车拉工艺在曲轴加工中的应用
曲轴加工工艺分析
中 图分 类号 ：Ｔ ５ Ｇ１
文 献标 识 码 ：Ａ ｄ ｉ Ｏ３ ６ ／．ｓ．０ ２ ６７ ．０ ００ ． ７ ｏ： ．９ ９ｊｉ ｎ１ ０ － ６ ３２ １ ．３０ ｌ ｓ ７
Ｔ ｅＡｎ ｌｓｓｏ ａ ｋ ｈ ｆ ｒ ｃ ｓｉｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ａ ｙ ｉ ｆＣｒ ｎ ｓ ａ Ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｌｇ ｔ ｎ
文章 编 号 ： １０ — ６ ３ （０ ０ ３ １ １０ ０ ２ ６ ７ ２ １ ）０ － ９ － ２
曲轴 加工工艺分析
周 玮
（ 阳 职 业 技 术 学 院 ，辽 宁 沈 阳 １ ０ ４ ） 沈 １ ０ ５
摘
要 ：随 着机械 加 工技 术及 设 备 的 不断 完善 、切 削刀具 性 能的 不 断提 高 ，曲轴 的加 工 工艺 也在 不 断改
等 方 面都 发 生 了巨大 的变 化 。 国内大 部分 专 业厂 家沿 用 了半个 多世 纪 的普 通 机床 和专 用组 合 机床 组 成 的多 刀车
削工 艺 和 手 工 磨 削 工 艺 ， 由于 加 工 精 度 低 、生 产 效 率 低 、 自动 化程 度较 低 和柔性 差 等原 因 ，已逐 步淘 汰 。 ２ ０世 纪末一 些企 业先 后进 口铣 曲轴 主轴 颈 和连杆 曲 颈 的数控 内铣 床 、数控 磨床 、数控 砂带 抛 光机 等 先进 设
第２ ３卷 第 ３期
２ １ ０ ０年 ５月
Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ＆ Ｉｎ ｖｔ ｎｏ ｃｉｅｙ＆ Ｅｅｔｉａ ｒｄ ｃｓ ｅｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｏａｉ ｆ ｏ Ｍａｈｎ ｒ ｌｃｒｃｌ ｏ ｕｔ Ｐ
机 电产 品 开 发 与刨 新
Ｖ１ ，． ｏ ３ｏ ．Ｎ３ ２
Ｍａｙ。０１ ． ２ ０
ｃ ａ ｓ ａｔ ｉ ｅ ｃｅ ｒｎｋ ｈ ｆ，ｕｓ ｎｇ ｖ ｈｉｌｓ— ｃ ｒ ｕｌｔ ｒｎ ｓ ａ ａ ｈ ｎｎ ｅｈｏ ｒ ｅｓｎ ｘ ｍ ｐｅ ｎ ｒｎ ｓ ａｔｃ ｍ ｐ ｉｅｐｒ ｅｓｎ ｅ ｈ ｌ— ａｓｐ ｌ ｈｅｃ ａ ｋ ｈ ｆ ｍ ｃ ｉ ｉｇ ｍ ｔ ｄ ｏｆｐ ｏｃ ｓｉｇ ｅ ａ ｌｓａ ｄ ｃ ａ ｋ ｈ ｆ ｏ ｏｓ ｏｃ ｓｉｇ ｔ ｃ ｎｏｏ ｔ ｔ
发动机曲轴制造工艺进展及敏捷柔性生产线
２０ ． 世纪 ７ ～８ 年代 ２ ０ ０
这一时期 ，曲轴粗加工采用 Ｃ Ｃ车削、Ｃ Ｃ外铣加工， Ｎ Ｎ 加工状况有所 改善。精加工仍多以普通磨床磨削工艺为主。
３０ ． 世纪 ８ 年代中期 ２ ０
到２ 世纪 ８ 年代中期，又出现了Ｃ Ｃ内铣工艺， Ｎ ０ ０ Ｎ Ｃ Ｃ内铣加工性能 指标要高于Ｃ Ｃ外铣加工， Ｎ 尤其是对于锻钢曲轴 ， 内铣更有利于断屑。 精 加工工艺多采用半 自 曲轴磨床，头架和尾座同步杠传动，加工精度有一 动
４１ ８ ～１９ 年 ．９ ５ ９ ０
１ ８ ～１９ ９ ５ ９ ０年开发出了曲轴车
拉 一 车 车拉工艺 （ 为双刀 图ｌ 盘车 一
颈。采用这种方式加工精度较低，柔性很差， 工序质量稳定性低， 且容易产 生较大的内部应力， 难以达到合理的加工余量。 在粗加工后一般需要进行去
应力 回火处理 ， 释放应力。因此粗加 工需要给后续精加 工工序 留较 大的加 工 余量 ，以去除弯 曲变形量 。曲轴精加工采 用的是普通磨 削工艺 ，一般采用
采用直线光栅尺或圆度光栅尺检测， 可实现闭环控制。 该加工中心备有４ ～ ８ ９ 工位刀库可实现自动换刀， ６ 一次装夹可进行车、 铣、钻、 镗、 攻螺纹等的 加工。曲轴精加工方面， 也出现了工序集成的Ｃ Ｎ数控磨床， Ｂ 即一次装夹磨
削全部曲轴主轴颈和连杆轴颈 （ 摆动跟踪 磨削 ） 。 由以上演变可以看出 ，曲轴的加工工艺正 向着高速 、高效 、 复合化 方向 发展 。 目前较 为流行的粗加工工 艺是主轴颈采 用车 一车拉工艺和高速外铣 ， 连杆轴颈采用高速随动外铣 ， 全部采用干式切削； 精加工 采用数控磨 床加工 ， 具 有 自动进给 、自 动修正砂轮 、 寸和 圆度 自 补偿 、自动分度和两端电子 尺 动
曲轴外圆加工的新工艺及其试验装置研究
轴 颈 ， 加工 时必 须 以连杆 颈轴线 为旋 转 中心 ， 且 整 个 曲轴 的质 心偏离 旋转 轴线 。为 避免 工件旋 转 时 离 心惯性 力 引起 过 大 的振 动 而 产 生 扎 刀 、 床轴 机 承损 坏 等 后 果 ， 得 不 在 低 切 削 速 度 （ ０ ～ 不 ４ ６ ／ ｉ ， 为 最佳切 削速 度 的 １ １ ） 加工 连杆 ０ｒｍ ｎ 仅 ／０ 下
文章 编 号 ：０ ７—１４ ２ １ ） ２— ２ ９— ５ １０ ４ Ｘ（０ １ ０ ０ ３ ０
文 献 标 志 码 ： Ａ
曲轴 外 圆加 工 的新 工艺 及 其 试 验 装 置 研 究
杨 光 ， 云 景 王
（ 汉 理 工 大 学 机 电工 程 学 院 ， 北 武汉 ４ ０７ ） 武 湖 ３０ ０
第３卷 第２ ３ 期
２１ 年４月 ０ １
武 汉 理 工 大 学 学 报 ・信 息 与 管 理 工 程 版
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｔ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ ＲＮ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＷＵ （Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
Ｖｏ ＿ ３ Ｉ ３ Ｎｏ． ２ Ａｐ ． ｒ ２０１ １
武汉理工大学 学报 ・ 信息与管理工程版
２ １ 年 ４月 ０１
工 件 穿 过 内孔 ， 刀 绕 工 件 高 速 旋 转 完 成 切 削 。 铣 工 件与铣 刀盘 的相 互 动 作存 在 两 种 情况 ， 当工 件 固定不动 时 ， 盘 轴 线作 圆周进 给运 动 切 削 曲轴 刀
１ 曲轴 外 圆 加 工 工 艺 方 法
１ １ 车削 工艺 ．
多刀 车削是 典型 的 曲轴 轴颈外 圆加 ： 工 艺方 ［
需 对机 床 主轴系 统 （ 含夹 头 和工 件 ） 行 动 平衡 。 进
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。
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。
第四章-车拉工艺
CNC内铣
1.铣刀盘刀齿在内侧。 2.铣刀盘旋转为机床主运动，
曲轴低速旋转作进给运动。 曲轴铣削加工
曲轴高效粗加工方式。加工
连杆颈时是靠数控系统控制 刀具相对工件的运动轨迹， 使其复合成连杆颈外圆。
CNC高速外铣
1.铣刀盘刀齿在外侧。
2.适合平衡块侧面需要加工
的曲轴。在不改变曲轴回转 中心时随动铣削连杆颈。
车拉设备
机械与能源工程学院
College of Mechanical Engineering
刀具在工件回转运动的切线方向作直线运动 并依靠刀具的升程完成径向切入进给
CME
第四章 车拉工艺
第一节 第二节 车拉加工定义 车拉加工原理 直线式车拉加工原理 旋转式车拉加工原理 第三节 典型应用——曲轴加工 第四节
CME
机械与能源工程学院
College of Mechanical Engineering
曲轴加工工艺概述 轴颈粗(半精)加工——车削 轴颈粗(半精)加工——铣削 轴颈粗(半精)加工——车拉
曲轴加工工艺比较
车拉加工定义
机械与能源工程学院
College of Mechanical Engineering
定义
车削与拉削的复合加工
与拉削不同点
1.工件作旋转运动 2.刀具为回转式
形式。车拉时，工件旋 转，刀具也作直线式或 旋转运动。 车拉 与车削不同点
1.刀具有多个切削齿 2.径向进给可以由齿升
与铣削不同点
1.工件作高速旋转 2.刀具切削齿径向分布
实现 3.切削刀具周向旋转
不均匀 3任意时刻只有一个车拉 刀齿与工件接触
CME
曲轴加工工艺【流程全解析】
曲轴是发动机及气缸式压缩机上的一个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活寒的上下(往复)运动变成循环运动。
曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有几个重要部位：主轴颈、连杆颈、曲柄等。
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。
1确定曲轴的加工工艺法方案1.1曲轴作为一个重要的旋转机件，其加工方法仍冇一般轴的加工规律，如铣两端面，钻中心孔，车、磨及抛光，但是曲轴也是有它的特点，它由主轴颈，连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成，其结构细长、曲拐多、刚性差，因而安排曲轴加工工艺应采取相应的工艺措施。
1.2在曲轴的机械加工中，采用新技术和提高自动化程度都不断取得进展。
国内以往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，工质质量稳定性差，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。
现在加工曲轴粗加工比较流行的工艺是：主轴颈采用车拉工艺和高速外铣,连杆颈采用高速外铣，而且倾向于高速随动外铣，全部采用干式切削。
在对连杆颈进行随动磨削时，曲轴以主轴颈为轴线进行旋转，并在一次装夹下磨削所有连杆颈。
在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。
2 确定曲轴的加工工艺过程2.1 曲轴的结构及其特点。
曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。
一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式)。
主轴颈是曲轴的支承部分，通过主轴承支承在曲轴箱的主轴承座中。
主轴承的数目不仅与气缸数目有关，还取决于曲轴的支承方式。
连杆轴颈是曲轴与连杆的连接部分，在连接处用圆弧过渡，以减少应力集中。
曲柄是主轴颈和连杆轴颈的连接部分，断面为椭圆形，为了平衡惯性力，曲柄处铸有(或紧固有)平衡重块。
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。
曲轴加工技术及其特点
曲轴加工技术及其特点丹东五一八内燃机配件总厂 刘丽秋 一、曲轴车削技术 曲轴主轴颈和连杆轴颈加工的传统工艺方法是车削加工。
主轴颈和连杆轴颈的车削,分别是在不同结构的曲轴车床上进行加工,这种曲轴加工技术目前在世界发达国家和地区正在逐步淘汰,但在我国仍然在曲轴加工行业中占主导地位,选用的设备大多是多刀半自动曲轴车床。
曲轴轴颈的车削技术,可有效地进行曲轴轴颈的粗加工,并在世界被广泛采用,目前仍为一种可靠的曲轴加工技术。
但这种工艺存在明显不足:(1)这种工艺是采用低速、宽刃、大走刀量方法对轴颈进行加工,因而在加工过程中,曲轴承受较大的切削力,使工件弯曲,这就直接影响了曲轴加工精度,甚至影响曲轴的可靠性,降低其使用寿命。
(2)曲轴车床通用性低,加工主轴颈和连杆轴颈设备不可互换,因而曲轴加工线技术经济性不好。
(3)曲轴车削的柔性较差,特别是靠模式曲轴车床只适用于加工单一品种的曲轴。
(4)由于所采用成形车刀的材料为高速钢,刀具寿命低,从而换刀频繁,机床的利用率较低,加工自动化程度低,受人为影响大,曲轴加工精度波动大。
二、曲轴铣削技术 在本世纪50年代,奥地利G.F.M 公司首先研制成外刃式曲轴铣床,它改进了传统的曲轴车削轴颈方法。
60年代,德国在外刃式曲轴铣床的基础上研制出内刃式曲轴铣床,使得曲轴加工效率和质量都有较大提高,目前我国曲轴铣削加工也较为普及。
曲轴铣削技术比车削有了明显的提高。
主要有以下几方面的特点:(1)铣削加工克服了车削中工件承受较大的切削力,易产生弯曲和扭曲变形的不足,它采用的是窄刀,小走刀量方式,实现了小切削截面,小切削力的高效切削。
(2)由于铣削工件一般是低速转动,离心作用影响小,加上切削力小,加工精度高于车削。
(3)铣削用机夹不重磨式合金刀头,刀具寿命长。
内铣除了以上优点外,还具有比外铣更多的优点:稳定性比外铣高,啮合性比外铣好,刀具的使用寿命长;通用性强,内铣只要稍加调整就可以加工不同品种的曲轴主轴颈和连杆轴颈,具有良好的加工柔性,从而节省设备投资。
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。
曲轴加工新技术应用综述
如美国底特律福特发动机厂曲轴生 主要 定位基 准是 两端 中心 孔 。按其加 在 后面 的动 平衡 工 序 中需 多次 反 复测 量
年 产 Ｖ 发 动机 球 铁 曲轴 ５ ． 万 件 。 先 或 其 它 方 式 找 出 曲 轴 支 承 轴 颈 的 几 何 效率低 ，且会造成个别半成品报废。基 ８ ３ ５ 进 技 术主 要 有 两个 方面 ：一 是 大量 采 用 中ｌ． 此 中Ｉ． 加 工 出 的 中心 孔 称 为 于 这 种原 因 。国外 大 都采 用 了质 量 中心 ｂ。在 ’ ｂ 、 上 了Ｃ Ｃ 制技 术 。形 成 柔性 生产线 。二 几何 中心 孔 ；另一 种 是 利 用专 门的质 量 孔 。利用专 门设计 的测试设备来测试质 Ｎ 控 是 应 用 了许 多 先进 的曲 轴高 速 、高 效 、 定 心 机 测 出 曲轴 的质 量 中心 。在此 中心 量 中心 。然后 加 工 出 中心 孑 。并且 可将 Ｌ 柔性 加 工技 术 。简化 了 工艺 过 程 。提 高 上加 工 出 的 中心 孔称 为 质量 中心 孔 。 由 铣 两端 长 度和 加 工质 量 中心 孔 合 并 为一 和稳 定 了 加工 质 量 。同时也 缩 短 了单 件 于毛 坯 的 几何 形 状误 差 和质 量 分 布 不匀 道工序 。采用Ｃ 技术控制 。加工效率 ＮＣ
Ｉ 短 。但效率高 、产量大 。加工出的 ＿ ，
曲轴质量 好且很稳 定。 产线 只有 １ 道 工序 。占地 面积６ ６ ｍ 。 ７ ９７ ２
钻质量中心孔技术
曲轴 属 于 细长 类 零 件 。加 工 过 程 中 而 且在 加 工 后剩 余 的动 不 平衡 量 较 大 。 工 位 置可 分 为两种 ： 种是 利 用双Ｖ 一 型块 和去重 才能达 到要求 。影响生产节拍 。
端面是怎么进行抛光处理的啊
已解决问题收藏转载到QQ空间谁知道汽车曲轴加工工艺中，端面是怎么进行抛光处理的啊？[ 标签：汽车,工艺抛光,抛光 ]此号主已出家回答:3 人气:8 解决时间:2008-12-30 20:36满意答案目前，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。
老式生产线一个主要的特点就是普通设备太多，按加工球墨铸铁曲轴来计算，一条生产线有35～40台设备。
笔者曾考查过国内某一锻钢曲轴生产线，粗加工采用普通外铣加工主轴颈和连杆颈，然后数控精车主轴颈和连杆颈，再经过多道工序的磨削方转入精加工工序。
所以这条生产线设备达60多台，导致产品周转线长、场地占用面积大，其生产效率完全是靠多台设备分解工序和余量来提高的。
而当今的汽车发动机曲轴制造业面临的却是以下几个问题：1.多品种、小批量生产；2.交货期大大缩短；3.降低生产成本；4.难切削材料的出现使加工难度明显增加，加工中提出了许多需要解决的课题，如硬切削；5.为保护环境，要求少用或不用切削液，即实现干式切削或准干式切削；正是基于以上情况，进入21世纪以来，高速、高精、高效的复合加工技术及装备在汽车曲轴制造业中得到了迅速的应用，生产效率得到了很大提高，因此发动机曲轴生产线中生产设备数量得以减少。
笔者曾在某一轿车发动机曲轴生产线看到，全线设备（包括热处理、表面强化）只有13台设备左右，产品周转线短、加工效率高、易于质量控制管理。
曲轴复合加工技术的发展20世纪80年代后期，德国BOEHRINGER公司和HELLER公司开发出了完善的曲轴车－车拉机床，该加工工艺是将曲轴车削工艺与曲轴车拉工艺完美结合，生产效率高、加工精度好、柔性强、自动化程度高、换刀时间短，特别适合有沉割槽曲轴的加工，加工后曲轴可直接进行精磨，省去粗磨工序。
曲轴制造技术及特种工艺
曲轴制造技术及特种工艺| [<<][>>]随着发动机日益向轻量化、结构简单化、性能优质化方向开展，发动机曲轴制造技术和工艺发生了很大的变化。
在当今市场产品严重同质化的情况下，为提高产品竞争力，近年来发动机曲轴加工采用了不少特种工艺，以增强企业的竞争优势。
先进的曲轴加工生产线一般都比拟短，但效率高、产量大，加工出的曲轴质量好且很稳定。
如美国底特律Ford发动机厂曲轴生产线只有17道工序，占地面积6967m2，但年产V8发动机球铁曲轴万件。
其先进技术主要表达在两个方面：一是大量采用了CNC控制技术，形成柔性生产线；二是应用了许多先进的高速、高效、柔性加工技术，简化了工艺过程，提高了加工质量，同时也缩短了单件加工时间。
另外，为适应降低本钱等需要，近年来发动机曲轴加工采用了很多特种工艺，相比之下，国内大多数生产线还存在较大差距。
先进加工技术及装备1、钻质量中心孔技术曲轴属于细长类零件，加工过程中主要定位基准是两端中心孔，按其加工位置可分为两种:一种是利用双V型块或其它方式找出曲轴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；另一种是利用专门的质量定心机测出曲轴的质恐行模诖酥行纳霞庸こ龅闹行目壮莆柿恐行目住Ｓ捎诿鞯募负涡巫次蟛詈椭柿糠植疾辉鹊仍颍话懔秸卟⒉恢睾稀?国内生产线中多采用几何中心孔，但是利用几何中心孔作定位中心进行车加工或磨加工时，工件旋转会产生离心力，不仅影响加工质量，降低定心元件的使用寿命，而且在加工后剩余的动不平衡量较大。
基于这种原因，国外大都采用质量中心孔，利用专门设计的测试设备来测试质量中心，然后加工出中心孔，并且可将铣两端长度和加工质量中心孔合并为一道工序，采用CNC技术控制，加工效率很高。
但需要注意的是，假设毛坯弯曲变形严重或质量严重分布不均匀，采用质量中心孔仍不能彻底解决上述问题。
因此，笔者认为曲轴的质量中心孔和几何中心孔应按毛坯质量的好坏合理选用：如果毛坯质量好，加工余量小且加工余量分布均匀，这时曲轴的质量中心孔与几何中心孔会根本重合，不必花费较高的经费购置质量定心设备；如果毛坯质量较差，加工余量大且加工余量分布不均匀，那么优先选用质量中心孔。
车车拉汽车发动机曲轴防错机构设计
ＭＣ
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■上海大众汽车有限公 司发动机厂／ 张书桥
■同济大学／ 周振捷 李 沪 曾
车车拉汽车发动机 曲轴 防错机构设计
问题来源
某 汽 车 制 造 企业 曾 在某 机 床
车车拉汽车发动机 曲轴时 ，因人 为 的第 二、三连 杆轴颈处 于下位而 没有被 颠倒放 置时 ，卡盘才能 够完成 装夹 动作 。该装 置设计 的技术难 点 ，在于 结构和控 制机 理要求尽可 能 简单 、方 便 ，最好能够把装 置一 劳永逸地 固连在卡盘上。
为差错” 。 车拉 加 工 曲轴过 程 中之 所 以会 发生 这 种意 外 碰撞 ，是 由人 工放 置待
车拉发动机 曲轴的 机床的专用卡盘
允许 工件 的 圆 周 位置 （ 位 ）相 相 差１ ０ 。该事 故造成机 床停机长 达 。 ８ １０ ０ 多小时 ，损失达Ｎ８ 余万元。 ｏ
加工工件时把工件相位角颠倒放置引起，而机床机械手不具备相位识别功
又比较复杂 ，成本 高且改进 费时 ， 效果 欠佳。
方案一：在原有机床数控程序中添加一段检测程序，当曲轴被夹具夹
持后 ，机床数控 系统先 检测 工件是否 安装正确 ，正确 安装 则继 续加 工 ，反
之则提示 出错 。
方案二 ：在夹具体中加装行程开关，当工件正确放置时，通过拨动行
程 开关 ，电信号转化 为控制 信号指挥 夹具夹 紧 ，主 轴旋转 和刀具进 给 。当 工件未 曾安装到位时 ，由于未 能触 动行程开关 ，以上动作都不会发生 。 方案 三 ：对偏 心 卡盘 进 行 改造 ，将 夹具 体 角 向定 位块 的 紧 固螺 栓接 长 ，形成一 根机械 挡杆 ，深 入卡盘 中心 区域 ，当 曲轴 正确 放置时 ，一 、四
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不必 再 经 过 粗 磨而 可 直 接 进 行精 磨 ，省去 了粗 磨工序 。其具有 代表
性 的工艺 装备有德 Ｎ Ｈｅｌｒ 司开 １ ｌ 公 ｅ
众所周知 ，曲轴是汽 车发动机 的最 重要 、最关键零件 ，也是其核 心运动 件。 曲轴加 工质量的好坏 ，
曲轴粗加工的新工艺及 装备
的高精度 、高 柔性 、高效率的ＣＮＣ
Ｍ Ｃ 瑰 代 零 部 件
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要 可以 完成 曲
、
杆和 连杆相位 角 １０的六连 杆 曲轴 ２。 的加 工。由于是高速切 削 ，加工效
产应运 而生 。由于 曲轴加 工最具有
法。该加 工工艺是将 曲轴车 削工艺 与 曲轴车 拉 工 艺 完 美 结 合 ，采 用
有一定的差距 ，卧式车 床 、摇臂钻
床、 凸轮仿形车床 、曲轴多 刀车床 等落后设备还大量 应用 ，设备效 率
圆盘旋转式拉 刀连续 回转 ，具有
生 产 效 率 高 、加 工 精 度 好 、柔性
强、 自动化程度高 、换刀时 间短 的 特 点 。经过 车 一 拉 后 曲轴 主轴颈 车
代表性 的是 曲轴 的主 轴颈和连杆颈
加 工 ，所以下面就 以主轴颈和连杆 颈 的加 工为例 ，谈一 谈发动机 曲轴 加 工的新工艺及装备 。
低下 ，精 度不 足 ，更不具备柔性 化 生产加工能 力 ，尤其 曲轴加 工更为
曲轴 粗以 下几 个阶段 ：
发 出的ＣＮＣ曲轴 车一 车拉 机床 ，如 ＤＲ ４ ０８ ０２ Ｚ ０ ／０ ／ＣＮＣ曲轴数控车 一 车
直接影 响发动机的性能 ，乃至汽车
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AI12-17。
零部件制造。
2200字。
2版。
车拉工艺在曲轴加工中的应用
曲轴的旋转是发动机的动力源，因此曲轴的质量是影响发动机性能的关键指标之一。
车拉工艺经过20、30年的发展完善，在曲轴的加工过程中，已经获得了日益广泛的应用。
□奇瑞汽车股份有限公司苗如意方传升金贵永梅松林
车拉工艺是将传统的车削和拉削两种机械加工工艺结合在一起而形成的新的组合加工工艺。
在车拉加工时，除了工件做旋转运动以外，刀具也运动，以实现拉削作用。
该机床可以达到：使紧固在卡盘之间的曲轴像被车床车削旋转一样；用长长的直拉刀或旋转的圆盘拉刀拉削曲轴的轴颈、根部圆角和台肩等。
车拉工艺是替代车削和铣削加工曲轴的最新加工方法。
车拉的基本概念
如今车拉机床的拉刀包括：粗加工、半精加工和精加工轴颈拉刀，以及切削根部圆角和轴肩的、硬质合金刀头可更换的拉刀。
根据刀具的运动形式，车拉加工可以分为直线式车拉和旋转式车拉。
无论是单个或多个直线型或旋转型拉刀，都对于曲轴轴心线作垂直进给，一次可加工一个或多个轴颈。
由于拉刀正切于工件轴的圆周，与磨削甚为相似。
在工件轴旋转1.5～4.0转（转数由进给量确定）后，拉刀切至预定的深度。
车拉示意图和车拉机床的三维模型如图1、图2所示。
图1 车拉示意图
旋转拉削是一种新的比直线进给拉削更为先进的加工方法。
它的切削过程充分体现了逐渐进给的特点。
每个刀头开始切削时，切削深度为零，随着刀具旋转逐渐持续恒定地加深，直至切入旋转工件轴颈的全深为止。
与传统的车削曲轴相比，旋转拉削的优越性是显而易见的。
与铣削曲轴相比，旋转拉削同样优势巨大，因为铣削时每个刀刃接触工件多次（刀刃交替变热变冷），而车拉曲轴时，每个刀刃只和工件接触一次。
图2 车拉机床的三维模型
车拉的加工特点
随着汽车发动机曲轴的加工技术不断进步，车拉工艺与曲轴多刀车削、曲轴铣削相比，无论在生产质量、加工效率和灵活性方面，还是在设备投资及生产成本方面都很有竞争力，其特点如下：
1.生产效率高
车拉加工的切削速度高，切削速度的计算公式为：
Vc=πdn/1000(m/min)
式中 d——工件直径，直径单位为mm；
n——工件转速，单位为r/min。
加工钢曲轴时切削速度约为150～300m/min，加工铸铁曲轴时为50～350m/min，进给速度快（粗加工时为3000mm/min，精加工时约为1000mm/min），所以加工节拍短，生产效率高。
2.加工精度高
圆盘车拉刀体上所镶装的刀齿片分为粗切刀齿、精切刀齿、根部圆角刀齿和台肩刀齿。
每个刀片在与工件高速的相对运动中仅参加短暂的切削，切下的金属厚道很薄（约为0.2～0.4mm，可以根据毛坯件的加工余量计算）。
因而刀刃承受的冲击力很小，刀齿切削热负荷小，既延长了刀刃的寿命，又减少了工件切削后的残余应力。
从而保证了工件精切后的表面精度和质量。
3.工艺投资少
由于车拉加工可以一次装夹把曲轴颈、轴肩及沉割槽同时加工出来，而不必增加额外的车床。
而且车拉加工精度高，一般可以取消粗磨轴颈的工序，可以省去为提高生产效率和生
产质量而增加的投资和有关生产费用。
此外，刀具寿命长，费用低。
所以采用车拉加工工艺，投资少，经济效益好。
4.加工柔性好
只需要对夹具、刀具略作调整，修改加工参数或者更换程序或重新编写程序，就可以很快适应曲轴品种的变换和不同批量的生产，充分发挥计算机控制技术的特长。
车拉工艺的应用与质量控制
奇瑞发动机公司采用经过改造的曲轴车拉机床加工481/484曲轴的主轴颈和连杆颈。
分别用两台机床加工5个主轴颈，P1和P4连杆颈，P2和P3连杆颈（见图3）。
每台机床可以一次装夹把曲轴颈、轴肩及沉割槽等同时加工出来。
而且每台机床采用双扇形刀盘，便于刀片的散热，延长刀具寿命，刀具寿命可达800件/个，车床的生产节拍是30件/h。
图3 M-主轴颈 P-连杆颈
1.加工过程
主轴颈加工时工件放到支撑块上后，头架和尾架的套筒伸出，以工件两端的中心孔轴向定位，以工件法兰端面径向定位，尾架卡盘根据工件长度可以通过液压浮动，工件定位好后，卡盘夹紧工件，卡盘主轴通过液压装置锁紧。
然后主轴高速旋转，刀盘进给切削。
加工连杆颈时分别以M1和M5主轴颈，M2和M4主轴颈为基准，用偏心夹具加工P1和P4连杆颈，P2和P3连杆颈(见图4)。
1-曲轴 2-粗加工的刀片组 3-可调的精加工的刀片组 4-两个刀盘的空间
图4 车拉机床加工四缸曲轴
对此机床可以通过调整轴向定位，更换刀盘和修改加工主参数等来完成477曲轴的车拉加工，自动柔性化程度非常高。
2.过程中的质量控制
每个班次对卡盘的顶尖跳动进行检测保证在0.01mm之内，用芯棒夹紧后两端跳动保证小于0.015mm。
而且可以通过数控操作面板（见图5）监控到机床主轴转速为2000r/min，刀轴粗切速度设定70r/min和刀轴精加工速度设定130r/min。
加工完成后能保证的精度为：轴颈直径±0.05mm，主轴颈跳到小于0.1mm，粗糙度可达Ra1.6，曲拐对称度小于0.01mm。
工件加工完成后，在检测平台上对工件各项跳动、对称度和曲拐半径等进行百分之百检查，如发现振痕或跳动偏大等，对定位，夹紧和刀盘进行逐一检查排除故障，保证工件百分之百的合格。
图5 车拉床数控操作面板
结语
车拉工艺是现代曲轴轴面磨削加工前的重要加工方法，具有加工精度高、效率高和刀具费用少等优点。
单纯的车拉机床结构简单、可靠，适合单一品种大批量生产且毛坯质量稳定的情况。
车拉机床具有多个数控轴，结构较复杂，对工件及毛坯适应性较强，可用于多品种较大批量的轮番生产。
尤其是旋转式车拉床，采用圆盘形拉刀连续回转，使机床运动简化，省掉了退刀动作，提高了刚性和效率，而且精度高，这一技术在业内得到了广泛应用。