曲轴加工工艺技术简介(PPT 72页)
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发动机曲轴机械加工工艺
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2 发动机曲轴加工工艺
2.1.2 曲轴的工艺特征 1.曲轴材料和毛坯 (1) 曲轴材料 根据曲轴在发动机运行过程中承受弯曲、扭转、剪切、
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2 发动机曲轴加工工艺
(2) 曲轴的结构刚度差 曲轴的长径比(L / d =11) 大, 又具有6 个偏心连杆轴颈, 因此刚
度较差。 (3) 曲轴加工的技术要求高 曲轴的机械加工工艺过程将随生产纲领和曲轴复杂程度的不
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2 发动机曲轴加工工艺
2.曲轴加工方法 对于占工时较多的曲轴主轴颈和连杆轴颈外圆的粗加工和半
精加工, 其加工方法主要是车削、内铣、外铣和车—拉加工。 但由于车削连杆轴颈外圆时, 必须以连杆轴颈外圆轴线为旋转 中心, 工件旋转时会产生离心惯性力, 且转速越高, 惯性力越大 , 目前单一的车削加工一般都是在远低于最佳切削速度的状态 下进行, 效率较低。 (1) 主轴颈车削 大批量生产时, 通常在多刀半自动车床上采用成形车刀车削曲 轴主轴颈。为了提高主轴颈的相对位置精度, 一般采用两次车 削工艺。第二次精车主要是为了保证轴颈宽度和轴颈相对位 置。为了减小曲轴加工时的扭曲, 机床常采用两端传动或中间 驱动的驱动方式, 如图2 -4所示。
的刀盘和刀片精度要求很高。铣削与车削相同, 也存在温升引 起的曲轴变形问题, 应尽量加强冷却。
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2.1.2 曲轴的工艺特征 1.曲轴材料和毛坯 (1) 曲轴材料 根据曲轴在发动机运行过程中承受弯曲、扭转、剪切、
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2 发动机曲轴加工工艺
(2) 曲轴的结构刚度差 曲轴的长径比(L / d =11) 大, 又具有6 个偏心连杆轴颈, 因此刚
度较差。 (3) 曲轴加工的技术要求高 曲轴的机械加工工艺过程将随生产纲领和曲轴复杂程度的不
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2 发动机曲轴加工工艺
2.曲轴加工方法 对于占工时较多的曲轴主轴颈和连杆轴颈外圆的粗加工和半
精加工, 其加工方法主要是车削、内铣、外铣和车—拉加工。 但由于车削连杆轴颈外圆时, 必须以连杆轴颈外圆轴线为旋转 中心, 工件旋转时会产生离心惯性力, 且转速越高, 惯性力越大 , 目前单一的车削加工一般都是在远低于最佳切削速度的状态 下进行, 效率较低。 (1) 主轴颈车削 大批量生产时, 通常在多刀半自动车床上采用成形车刀车削曲 轴主轴颈。为了提高主轴颈的相对位置精度, 一般采用两次车 削工艺。第二次精车主要是为了保证轴颈宽度和轴颈相对位 置。为了减小曲轴加工时的扭曲, 机床常采用两端传动或中间 驱动的驱动方式, 如图2 -4所示。
的刀盘和刀片精度要求很高。铣削与车削相同, 也存在温升引 起的曲轴变形问题, 应尽量加强冷却。
新能源汽车制造技术教学课件：5-3曲轴制造工艺
圆角滚压工艺。在当今曲轴“以铸代锻”的趋势下，圆角滚压工艺也显得越加重要。 圆角滚压强化是利用滚轮对圆角表面进行滚压，在曲轴的主轴颈和连杆轴颈过渡圆角处形成一条滚压塑性变 形带，这条变形带硬度高、表面粗糙度小，可以大大减小圆角的应力集中，而且残留在硬化带中的压应力一定程 度上可以抵消工作中的拉应力，从而使得曲轴的疲 劳强度和使用寿命都大幅提高。
②自由锻造成形 自由锻造可以不受曲轴的形状和尺寸的限制而制造出所需毛坯，具有 生产设备简单、通用性高、成本低以 及操作简单的优点。曲轴的自由锻造成形工艺又可以分为 块锻法和弯锻法。块锻法是将无法锻出的曲轴曲拐处加敷料填平，然后 通过机械加工得到曲轴 毛坯。这种方法加工余量很大，材料的利用率低，浪费现象严重，而且块段法在加工曲轴曲拐 部位时的 切削加工会切断曲轴的纤维流线，降低曲轴的抗弯曲和抗疲劳能力。弯锻法采用胎模 锻出曲轴曲拐，相比于块锻法加工余量少， 材料利用率较高，抗弯曲和抗疲劳能力也较好。
02.曲轴的加工工艺分析-01.曲轴的材料
02.曲轴的加工工艺分析-02.曲轴毛坯制造工艺
汽车发动机曲轴主要有铸造和锻造两种制造方法，其中锻造毛坯的材料多为钢材，如优 质碳素钢、低合金钢、 合金钢等，铸造毛坯的材料主要是球墨铸铁，也有选用可锻铸铁、合 金铸铁、铸钢等材料的。
铸造法生产曲轴毛坯是工艺最简单的方法，主要用于小批量生产一些要求较低的曲轴。 用铸造成形工艺生产曲 轴毛坯不需要大型压力加工设备和昂贵的模具，具有生产周期短、切 削余量较小、金属利用率高、生产成本低 的优点。铸造可以比较容易地得到复杂的结构，因此铸造曲轴可以使用较合理的结构形状（如椭圆形曲柄臂、 桶形空心轴颈等），以使零件应 力分布均匀。整体铸造曲轴的切削加工性能好，并有良好的减振性及耐磨性。 但是这种方法 生产出来的曲轴质量和性能都较差，铸造缺陷（如气孔、缩松、成分偏析、晶粒粗大等）会严重 影响其抗疲劳能力，所以在要求较高的曲轴中使用较少。
②自由锻造成形 自由锻造可以不受曲轴的形状和尺寸的限制而制造出所需毛坯，具有 生产设备简单、通用性高、成本低以 及操作简单的优点。曲轴的自由锻造成形工艺又可以分为 块锻法和弯锻法。块锻法是将无法锻出的曲轴曲拐处加敷料填平，然后 通过机械加工得到曲轴 毛坯。这种方法加工余量很大，材料的利用率低，浪费现象严重，而且块段法在加工曲轴曲拐 部位时的 切削加工会切断曲轴的纤维流线，降低曲轴的抗弯曲和抗疲劳能力。弯锻法采用胎模 锻出曲轴曲拐，相比于块锻法加工余量少， 材料利用率较高，抗弯曲和抗疲劳能力也较好。
02.曲轴的加工工艺分析-01.曲轴的材料
02.曲轴的加工工艺分析-02.曲轴毛坯制造工艺
汽车发动机曲轴主要有铸造和锻造两种制造方法，其中锻造毛坯的材料多为钢材，如优 质碳素钢、低合金钢、 合金钢等，铸造毛坯的材料主要是球墨铸铁，也有选用可锻铸铁、合 金铸铁、铸钢等材料的。
铸造法生产曲轴毛坯是工艺最简单的方法，主要用于小批量生产一些要求较低的曲轴。 用铸造成形工艺生产曲 轴毛坯不需要大型压力加工设备和昂贵的模具，具有生产周期短、切 削余量较小、金属利用率高、生产成本低 的优点。铸造可以比较容易地得到复杂的结构，因此铸造曲轴可以使用较合理的结构形状（如椭圆形曲柄臂、 桶形空心轴颈等），以使零件应 力分布均匀。整体铸造曲轴的切削加工性能好，并有良好的减振性及耐磨性。 但是这种方法 生产出来的曲轴质量和性能都较差，铸造缺陷（如气孔、缩松、成分偏析、晶粒粗大等）会严重 影响其抗疲劳能力，所以在要求较高的曲轴中使用较少。
曲轴工艺简介专业知识讲座
dCi 11曲轴后端，与曲轴相连为：飞轮总成
一轴轴承
飞轮上除齿 圈外，还加 工有信号盘 （60-2） 为整机提供 转速信号。
为保证可靠 联接，通过 12个M16 螺栓与曲轴 相连。
本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不 当之处，请联系本人或网站删除。
曲轴实物加工方法的确定
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3.曲轴的材料
6100 QT7002 ≤HB285
6102 QT7002 ≤HB285
49厂现有曲轴的材料
6105
6B
6C
DCI11
48MnV
48MnV
48MnV
C38N2
HB207-269 HB207-269 HB207-269 HB230-285
三、曲轴实物加当工之部处分，请联系本人或网站删除。
----49厂现有曲轴产品技术参数（参考）
项目
尺寸
主 表面粗糙度 轴 圆度 颈 圆柱度
中间轴颈对两端轴颈的跳动 对相邻轴颈的跳动
尺寸 连 表面粗糙度 杆 圆度 轴 圆柱度 颈 对主轴颈平行度
相位角 曲柄半径 对主轴颈跳动 止 垂直度 推 轴 宽度 颈 表面粗糙度
良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。
为了提高疲劳强度，还经过特殊的处理，例如：淬 火、滚压强化等独特的工艺措施。
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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。
一轴轴承
飞轮上除齿 圈外，还加 工有信号盘 （60-2） 为整机提供 转速信号。
为保证可靠 联接，通过 12个M16 螺栓与曲轴 相连。
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曲轴实物加工方法的确定
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3.曲轴的材料
6100 QT7002 ≤HB285
6102 QT7002 ≤HB285
49厂现有曲轴的材料
6105
6B
6C
DCI11
48MnV
48MnV
48MnV
C38N2
HB207-269 HB207-269 HB207-269 HB230-285
三、曲轴实物加当工之部处分，请联系本人或网站删除。
----49厂现有曲轴产品技术参数（参考）
项目
尺寸
主 表面粗糙度 轴 圆度 颈 圆柱度
中间轴颈对两端轴颈的跳动 对相邻轴颈的跳动
尺寸 连 表面粗糙度 杆 圆度 轴 圆柱度 颈 对主轴颈平行度
相位角 曲柄半径 对主轴颈跳动 止 垂直度 推 轴 宽度 颈 表面粗糙度
良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。
为了提高疲劳强度，还经过特殊的处理，例如：淬 火、滚压强化等独特的工艺措施。
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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。
发动机曲轴的加工工艺
济源职业技术学院毕业设计设计任务书设计题目：发动机曲轴的加工工艺设计要求：通过对曲轴的了解认识，在掌握曲轴的相关概念、性能的基础上，能够合理的制定一套加工曲轴的工艺过程。
其中包括它的毛坯及材料的选定等，确定其加工路线，并能对其特点进行合理的分析和阐述。
从而初步掌握发动机曲轴的加工工艺。
设计进度要求：第一周：简述曲轴的结构、性能及应用；第二周：确定曲轴的加工工艺过程；第三周：分析曲轴的加工工艺特点；第四周：确定曲轴的机械加工余量、工序尺寸及公差；第五周：根据要求绘制图纸及论文的撰写，打电子稿；第六周：经老师检查后修改毕业论文；第七周：打印论文，完成毕业设计；第八周：进行论文答辩指导老师（签名）：摘要曲轴是车辆发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到车辆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，工艺设计目录摘要 (Ⅲ)1概述 (1)1.1 曲轴的类型结构和应用 (1)1.1.1 曲轴的类型 (1)1.1.2 曲轴的结构 (4)1.1.3 曲轴的应用 (6)2 确定曲轴的加工工艺过程 (7)2.1 曲轴的结构特点 (7)2.2 曲轴的主要技术要求分析 (7)2.3 曲轴的材料和毛坯的确定 (8)2.4 曲轴的机械加工工艺过程 (8)2.5 曲轴的机械加工工艺路线 (8)3 曲轴的机械加工工艺过程分析 (9)3.1 曲轴的机械加工工艺特点 (9)3.1.1 形状复杂 (10)3.1.2 刚性差 (10)3.1.3 技术要求高 (10)3.2 曲轴的机械加工工艺特点分析 (10)3.3 曲轴主要加工工序分析 (11)3.3.1 铣曲轴两端面及钻中心孔 (11)3.3.2 曲轴主轴颈的车削 (11)3.3.3 曲轴连杆轴颈的车削 (12)3.3.4 键槽加工 (12)3.3.5 轴颈的磨削 (12)4 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 (13)4.1 曲轴主要加工表面的工序安排 (13)4.2 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 (13)4.2.1 主轴颈工序尺寸及公差的确定 (13)4.2.2 连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.3 φ220-0.12 mm外圆工序尺寸及公差的确定 (14)4.2.4 φ200- 0.021 mm外圆工序尺寸及公差的确定 (14)4.3 确定工时定额 (14)4.4 连杆机械加工工艺过程卡的制定 (15)5结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)附录 (18)1 概述1.1 曲轴的类型结构及应用1.1.1 曲轴的类型曲轴有整体曲轴、组合曲轴和半组合曲轴三种结构形式，一般采用整体曲轴。
曲轴加工工艺设计ppt课件
5
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 。
磨床
P80 精车其他轴颈、油封 曲轴车床 及法兰
粗车连杆颈 曲轴专机
精车连1杆0颈 数控车床
工序 号 P110
P120
P130
工序内容
工序设备
在第一第十二曲轴铣 曲轴定位面铣
定位面
床
车六个连杆轴颈
曲轴连杆颈车 床
清洗
清洗机
P140 P150
在第一第六连杆颈钻 深孔组合机床 油孔
二、五连杆颈钻油孔 深孔组合机床
6
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 外加圆工精
加工
其他表 面精加基工准
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：
曲轴加工工艺设计
1
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。
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 。
磨床
P80 精车其他轴颈、油封 曲轴车床 及法兰
粗车连杆颈 曲轴专机
精车连1杆0颈 数控车床
工序 号 P110
P120
P130
工序内容
工序设备
在第一第十二曲轴铣 曲轴定位面铣
定位面
床
车六个连杆轴颈
曲轴连杆颈车 床
清洗
清洗机
P140 P150
在第一第六连杆颈钻 深孔组合机床 油孔
二、五连杆颈钻油孔 深孔组合机床
6
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 外加圆工精
加工
其他表 面精加基工准
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：
曲轴加工工艺设计
1
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。
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由于车拉加工精度高，车拉后不在进行粗磨和半精磨，简化了工艺过程，减少了成本，此外，车拉刀具承受载荷 小，使用寿命长， 费用低。
车拉加工的切削速度高，进给速度快，所以加工节拍短，生产效率高。
车拉加工只需更换编程，略做调整，就可满足不同类型不同尺寸的曲轴的批量生存。
.
圆角深滚压技术
曲轴工作环境恶劣，在工作时要承受较大而且复杂的冲击载荷，其失效形式一般是曲轴磨损和疲 劳断裂。
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。
.
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 。
.
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。
车拉加工的切削速度高，进给速度快，所以加工节拍短，生产效率高。
车拉加工只需更换编程，略做调整，就可满足不同类型不同尺寸的曲轴的批量生存。
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圆角深滚压技术
曲轴工作环境恶劣，在工作时要承受较大而且复杂的冲击载荷，其失效形式一般是曲轴磨损和疲 劳断裂。
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。
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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 。
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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。
曲轴工艺简介
首先，使用锻造工艺将毛坯材料加工 成大致的形状和尺寸。然后进行粗加 工，去除多余的材料，获得大致的几 何形状。
最后，进行磨削和抛光等表面处理工 艺，以获得光滑、精确的表面质量。
曲轴制造的质量控制
质量控制是曲轴制造过程中的重要环节，包括多个方面的检 测和控制，如材料质量、尺寸精度、表面质量、机械性能等 。
外观无裂纹
曲轴作为发动机的重要部件，其外观应无裂纹、毛刺、划痕等缺 陷，保证其在使用过程中的可靠性。
几何尺寸检测
检测曲轴的几何尺寸，如直径、长度等是否符合设计要求，以确保 其能够正常安装和使用。
外观质量检测
采用自动化设备或人工检测的方式，对曲轴的外观质量进行检测， 如是否有气孔、砂眼等缺陷。
曲轴的性能检测
曲轴的精加工
精加工的主要任务是保证曲轴的精度和表面质量，同时对曲轴的形状和尺寸进行精 细的修正。
精加工的方法包括磨削、研磨、抛光等，这些方法能够使曲轴表面光滑、精度高、 粗糙度小。
精加工过程中需要注意控制加工精度和表面质量，以保证曲轴的整体性能和寿命。
04
曲轴表面处理
曲轴的淬火处理
淬火目的
提高曲轴的硬度和耐磨性 ，以满足高强度、高耐磨 性的要求。
通过严格的质量控制，可以确保曲轴的制造质量和可靠性， 提高发动机的性能和稳定性。同时，质量控制还可以降低生 产成本和减少废品率。
02
曲轴毛坯制造
钢锭的选择和准备
钢锭选择
根据曲轴的用途和性能要求，选 择合适的钢锭材质，如碳钢、合 金钢等。
钢锭准备
对钢锭进行外观检查和尺寸测量 ，确认符合要求，并进行预处理 ，如去除氧化皮和切割浇冒口等 。
半精加工
进一步加工曲轴的外形和尺寸 ，为后续精加工做准备。
精选曲轴制造工艺
曲轴概述
曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造；而对于球墨铸铁材料则采用铸造毛坯。
采用不同毛坯材料，曲轴的热处理及加工工艺路线也不相同：锻钢曲轴的常规工艺路线：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：铸造—正火—回火—粗加工—表面淬火及回火—精加工
2. 曲轴的加工制造工艺
2.1 曲轴的技术要求
1）主轴颈、连杆轴颈本身的精度，即直径尺寸公差等级通常为IT6~IT7；主轴颈的宽度极限偏差为+0.05~-0.15mm；曲拐半径极限偏差为±0.05mm；曲轴的轴向尺寸极限偏差为±0.15~ ±0.50mm。2）轴颈长度公差等级为IT9～IT10。轴颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差一半之内。3）位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度：一般为100mm之内不大于0.02mm；曲轴各主轴颈的同轴度：小型高速发动机曲轴为0.025mm，中大型低速发动机曲轴为0.03～0.08mm；各连杆轴颈的位置度不大于±30′。4）曲轴的连杆轴颈和主轴颈的表面粗糙度为Ra0.2～0.4μm；曲轴的连杆轴颈、主轴颈、曲柄连接圆角的表面粗糙度为Ra0.4μm。除上述技术要求外，还有热处理、动平衡、表面强化、油道孔的清洁度、曲轴裂纹、曲轴旋转方向等规定和要求。
2. 曲轴的加工制造工艺
☞ 角向基准：粗加工连杆轴颈前，在曲柄上铣角向定位面或定位凸台作为角向基准。
角向定位面
铣削角向定位基准面
2. 曲轴的加工制造工艺
在汽车制造业中，一些专用夹具设备被应用于曲轴加工的定位夹紧，极大提高了装夹质量和效率。在加工连杆轴颈时，一般利用已经加工过的主轴颈定位，安装到专用偏心卡盘分度夹具中，使连杆轴颈的轴线和转动轴线4重合。连杆轴颈之间的角度位置精度靠夹具上的分度装置保证，加工时依次加工同一轴线上的连杆轴颈以及曲轴端面，工件2通过在夹具体3上的分度板1与分度定位销5分度。
曲轴的毛坯根据批量大小、尺寸、结构及材料品种来决定。批量较大的小型曲轴，采用模锻；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造；而对于球墨铸铁材料则采用铸造毛坯。
采用不同毛坯材料，曲轴的热处理及加工工艺路线也不相同：锻钢曲轴的常规工艺路线：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：铸造—正火—回火—粗加工—表面淬火及回火—精加工
2. 曲轴的加工制造工艺
2.1 曲轴的技术要求
1）主轴颈、连杆轴颈本身的精度，即直径尺寸公差等级通常为IT6~IT7；主轴颈的宽度极限偏差为+0.05~-0.15mm；曲拐半径极限偏差为±0.05mm；曲轴的轴向尺寸极限偏差为±0.15~ ±0.50mm。2）轴颈长度公差等级为IT9～IT10。轴颈的形状公差，如圆度、圆柱度控制在尺寸公差一半之内。3）位置精度，包括主轴颈与连杆轴颈的平行度：一般为100mm之内不大于0.02mm；曲轴各主轴颈的同轴度：小型高速发动机曲轴为0.025mm，中大型低速发动机曲轴为0.03～0.08mm；各连杆轴颈的位置度不大于±30′。4）曲轴的连杆轴颈和主轴颈的表面粗糙度为Ra0.2～0.4μm；曲轴的连杆轴颈、主轴颈、曲柄连接圆角的表面粗糙度为Ra0.4μm。除上述技术要求外，还有热处理、动平衡、表面强化、油道孔的清洁度、曲轴裂纹、曲轴旋转方向等规定和要求。
2. 曲轴的加工制造工艺
☞ 角向基准：粗加工连杆轴颈前，在曲柄上铣角向定位面或定位凸台作为角向基准。
角向定位面
铣削角向定位基准面
2. 曲轴的加工制造工艺
在汽车制造业中，一些专用夹具设备被应用于曲轴加工的定位夹紧，极大提高了装夹质量和效率。在加工连杆轴颈时，一般利用已经加工过的主轴颈定位，安装到专用偏心卡盘分度夹具中，使连杆轴颈的轴线和转动轴线4重合。连杆轴颈之间的角度位置精度靠夹具上的分度装置保证，加工时依次加工同一轴线上的连杆轴颈以及曲轴端面，工件2通过在夹具体3上的分度板1与分度定位销5分度。
轴类零件加工课件-PPT课件
2024/8/8
5
4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
2024/8/8
6
CA6140型车床主轴简图
2024/8/8
7 2024/8/8
8
3.轴类零件的材料与毛坯
2024/8/8
2
轴的种类
2024/8/8
3
2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
2024/8/8
32
(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
2024/8/8
16
2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
2024/8/8
5
4)表面粗糙度 轴类零件的各加工表面均有表面粗糙度的 要求。一般说来,支承轴颈的表面粗糙度要求
为Ra0.63～0.16μm。配合轴颈的表面粗糙度 Ra2.5～0.63μm。
2024/8/8
6
CA6140型车床主轴简图
2024/8/8
7 2024/8/8
8
3.轴类零件的材料与毛坯
2024/8/8
2
轴的种类
2024/8/8
3
2.轴类零件的主要技术要求
1)尺寸精度 轴颈是轴类零件的重要表面,它的直径精度根 据使用要求通常为IT6～IT9,有时可达IT5。 2) 形状精度 轴颈的几何形状精度(圆度、圆柱度)应限制 在直径公差范围之内。对几何形状精度要求较高 时,则应在零件图上专门标注形状公差。
2024/8/8
32
(3)减小表面粗糙度值。因为每颗磨粒切削厚度变小,表 面切痕深度浅,表面粗糙度值小,作用在工件上的法向磨削力 也相应减小,所以又可提高加工精度。
但高速磨削对砂轮、机床均有一些特殊要求,应予充分 注意。
• 必须提高砂轮的强度,以免砂轮因离心力而破裂,按切 削速度规范选用砂轮。
• 砂轮主轴的轴承间隙要适当加大,冷态间隙为0.04～ 0.05mm,热态间隙为0.03mm左右。
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2.加工阶段的划分
由于轴是多阶梯（机床主轴还带通孔）的零件,切除大 量金属后,会引起残余应力重新分布而变形,故安排工序时, 一定要粗精分开,
(1)粗加工阶段: 目的:切除大部余量,提高生产率,留足够余量,及时发
现缺陷。
粗加工之后安排调质处理：提高综合机械性能，为后 续热处理做准备；去除内应力。
2024/8/8
曲轴加工工艺技术简介共73页文档
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
曲轴加工工艺技术简介
36、如果我们国家的法律中只有某种好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
曲轴加工工艺技术简介
36、如果我们国家的法律中只有某种好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
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----其次，由于连杆传来的力是周期性变化的，在某些瞬时还 是冲击性的；
----上述这些周期作用着的力，还将引起曲轴的扭转振动而产 生附加应力；
----曲轴的转速很高，它与轴承之间的相对滑动速度很大； 为了保证工作可靠，要求曲轴具有足够的刚度和强度，
良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。
精磨第四主轴颈（轴向基准）
精磨所有 主轴颈及 同轴轴颈
精磨所有 连杆颈
车平衡块侧面 钻直斜油孔
车沉割槽（铸） 滚压（铸） 淬火 回火 校直 探伤 喷丸
两端孔加工 铣键槽
动平衡
抛光
清洗防锈
包装发运
24
典型零件工艺流程介绍
EQ6100曲轴工艺流程 零件号：10C-05020B 材料：QT700-2 毛坯重：50kg
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
13
控制失效的风险（采取的工艺手段）
1.曲轴轴颈早期磨损 轴颈淬火+回火+校直+探伤
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。
QCD改善工作与我们现在理解的日常管理没有冲突但有交叉，最怕 的是中国人的误解和扯皮。
4
APQP与ANPQP的比较（先期产品质量策划）
5
但是目前我厂在球墨铸铁曲轴的使用上效果不是太理想，特别在中重型 发动机曲轴上；目前我厂在中重型发动机上常用的曲轴材料为非调质钢。
12
3.曲轴的材料
6100 QT7002 ≤HB285
6102 QT7002 ≤HB285
49厂现有曲轴的材料
6105
6B
6C
DCI11
48MnV
48MnV
48MnV
C38N2
评价指标： 淬硬表面硬度 淬硬层深 淬硬层内部的金相组织
2. 曲轴疲劳断裂
铸件：车沉割槽+圆角滚压 锻件：圆角淬火 喷丸---提高曲轴整体疲劳强度的工艺方法（还有美化外观的作用） 评价指标：圆角的大小 圆角的成型性 圆角表面的粗糙度
3.曲轴震动、异响、噪音 （控制曲轴动不平衡量）
动平衡工艺（几何中心与质量中心孔）
(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
加工的轴向基准选择止推面； --角向基准：发动机的发火次序1-5-3-6-2-4
加工的角向基准选择NO1连杆轴颈 粗加工连杆颈采用铣角向定位面或定位凸台
22
四、曲轴加工工艺路线编制原则
先粗后精 先基准后其他 先面后孔 先主要表面后次要表面
项目
尺寸
主 表面粗糙度 轴 圆度 颈 圆柱度
中间轴颈对两端轴颈的跳动 对相邻轴颈的跳动
尺寸 连 表面粗糙度 杆 圆度 轴 圆柱度 颈 对主轴颈平行度
相位角 曲柄半径 对主轴颈跳动 止 垂直度 推 轴 宽度 颈 表面粗糙度
6100-00.019
Ra0.32
Ra0.32
2
一、如何进行工艺策划（生产准备项目）
主要输入：
毛坯图纸（加工余量、毛坯缺陷） 产品图纸（加工的内容、加工方法、产品设计基准等产品要求） 生产纲领（生产节拍时间、生产方式） 质量目标（自工程不良、后工程不良）
工艺方案的评价原则
质量 (Quality) 成本(Cost) 交付(Day)
3
QCD的含义
QCD是日本汽车行业的俗语，类似中国汽车业质量、成本、交货期 的说法，但含义范围上差异很大。日本的汽车公司都是跨国公司为了 便于统一管理，很多管理制度、方法都是多种文字，使用了大量通用 的英文单词缩写如：KPI、ANPQP、NPW、GK、TPM、TQM等等， 以后大家会看到很多，要逐步适应。
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。
近年来，随着汽车排放要求的升级和超载的限制，以及降低制造成本的 需要，对车用柴油机而言，一方面非增压柴油机逐步减少，增压、增压中 冷柴油机逐步增多，且多数在原机型上改进提高功率，但曲轴结构并无大 的改进，另一方面又要求降低制造成本。
为适应这种要求，我厂在曲轴材料选用和强化技术措施运用上与毛坯厂 作了一些探索，试图制造出高可靠性和低成本的曲轴以适应整机和市场的 要求，在材料的选用上力求以高强度高韧性的球墨铸铁或控温冷却的非调 质钢，代替调质钢。
10
3、曲轴的材料
曲轴的主要失效形式是疲劳断裂和轴颈严重磨损，其 中弯曲疲劳断裂约占80％，对曲轴的材料要求 优良的综合机械性能 高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂 良好的耐磨性
常用的曲轴材料锻钢和球墨铸铁
11
曲轴常用材料
根据发动机的工作状况，曲轴常用材料有：球墨铸铁、调质钢、非 调质钢。
14
硬化层深与疲劳强度要求
15
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）
2.各种加工表面的加工方法以及经济精度和 表面粗糙度。（确定最终加工方法）
3.加工余量的合理分配
曲轴加工的难点：1.连杆颈与主轴颈不在同一回转中心线上 2.连杆颈16，25，34有120°相位角要求
Ra0.4 0.0064 0.013 0.152 0.051
Ra0.4 0.0064 0.013 0.152 0.051
Φ
102
-0.012 -0.034
Ф 56.98±0.01
R1.25≈Ra0.25
Ra0.3
0.007 0.01 0.005（1/4）
0.008 0.008/25.4
0.14
0.05
成品重：43kg
工序号
工序名称
设备名称及型号
夹具及辅具
10J
毛坯综合检查
20
铣工艺定位面
定位面铣床EQU-95、EQO-305 随机夹具、顶尖49V2-832、-944
30
粗车主轴颈及两端头
曲 轴 主轴 颈车 床S1-206（4 ） 、 顶尖49V2-582、670、吊钩49W8-20
206A
40
精车1、3、4、6主及小头 曲轴数控机床NDM-25/100（2） 随机夹具、顶尖49V2-856、857
为了提高疲劳强度，还经过特殊的处理，例如：淬 火、滚压强化等独特的工艺措施。
9
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。
φ 0.015
φ 0.015
120º±0.203 120º±0.203 ±20’
±0.2
R60±0.076 R67.5±0.076 R78±0.04 R38.475±0.05
0.05
0.05
----
0.025
0.017
0.023
0.03
平面度（＋0.005)(-0.01)
37.5
+0.076 -0.025
1. 功能： 曲轴与连杆配合将作 用在活塞上的气体压力变为旋转的 动力，传给底盘的传动机构。同时， 驱动配气机构和其它辅助装置，如 风扇、水泵、发电机、机油泵等。
8
二、曲轴功能部分
2.曲轴工作特点
----工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用， 受力大而且受力复杂，并承受交变负荷的冲击作用；
19
曲轴实物加工方法的确定
外圆:
主轴颈、连杆颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈、法兰、油封等 加工方法：车 铣 磨 抛光
孔：
油孔—钻 两端螺孔---钻、扩6个螺栓底孔 攻6个螺栓孔螺纹 轴承孔----钻、扩、铰 工艺孔---钻、铰
平衡块：
车侧面
键槽：
铣削
20
三、曲轴实物加工部分
----49厂现有曲轴产品技术参数（参考）
产品质量策划循环示意图（PDCA循环模式）
计 划
反馈评定
和纠正措施
计划和
产品和
定义
过程确认
产品设计
和开发
过程设计 和开发
检查
实施
多方论证 同步工程 预防缺陷 持续改进
6
方案设 详细设 编制工 编制加工 NC
传统串行计
计
艺路线 工艺卡
编程
过程
模具加 编制装配工 生产制
工
艺卡
造
方案设计
并
详细设计
行
编制工艺路线
对于汽油机曲轴，由于功率较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸造而成， 常用材料有：QT600-2、QT700-2、QT800-2、 QT900-6、 QT800-6、等温淬 火球铁（ADI球铁）等。
柴油机曲轴毛坯一般采用调质钢或非调质钢，调质钢常用材料有：45、 40Cr或42CrMo ；非调质钢常用材料有48MnV 、C38N2、38MnS6。
----
44
+0.08 0
44
+0.08 0
6105 Φ 80-00.019
Ra0.32 0.005 0.008 0.12 ----
----上述这些周期作用着的力，还将引起曲轴的扭转振动而产 生附加应力；
----曲轴的转速很高，它与轴承之间的相对滑动速度很大； 为了保证工作可靠，要求曲轴具有足够的刚度和强度，
良好的承受冲击载荷的能力以及耐磨损、润滑条件良好。
精磨第四主轴颈（轴向基准）
精磨所有 主轴颈及 同轴轴颈
精磨所有 连杆颈
车平衡块侧面 钻直斜油孔
车沉割槽（铸） 滚压（铸） 淬火 回火 校直 探伤 喷丸
两端孔加工 铣键槽
动平衡
抛光
清洗防锈
包装发运
24
典型零件工艺流程介绍
EQ6100曲轴工艺流程 零件号：10C-05020B 材料：QT700-2 毛坯重：50kg
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
13
控制失效的风险（采取的工艺手段）
1.曲轴轴颈早期磨损 轴颈淬火+回火+校直+探伤
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。
QCD改善工作与我们现在理解的日常管理没有冲突但有交叉，最怕 的是中国人的误解和扯皮。
4
APQP与ANPQP的比较（先期产品质量策划）
5
但是目前我厂在球墨铸铁曲轴的使用上效果不是太理想，特别在中重型 发动机曲轴上；目前我厂在中重型发动机上常用的曲轴材料为非调质钢。
12
3.曲轴的材料
6100 QT7002 ≤HB285
6102 QT7002 ≤HB285
49厂现有曲轴的材料
6105
6B
6C
DCI11
48MnV
48MnV
48MnV
C38N2
评价指标： 淬硬表面硬度 淬硬层深 淬硬层内部的金相组织
2. 曲轴疲劳断裂
铸件：车沉割槽+圆角滚压 锻件：圆角淬火 喷丸---提高曲轴整体疲劳强度的工艺方法（还有美化外观的作用） 评价指标：圆角的大小 圆角的成型性 圆角表面的粗糙度
3.曲轴震动、异响、噪音 （控制曲轴动不平衡量）
动平衡工艺（几何中心与质量中心孔）
(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
加工的轴向基准选择止推面； --角向基准：发动机的发火次序1-5-3-6-2-4
加工的角向基准选择NO1连杆轴颈 粗加工连杆颈采用铣角向定位面或定位凸台
22
四、曲轴加工工艺路线编制原则
先粗后精 先基准后其他 先面后孔 先主要表面后次要表面
项目
尺寸
主 表面粗糙度 轴 圆度 颈 圆柱度
中间轴颈对两端轴颈的跳动 对相邻轴颈的跳动
尺寸 连 表面粗糙度 杆 圆度 轴 圆柱度 颈 对主轴颈平行度
相位角 曲柄半径 对主轴颈跳动 止 垂直度 推 轴 宽度 颈 表面粗糙度
6100-00.019
Ra0.32
Ra0.32
2
一、如何进行工艺策划（生产准备项目）
主要输入：
毛坯图纸（加工余量、毛坯缺陷） 产品图纸（加工的内容、加工方法、产品设计基准等产品要求） 生产纲领（生产节拍时间、生产方式） 质量目标（自工程不良、后工程不良）
工艺方案的评价原则
质量 (Quality) 成本(Cost) 交付(Day)
3
QCD的含义
QCD是日本汽车行业的俗语，类似中国汽车业质量、成本、交货期 的说法，但含义范围上差异很大。日本的汽车公司都是跨国公司为了 便于统一管理，很多管理制度、方法都是多种文字，使用了大量通用 的英文单词缩写如：KPI、ANPQP、NPW、GK、TPM、TQM等等， 以后大家会看到很多，要逐步适应。
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。
近年来，随着汽车排放要求的升级和超载的限制，以及降低制造成本的 需要，对车用柴油机而言，一方面非增压柴油机逐步减少，增压、增压中 冷柴油机逐步增多，且多数在原机型上改进提高功率，但曲轴结构并无大 的改进，另一方面又要求降低制造成本。
为适应这种要求，我厂在曲轴材料选用和强化技术措施运用上与毛坯厂 作了一些探索，试图制造出高可靠性和低成本的曲轴以适应整机和市场的 要求，在材料的选用上力求以高强度高韧性的球墨铸铁或控温冷却的非调 质钢，代替调质钢。
10
3、曲轴的材料
曲轴的主要失效形式是疲劳断裂和轴颈严重磨损，其 中弯曲疲劳断裂约占80％，对曲轴的材料要求 优良的综合机械性能 高的抗疲劳能力，防止疲劳断裂 良好的耐磨性
常用的曲轴材料锻钢和球墨铸铁
11
曲轴常用材料
根据发动机的工作状况，曲轴常用材料有：球墨铸铁、调质钢、非 调质钢。
14
硬化层深与疲劳强度要求
15
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）
2.各种加工表面的加工方法以及经济精度和 表面粗糙度。（确定最终加工方法）
3.加工余量的合理分配
曲轴加工的难点：1.连杆颈与主轴颈不在同一回转中心线上 2.连杆颈16，25，34有120°相位角要求
Ra0.4 0.0064 0.013 0.152 0.051
Ra0.4 0.0064 0.013 0.152 0.051
Φ
102
-0.012 -0.034
Ф 56.98±0.01
R1.25≈Ra0.25
Ra0.3
0.007 0.01 0.005（1/4）
0.008 0.008/25.4
0.14
0.05
成品重：43kg
工序号
工序名称
设备名称及型号
夹具及辅具
10J
毛坯综合检查
20
铣工艺定位面
定位面铣床EQU-95、EQO-305 随机夹具、顶尖49V2-832、-944
30
粗车主轴颈及两端头
曲 轴 主轴 颈车 床S1-206（4 ） 、 顶尖49V2-582、670、吊钩49W8-20
206A
40
精车1、3、4、6主及小头 曲轴数控机床NDM-25/100（2） 随机夹具、顶尖49V2-856、857
为了提高疲劳强度，还经过特殊的处理，例如：淬 火、滚压强化等独特的工艺措施。
9
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。
φ 0.015
φ 0.015
120º±0.203 120º±0.203 ±20’
±0.2
R60±0.076 R67.5±0.076 R78±0.04 R38.475±0.05
0.05
0.05
----
0.025
0.017
0.023
0.03
平面度（＋0.005)(-0.01)
37.5
+0.076 -0.025
1. 功能： 曲轴与连杆配合将作 用在活塞上的气体压力变为旋转的 动力，传给底盘的传动机构。同时， 驱动配气机构和其它辅助装置，如 风扇、水泵、发电机、机油泵等。
8
二、曲轴功能部分
2.曲轴工作特点
----工作时，曲轴承受气体压力，惯性力及惯性力矩的作用， 受力大而且受力复杂，并承受交变负荷的冲击作用；
19
曲轴实物加工方法的确定
外圆:
主轴颈、连杆颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈、法兰、油封等 加工方法：车 铣 磨 抛光
孔：
油孔—钻 两端螺孔---钻、扩6个螺栓底孔 攻6个螺栓孔螺纹 轴承孔----钻、扩、铰 工艺孔---钻、铰
平衡块：
车侧面
键槽：
铣削
20
三、曲轴实物加工部分
----49厂现有曲轴产品技术参数（参考）
产品质量策划循环示意图（PDCA循环模式）
计 划
反馈评定
和纠正措施
计划和
产品和
定义
过程确认
产品设计
和开发
过程设计 和开发
检查
实施
多方论证 同步工程 预防缺陷 持续改进
6
方案设 详细设 编制工 编制加工 NC
传统串行计
计
艺路线 工艺卡
编程
过程
模具加 编制装配工 生产制
工
艺卡
造
方案设计
并
详细设计
行
编制工艺路线
对于汽油机曲轴，由于功率较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁铸造而成， 常用材料有：QT600-2、QT700-2、QT800-2、 QT900-6、 QT800-6、等温淬 火球铁（ADI球铁）等。
柴油机曲轴毛坯一般采用调质钢或非调质钢，调质钢常用材料有：45、 40Cr或42CrMo ；非调质钢常用材料有48MnV 、C38N2、38MnS6。
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44
+0.08 0
44
+0.08 0
6105 Φ 80-00.019
Ra0.32 0.005 0.008 0.12 ----