高效加工B12D曲轴斜油孔工艺
加工曲轴油道孔的高效枪钻(上)
加工曲轴油道孔的高效枪钻(上)唐卫宏;周琳琳;曲贵龙【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2010(000)019【总页数】3页(P35-37)【作者】唐卫宏;周琳琳;曲贵龙【作者单位】辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009;辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009;辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009【正文语种】中文由于近年来柴油机生产厂对其提供配套的曲轴产品质量要求不断提高，特别是曲轴产品图样要求的油道孔，内孔加工后的表面粗糙度值为Ra=3.2μm，位置度公差为φ0.6mm，直线度公差为0.2mm。
这些技术要求对于深孔加工的钻曲轴油道孔工序来说还是比较困难的。
为此我公司近几年逐渐将用普通高速钢钻头钻削加工曲轴油道孔，改进为用枪钻来钻削加工曲轴油道孔。
成功地解决了曲轴钻油道孔工序中，加工的内孔表面质量和位置度公差以及直线度公差达不到产品图样要求的难题;同时还解决了油道孔钻孔后，存在切屑连接在孔臂上影响曲轴整体清洁度等相关的问题，钻削曲轴油道孔工序的生产效率也大幅度提高。
通过实际生产使用经验证明，钻削曲轴油道孔采用枪钻来加工，其经济效果是非常明显的。
本文扼要阐述枪钻结构特点，几何角度参数的确定，导向支承块的布置，导向钻模套，切削用量和冷却润滑液的选取原则等，以及在实际钻削曲轴油道孔时，经常出现的问题及其原因分析。
1.枪钻的结构及加工特点枪钻由钻头、钻杆、钻柄三个基本部分组成，具体结构如图1所示。
钻头的头部大部分采用硬质合金，仅个别情况下采用高速钢。
钻头的头部与钻杆的连接可根据直径的大小，选用不同的形式。
一般是焊接在一起。
钻孔时，切削液经钻头体内供液孔流向切削刃，切下的切屑被具有一定压力和流速的冷却润滑液冲走，经过刀杆的V形排屑沟流回油箱。
图1 1.钻头 2.钻杆 3.钻柄(1)枪钻的直径一般为2～30mm，直径太小，钻头的强度就很弱。
与此同时，由于用来输送切削液的通道截面也小，排屑困难。
高效加工B12D曲轴斜油孔工艺
图1 目前生产的B12D四缸发动机曲轴结构
度，控制总长度；最后车削外圆，控制 58mm的外 圆再用中心钻钻中心孔。 第二，根据图样，工作台向左转换 62 ° 48 ′ 。 由于车床构造，不能一次性准确转换到位，需要经 过多次的试车与测量来转换刀架位置以达到精度要 求。 首先车去部分多余材料，然后转动小滑板，进 行车削，车削一次，用万能角度尺测量一次，根据 图样测量角度为207° 8′ ～207° 12′ ，测量时以端面 为基准，要借助灯光观察。同时要用游标卡尺测量 长度为 17mm 斜面，以防车削过多。最后，工作台 调整归位。 第三，根据图样角度要求，工作台向右旋转 30 ° ，然后转动刀架利用特制的切槽刀，转动小滑 板，进行车削，车削一次用万能角度尺以斜面为基 准测量一次，根据图样测量角度为 87° 8′ ～87° 16′ ，
T工 艺
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高效加工B12D曲轴斜油孔工艺
柳州欧维姆机械股份有限公司设备厂 （广西 545006） 黄艺年
曲轴斜油孔加工是曲轴加工中的难点之一，除 了具有深孔加工的特点外，还因为孔与孔之间是三 维分布，各断面尺寸、形状和刚度均不同，因此给 定位、夹紧、钻孔及冷却等都带来很大难度。目 前，比较传统的加工方法是：工序分散的并行加工 工艺，而且大多采用复合刀具。采用这样的加工工 艺干扰因素和不确定因素多，刀具复杂，管理成本 较高，且加工设备占地面积大。由于公司机加工车 间厂房比较狭小，如果采取传统工艺很难适应生产 需要。这就要求工序集中在单台设备上完成曲轴斜 油孔的全部加工，且仅需在单台设备上进行曲轴的 一次装夹，是提高生产效率的高效加工工艺方法。 下面介绍一下我公司现在使用的加工工艺。
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提升曲轴斜油孔的生产效率
探升dh 轴斜油孔的生产效率■文/山特维克可乐满 邱潇潇曲轴是发动机的心脏，将水平运动转变成旋 转运动，从而推动车辆运动。
曲轴本身是很复杂 的部件，客运车辆市场要求大批量生产。
事实上， 由于快速成长的经济体（例如中国和印度）的需 求日益增加，对曲轴的需求还会进一步增加。
挑战大端轴颈润滑需要斜油孔，通常每根曲轴四 个孔。
每个孔的角度为27-29度，直径为5〜8 毫米不等（具体取决于曲轴的尺寸），深度约90 毫米，通常穿过两个相邻的轴颈和一个平衡块。
在很多情况下，斜油孔还要与直孔交叉。
由于深 度可达直径的25倍，斜油孔（和导向孔）通常 使用深孔钻削工序的专用机床在专门的曲轴生产 线上生产。
迄今为止，斜油孔钻削存在很多问题，即角 度、深度（排屑）和钻头断裂-这些问题就注定 了刀具使用寿命永远是一个严峻的挑战。
其难度 之大，还包括汽车行业正在朝向微量润滑（MQL ） 技术发展，而不是采用传统的贯通主轴的乳化冷 却液。
解决方案钻削要求高效、可重复使用和加工过程安全 可靠。
为了解决这些难题，山特维克可乐满着手 研发了 CoroDrill® 865,此产品专门用于加工斜 油孔。
此产品的主要创新在于采用了全新的几何 槽形，这种全新的槽形可改善铁屑变形和增加刀 具强度。
每个容屑槽都经过表面精加工处理，有 助于排屑并减小摩擦力，同时更精细加工的切削 刃保证了一致性和成形，从而实现“绿灯加工”。
另外，坚固结实的槽形和优化的刀尖特性，也有 助于加大切削进给量。
值得注意的是，CoroDrill 865槽形设计存 在细微差别，既可适合ISO K 球铁曲轴，也可适合ISO P 钢曲轴。
实际上，每件CoroDrill 865产品都是经过定制的，以满足生产的精准要求,可调整容屑槽的尺寸和整个长度，从而实现钻孔 性能优化。
结论为了突出所提供产品的潜在盈利能力，最 近的客户案例分析针对GGG80曲轴加工的5毫 米斜油孔进行了研究。
缸体不同角度曲轴瓦面斜油孔加工方式创新
缸体不同角度曲轴瓦面斜油孔加工方式创新介绍一种新的缸体不同角度曲轴瓦面斜油孔加工方法，降低劳动强度，大幅提高生产效率。
标签：不同角度;斜油孔;生产效率气缸体曲轴瓦面斜油孔是润滑油的通道，油孔深度和直径比值大于10，属深孔加工，加工效率低。
以我司某缸体为例，曲轴瓦面斜油孔有10根，其中5根通主油道，与缸孔中心线夹角25.5°，另外5根是通凸轮轴孔，与缸孔中心线夹角34°。
该型号缸体曲轴瓦面有两种不同角度的润滑斜油孔，加工时间比较长，是生产线上的瓶颈工序。
曲轴瓦面斜油孔常用加工方式以摇臂钻、加工中心通用设备为主。
通用设备均是单孔逐个加工，效率偏低。
我司該型号缸体月产量3000台左右，缸体生产线以组合专用机床为主，加工中心为辅。
组合专用机床用滚道连接，缸体直线输送，采用平行加工和顺序加工相结合的方式。
结合我司生产线特点、气缸体曲轴瓦面斜油孔加工要求，我司自行设计曲轴瓦面斜油孔组合机床。
1 组合机床结构组合机床是立式结构，动力滑台垂直进给，滑台上的动力箱连同多轴箱切削头实现主切削运动。
多轴箱共计10根主轴，其中5根加工通凸轮轴孔的斜油孔，另外5根加工通主油道的斜油孔。
工装夹具是旋转结构，切削刀具是普通的高速钢钻头，加工位置由钻模板上的导向引导套引导。
工装夹具采用一面两销定位，上顶式液压楔铁夹紧。
楔铁夹紧机构具有自锁功能，夹紧工件后，楔铁机构自锁，夹紧牢固。
组合机床有三个工位，分别是加工一工位，加工二工位，装卸工位。
立式旋转三工位曲轴瓦面斜油孔组合专机如图所示：加工一工位钻与缸孔中心线夹角34°的通凸轮轴孔的斜油孔，加工二工位钻与缸孔中心线夹角25.5°的通主油道的斜油孔。
装卸工位，输送缸体。
立式旋转三工位组合专机的起始工位是装卸工位。
此工位安装在支架上的定位油缸（03）推动定位插销（04）插入夹具体（05）定位销孔，防止夹具体旋转。
夹具体（05）位置固定后，气缸体沿着输送滚道输送到定位夹紧位置。
第13篇 曲轴斜油孔的加工难点
第13篇曲轴斜油孔的加工难点
佚名
【期刊名称】《现代零部件》
【年(卷),期】2008()4
【摘要】问题现场描述曲轴上的斜油孔是保证油路畅通的，由于油孔细长并且有一定倾斜角度，所以加工时间比较长，是生产线上的“瓶颈”工序，严重影响生产进度。
由于手工操作而且是在自制专机上加工，所以油孔的位置和角度也难达到工艺要求。
【总页数】3页(P86-88)
【关键词】汽车;曲轴斜油孔;油路;加工难点;倾斜角度
【正文语种】中文
【中图分类】U472.43;U472.43
【相关文献】
1.高效加工B12D曲轴斜油孔工艺 [J], 黄艺年
2.刀具微量润滑技术在曲轴深斜油孔加工中的应用研究 [J], 陈君宝;胡维军
3.MQL深孔钻在曲轴斜油孔加工上的应用 [J], 韩子琦
4.缸体不同角度曲轴瓦面斜油孔加工方式创新 [J], 崔万成
5.中速柴油机曲轴交叉斜油孔加工技术 [J], 王逢涛;童勇智;金许涛;杨天峰;杨希;裴敏怡
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钻曲轴斜油孔工艺参数的两种快速求解方法
拦旦 圭 ． ． ． 搀查 ．
滚柱直线导轨副的结构设计及 寿命验证
广 东高新凯特精 密机械股 份有 限公 司 （ 江 门 ５ ２ ９ １ ｏ ｏ ） 冯健文 赵 美玲 曹鹏 杰 陈伟就
近几年高刚性 、重负载机床越来越 多采用滚柱 直线导轨副代替原来 的滚珠直线导轨及滑动导轨 ，
精密磨削，导轨的直线度决定导轨副的运动精度 。
②滑 块 是导 轨 副 与 安装 滑 台 相 联 的部 件 ，由滑 块 主
体 、返向器、半圆柱、回柱管道、保持架和密封件 等组成。滑块主体同样经淬火和精密磨削而 成 ；返
向器 、
柱 循
１ ． 结构设 计
（ １ ）整体 结构 滚柱直线导轨 副 由导轨 、滑
块 和滚柱 组成 ，如图１ 所示 ，其 中：①导轨是导轨 副 与安装 底座相联 接的部 件 ，材料 采用优 质合金
钢 ，滚 道 经表 面 淬 火 处理 ，导 轨 的 定位 侧 面 和 沟槽
图 １ 滚柱直线导轨 副结构 图
作为直角三角形的一个直 角边 ，以 图４ 中 、 两
点 的距 离 作 为 另一 个 直 角边 ，这 样就 可以 得 到 如 图
颈绕主轴 中心线 回转半径Ｒ，斜 油孔中心 线入钻 点
至 连 杆颈 中心 的 连 线 与 主轴 和 连 杆 公共 轴 线 之 间 的 夹 角ａ ，斜 油 孔 中心 线 与主 轴 和 连 杆 公 共 轴 线之 间 的夹 角ａ ，斜 油孔 两 端 水平 距离 ，如 图１ 所示 。
工装设计较 简单 。因此无论何种加 工油孔设备都要
准 ，往 往是 精 确 确 定毛 坯 可 用 与 否 的 重要 工 序 。 在 确 定 尺 寸 、形 状 特 征 的 基础 上 正 确 、 合理 地 划 线 ， 既 可 有效 避 免 加 工 损失 ，又 可 避 免将 可 用 的 毛坯 加
加工曲轴油道孔的高效枪钻(下)
加工曲轴油道孔的高效枪钻(下)唐卫宏;周琳琳;曲贵龙【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2010(000)020【总页数】2页(P39-40)【作者】唐卫宏;周琳琳;曲贵龙【作者单位】辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009;辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009;辽宁五一八内燃机配件有限公司,丹东,118009【正文语种】中文4.导向钻模套枪钻是靠偏于轴心线一边的内、外两个主切削刃以及副切削刃进行切削的，所以当钻头在钻削加工曲轴油道孔时，必须借助于导向钻模套引导。
钻头进入曲轴油道孔后，便以已加工的孔作导向。
因而能加工出直径尺寸精确和直线度较好的孔。
导向钻模套必须与枪钻钻头精确配合，这样当枪钻钻头进入曲轴油道孔时，不至于使钻出的曲轴油道孔发生偏斜，或使钻出的曲轴油道孔直径超差。
（1）应尽可能使枪钻的钻头与导向钻模套之间保持较小的间隙，一般配合间隙为0.005～0.01mm。
（2）如果由于枪钻的钻头刃磨或导向钻模套的磨损，导致导向钻模套和钻头之间允许的间隙超出了钻孔的精度，必须更换新的导向钻模套。
（3）导向钻模套与机床主轴的中心，必须调整好同轴度，保证两者同轴度符合要求。
（4）导向钻模套的支承结构应根据性能要求和枪钻的工作方式来确定。
导向钻模套设计以及制造精度的好坏，对于曲轴油道孔钻孔加工质量起着决定性的作用。
导向钻模套的间隙太大时，也会影响到曲轴油道孔钻孔的加工质量和枪钻的使用寿命。
导向钻模套不仅起引导枪钻的作用，而且也起到与曲轴的曲柄销轴颈之间的密封作用。
因此导向钻模套应紧靠在曲柄销轴颈表面上，尽可能使导向钻模套端部形状，修磨成符合曲柄销轴颈表面的形状要求。
这样可以提高枪钻在钻孔时的导向精度，也可避免切削液往外喷溅。
为了保证枪钻钻孔的直线度，导向钻模套的长度一般可以取（2.5～3.5）D。
5.切削用量采用较高的切削速度和较低的进给量是硬质合金枪钻的特点。
通常枪钻采用的进给速度比传统用的高速钢钻头高的多，在这方面也显示了使用枪钻的经济效果。
曲轴斜曲面深孔加工新工艺探索
．
圈
ｌ 的 高温 硬 度 好 ，涂 层 材 料 开 始 氧 化 的 温 度 比 ＴｉＣＮ 涂 要高 ，化 学 稳 定性 更好 ， 这 种特 性 可以 使 涂 版硬 质 合 金 刀 避 免 受 高 ７１￣ｉ［（１＂Ｊ危
端铣刀
ＴＯ３ ＥＺＯＳ（５．４—６０Ｘ６）ＧＳＣ
内冷麻花钻 ＴＯ４
５ ３３—９０Ｌ
内冷麻花钻 ＴＯ５ ．
５．３３—１ ７６Ｌ
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Ｍ ＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ ＡＮＤ ＰＲＯＣ ＥＳＳ Ｉ。 ．
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在 斜 面 ｍ ｍ
现象， 蠢
Ａ１２０３保 护膜 ＴｉＡＩＮ 浩
２．２ 刀具 原 因 通过对斜油孔加 ：［过程 与刀具 材料分析 ， 异常断 ７Ｊ主 要原 因之 一是 刀具涂 层耐 磨性较 差造成 ，现有 刀具涂 层黑灰 色 主要成 分为单 层 ＴｉＣＮ，ＴｉＣＮ是综 合 ＴｉＮ和 ＴｉＣ 两 种材 料 优 点的 涂 层材 料 ，颜 色为紫 红 色，表 面 硬度 为 ２７００ＨＶ，开始 氧化温 度为 ４５０℃，但 是在 高 速 大 余 量 切 削 过 程 中 ，涂 层 易 氧 化 ， 导 致 高 温下 化学性 能 稳 定。在 实际 使用 中，铣 刀和麻花钻均 为 ＴｉＣＮ涂 层，因而发生 刀具异 常折损也不可避免 ，见图 ３。
起 是 造 成 后续 加 上发 生 折 损 的根 本 原 因 。 由于 铣 削 平 台时 产 生 的 凸起 对 钻 导 向 孔 麻 他 钻 头 的定 心 产 生 径 向 力 ，造 成 导 向 孔位 置 偏 移 ，从 而 也 造成 了贯 通 扎 麻 花 钻 因 为 受 到 了 主轴 和 工 件 的 弯 曲应 力超 出 了极限 ＿而 发 生 断 裂 。
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要借助灯光测量 ，直至角度符合公差要求 ，且和斜 面有０ ． ２ ｍ ｍ的宽度 。 第四 ，卸下特制切 槽刀 ，再次装夹 ，但 刀杆 要和主轴平行。向左转换刀架 ，使特制切槽刀右 刀 尖 （ 见图２ ）不要碰到工件 ，充分利用左 刀尖加工 深 度为４ ａｍ的斜孔 。左 刀尖稍微伸进 中心孔大约 ｒ ０ ． ３ ｍｍ，然后转动 中滑板 ，使 刀具 向操作者的方 向 靠近 ，距离斜面大约０ ． ５ ｍｍ时停止 ，再 回到中心孔 再次伸进大约０ ． ３ ｍｍ，重复此次操作直到深度接近
３ ２ ｉ ：
， ｅ Ｉ ， 疏 娩
参 ｒ ． ‘ 磊 ‘ ｂ ｎ ｜ ’ 栅工 冷 加 工
Ｔ ｎ ｉ
的孔 ，同时 ，尝试采用带 中心注油孔 的麻花钻刀具
实施 孔 加 工 。 表 ３ 主轴 头主轴参数
参数 主轴头』
表４ 头架Ｃ 向旋转技术参数
最大转矩／ Ｎ・ ｍ ２ ０ ０
工 艺 ，而 且 大 多采 用 复合 刀具 。采 用这 样 的 加 工工
（ ２ ）从 图 １ 中可 以看 出 ，Ｂ １ ２ Ｄ曲轴 有 ４ 个
５ ． ５ ｍｍ × ９ ０ ｍｍ主轴 颈 通 孔 ，４ 个 ５ ． ５ ｍｍ Ｘ ９ ０ ｍｍ
艺干扰 因素和 不确定因素多 ，刀具复杂 ，管理成本
图１ 目前生产的Ｂ １ ２ Ｄ￣缸发动机曲轴结构
下面介绍一下我公司现在使用的加工工艺。
度，控制总长度 ；最后车削外圆，控制 ５ ８ ｍ ｍ的外 圆再用中心钻钻中心孔。 第二 ，根据 图样 ，工作 台向左转换６ ２ 。 ４ ８ 。
由于 车 床 构造 ，不 能一 次性 准确 转 换到 位 ，需 要 经
Ｔ ｎ ｉ 薏
高效加工Ｂ １ ２ Ｄ ｌ ｌ Ｉ Ｉ 轴斜油孔工艺
柳州 欧维 姆机械股份有 限公司设 备厂 （ 广西 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ） 黄艺年
曲轴斜 油 孔加 工是 曲轴加 工 中的 难 点之 一 ，除 了具 有 深 孔加 工 的特 点外 ，还 因为 孔 与孔 之 间是 三
（ １ ）安 装 曲轴 。由于是 全 自动生产线 ，上下
ｏ ８
圃
曲 轴 均 由机 械 手 完 成 。安 装 曲轴 时 ，主 轴 头 沿 ＋ ｙ 方 向后 退 ，定 位 夹 具 和 尾 架 延 坊 向前 进 至 规 定 位
（ ３ ）曲轴毛坯材料是球墨铸铁 ，其硬度是２ １ ６
～
驱动功率以 （ ｗ
驱 动 扭 矩／ Ｎ． ｎ ｌ
４ ． ５
１ ０ ． ３
最大转速／ ｒ ． ａ ｒ ｉ ｎ 最大角度预设值 输 入精 度 （ 。 ）
８ ０ ０ ９ ９ ９ ９ ． ９ ９ ０ ． ０ ０ ３
‘
采 用 发 那 科 系统 。
…
．
．
＿ ‘ ＝
一
…
．
图２ 中各主要部件 的运动和功 能 ：首先 曲轴安 装 到本专机上时 ，按 照图１ 主视 图水平放置在头架 和 尾架之间 ，图２ 中各部 件均处于垂直平面之 内 ，
图４ 日 本Ｈ ０ Ｒ Ｋ Ｏ ｓ 加工中心夹具结构
２ ． 加工工艺过程
过多次的试车与测量来转换刀架位置以达到精度要
求。
首先车去部分多余材料 ，然后转动小滑板 ，进 行车削，车削一次 ，用万能角度尺测量一次 ，根据 图样测量角度为２ ０ ７ 。 ８ ～２ ０ ７ 。 １ ２ ，测量时以端面
为基准 ，要借助灯光观察。同时要用游标卡尺测量
长度为１ ７ ａｍ斜面 ，以防车削过 多。最后 ，工作台 ｒ
第三 ，根据 图样 角度要求 ，工作 台 向右旋 转
３ ０ 。 ，然后转动 刀架利用特制的切槽 刀，转动小滑
板 ，进行车 削，车削一次用万能角度尺以斜面为基 准测量一次，根据图样测量角度为 ８ ７ 。 ８ － ８ ７ 。 １ ６ ，
面进行钻孔。停止车床 ，把工件取出。ＭＷ （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ２ １ １ １ ６ ）
较高 ，且加工设备 占地面积大。由于公司机加工车 间厂房比较狭小 ，如果采取传统工艺很难适应生产 需要。这就要求工序集中在单台设备上完成 曲轴斜
油 孔 的全 部 加 工 ，且 仅 需在 单 台 设备 上 进行 曲轴 的
一
两两 相反的１ ４ ． ５ 。 主轴颈油孔与连杆轴颈油孔贯通
次装夹 ，是提高生产效率的高效加工工艺方法 。
调整归位 。
３ ． ９ ｍｍ时停止 ；再从端面利用小滑板对斜 内孔斜 面
进行车削碰到其低面后稍深一 点 ，再转动 中滑板 ，
使刀具远离操作者 ，直到 中， Ｇ ｑＬ 处 。利用深度尺测 量 ，得 出准确的尺寸 ，再次从端面进行操作 ，重复
上述过程 ，直到深度合格 。最后用 中心钻对斜孔低
１ ． Ｂ１ ２ Ｄ曲轴斜油孔及加工 要求
（ １ ）我公司受场地限制 ，只能采用工序集中 的原则组成 自动化生产线。在建线初期经综合技术 评定 ，最终 同意采用在一 台 日本ＨＯＲ ＫＯＳ 专用机
床 上 完成 斜 油孔 所 有孔 的 加 工工 艺 。
维分布 ，各断面尺寸、形状和刚度均不 同，因此给 定位 、夹 紧 、钻孔 及冷却等都 带来很大难 度 。 目 前 ，比较传统 的加工方法是 ：工序分散 的并行加工
本 专用机床 设置有１ 个 主 轴 头 ，其 上 面 设 置 一
并抵抗曲轴在钻斜油孔时的切削力 （ 见 图４ ）。
Ｌ —
．
个刀库 ，刀库 中设有刀具监测装置和刀具芯片管理
系 统 ，发 现 有 刀具 折 断 时 ，设 备 自动报 警 ，防 止 因 刀具 折 断 对 设 备 和 曲轴 造 成 破 坏 。此 外 ，控 制 系统
Hale Waihona Puke ２ ８ ５ ＨＢＷ 。 （ ４ ）刀具 采 用普 通 硬 质 合金 涂 层 麻 花钻 。 （ ５ ） 曲轴 斜 油孔 加 工专 用 日本 Ｈ ＯＲＫ ＯＳ 数 控
机床 。
速度调节范围， ｒ ． ｍ ｉ ｎ Ｏ ～１ ２ ０ ０ ０
具 可 延瓣 由 向移 动 ， 实现 曲轴 安 装 时 的相 位 定 位 ，