨削过程参数在曲轴的磨削过程中，需要合理控制磨削速度、进给速度和磨削液的使用量等参数，以避免过度磨削和热损伤，并提高磨削质量和效率。

5. 发动机曲轴加工工艺的改进方向为了进一步提高发动机曲轴的加工工艺，可以从以下几个方面进行改进：5.1 引入先进的加工设备引入先进的数控机床、研磨机等加工设备，提高加工精度和加工效率，降低能耗和劳动强度。

毕业设计(论文)发动机曲轴加工工艺分析与设计

毕业设计（论文）发动机曲轴加工工艺分析与设计题目：发动机曲轴加工工艺分析与设计作者：系〔部〕：专业班级：指导教师：职称：年月日发动机曲轴加工工艺分析与设计摘要曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直截了当阻碍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,承担着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩，同时经受着长时刻高速运转的磨损，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时期，是工艺规程制订的总体设计。

所撰写的工艺路线合理与否，不但阻碍加工质量和生产率，而且阻碍到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用，从而阻碍生产成本。

因此，本次设计是在认真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，通过查阅相关参考书、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 (3)2.1曲轴的作用 (3)2.2曲轴的结构及其特点 (3)2.3曲轴的要紧技术要求分析 (4)2.4曲轴的材料和毛坯的确定 (4)2.5曲轴的机械加工工艺过程 (4)2.6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 (6)3. 1曲轴的机械加工工艺特点 (6)3. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 (7)3. 3曲轴要紧加工工序分析 (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 (9)4.1曲轴要紧加工表面的工序安排 (9)4.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (10)4.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 (10)4.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 (10)4.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 (10)4.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 (11)4.3 确定工时定额 (11)4.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 (11)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。

曲轴加工工艺设计

几何中心孔是已曲轴两端主轴颈外圆定位钻出的中心孔，其形成的轴线是几何中心线，在质量定心机上先找出曲轴的质量轴线，按其所处的位置钻出的中心孔则为质量中心孔，其轴线就是无质量中心线。
由于曲轴形状误差和质量的不均匀，几何中心线和质量中心线是不重合的。
传统曲轴加工是采用几何中心孔，但是利用几何中心孔作为定位基准加工时，会产生很多不利的影响：工件在旋转时会产生离心力，这不仅会影响加工质量，而且加工后会产生较大的动不平衡量，需要反复去重，影响效率。
采用两端中心孔定位，限制五个自度。使用成型刀具，加工效率高，但是寿命短。
采用两端主轴颈径向定位，限制4个自由度，，止推面轴向定位，限制一个移动自由度，第一平衡块的侧面定位面周向定位，限制一个旋转自由度。
曲轴的深油孔是典型的斜长孔。传统的方法是采用高速钢深孔麻花钻加工，但是刀具寿命短，设备柔韧性差，目前已逐渐被枪钻和MQL技术麻花钻代替。
深滚压技术的原理：
曲轴圆角深滚压是利用滚轮的压力，在曲轴的主轴颈和连杆颈过渡圆角处形成一条滚压的塑性变形带，这条变形带具有以下的特点： 1）产生了残余压应力，可于曲轴工作时的拉应力相互抵消或部分抵消，从而提高疲劳强度。 2）硬度提高滚压时使滚压处形成高密度的致密层，使曲轴的机械强度和疲劳强度提高。 3）表面粗糙度降低圆角滚压可使表面粗糙度达到Ra0.2以下，从而大大减小了圆角处的应力集中。
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

数控加工工艺

切削用量的优化
01
切削深度与宽度
切削深度与宽度是影响切削用量的重要因素。在保证加工质量和刀具寿命的前提下，合理增大切削深度与宽度可以提高加工效率。
02
切削路径规划
合理的切削路径规划可以减少空行程时间和提高材料去除率，进而优化切削用量。常用的切削路径规划方法包括往复式切削、螺旋式切削等。
03
冷却与润滑
04
切削过程中的冷却与润滑对切削用量也有影响。合适的冷却润滑方式可以减小切削力、降低刀具磨损，并提高加工表面的质量。
工艺系统刚性
工艺系统的刚性对切削用量有较大影响。在切削过程中，如果工艺系统刚性不足，可能会导致振动、过切等问题，影响加工质量。因此，在选择切削用量时，需充分考虑工艺系统的刚性。
数控加工的重要性
提高加工精度和效率
促进制造业转型升级
数控加工可以实现高精度和高效率的加工，提高生产效率和产品质量。
数控加工技术的应用可以推动传统制造业的转型升级，提高制造业的技术水平和市场竞争力。
适应个性化生产需求
数控加工可以快速调整工艺参数和加工过程，适应个性化生产需求，缩短产品研发周期。
螺纹车削
切槽加工
用于加工各种螺纹，通过调整刀具的角度和切削参数，实现高质量螺纹车削。
用于在轴类零件上加工各种槽形，通过选择合适的刀具和切削参数，实现高效切槽加工。
线切割加工工艺
快走丝线切割
采用快速往复运动的电极丝进行切割，适用于加工厚度较大的工件。
大锥度线切割
适用于加工大锥度或非圆形工件，能够实现复杂形状的切割。
质量控制
建立严格的质量控制体系，对加工过程进行实时监测和记录，确保产品质量的稳定性和可靠性。

曲轴制造工艺过程

曲轴制造工艺过程曲轴就是引擎得主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆得上下(往复）运动变成循环(旋转）运动。

就是发动机上得一个重要得机件,其材料就是由碳素结构钢或球墨铸铁制成得,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其她)。

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,就是一个典型得曲柄滑块机构。

曲轴润滑主要就是指与摇臂间轴瓦得润滑与两头固定点得润滑。

这个一般都就是压力润滑得,曲轴中间会有油道与各个轴瓦相通，发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。

发动机工作过程就就是,活塞经过混合压缩气得燃爆,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。

曲轴得旋转就是发动机得动力源。

也就是整个船得源动力．1、曲轴制造技术／工艺得进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术（１)熔炼高温低硫纯净铁水得获得就是生产高质量球墨铸铁得关键。

国内主要就是以冲天炉为主得生产设备,铁水未进行预脱硫处理;其次就是高纯生铁少、焦炭质量差。

目前已采用双联外加预脱硫得熔炼方法,采用冲天炉熔化铁水,经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。

目前,在国内铁水成分得检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。

(2) 造型气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺,可获得高精度得曲轴铸件，该工艺制作得砂型具有无反弹变形量等特点,这对于多拐曲轴尤为重要.目前,国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过,引进整条生产线得只有极少数厂家,如文登天润曲轴有限公司引进了德国KＷ铸造生产线．2、钢曲轴毛坯得锻造技术近几年来,国内已引进了一批先进得锻造设备，但由于数量少,加之模具制造技术与其她一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有得作用。

从总体上来讲,需改造与更新得陈旧得普通锻造设备多,同时，落后得工艺与设备仍占据主导地位，先进技术有所应用但还不普遍。

３、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床与专用机床组成,生产效率与自动化程度相对较低。