曲轴加工工艺设计ppt课件
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《轴类零件加工工艺》课件
轴类零件广泛应用于各种机械设备中，如汽车、机床 、电机等，其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。
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
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
轴设计流程介绍课件
3
4
设计需求：满足减 速器性能要求，提
高传动效率
设计步骤：分析减 速器结构，确定轴
的尺寸和材料
设计结果：设计出满 足减速器性能要求的 轴，提高了传动效率
设计要点：考虑轴 的强度、刚度、耐
磨性等因素
某电机轴的设计
01 设计需求：满足电机
性能要求，提高效率 和可靠性
02 设计过程：分析电机
结构，确定轴的尺寸、 材料和加工工艺
轴设计流程介绍课件
演讲人
目录
01. 轴设计的基本概念 02. 轴设计的步骤 03. 轴设计的细节 04. 轴设计的案例分析
轴设计的基本概念
轴的定义和分类
轴的定义：轴是机械设备中的重要部 件，用于传递动力和运动
轴的分类：根据轴的形状、用途和材 料，轴可以分为多种类型，如直轴、 曲轴、空心轴、实心轴等
轴设计的重要性
01 轴是机械设备的核心部件， 其设计直接影响设备的性能 和寿命
02 轴设计需要满足强度、刚度、 耐磨性等要求，以保证设备 的稳定性和可靠性
03 轴设计需要符合设备的整体 布局和功能要求，以保证设 备的高效运行和操作方便
04 轴设计需要综合考虑制造成 本、加工工艺等因素，以保 证设备的经济性和可制造性
和噪音。
谢谢
润滑方式的选择：根据轴的结构和工 况选择合适的润滑方式，如油浴、油 雾、喷油等。
密封结构的设计：根据轴的工况和安 装环境选择合适的密封结构，如油封、 迷宫密封、填料密封等。
密封材料的选择：根据轴的工况和安 装环境选择合适的密封材料，如橡胶、 聚氨酯、氟橡胶等。
轴设计的案例分析
某减速器轴的设计
1
2
轴设计的步骤
确定轴的用途和功能
曲轴加工工艺设计ppt课件
工序设备 钻孔专机 倒角专机 C6140攻丝机 数控主轴颈磨床
数控斜头磨床 数控斜头磨床 数控连杆颈磨床 卧式加工中心 卧式加工中心
攻丝机/摇臂钻
铣键槽 离子氮化 动平衡去重 抛光各轴颈及圆
离子氮化炉
11
曲轴砂带抛光机
号 工序内容
工序设备
精磨第一主轴颈及齿轮轴颈 双砂轮架外圆磨床
精磨带轮轴颈
双砂轮架外圆磨床
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。
精选ppt
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。
曲轴加工工艺设计
精选ppt
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。
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。
精选ppt
4
曲轴加工工艺
曲轴机械加工的定位基准
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。
曲轴加工工艺设计28页PPT
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
28
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
曲轴加工工艺设计
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
曲轴的加工工艺
第七节曲轴的工艺简析曲轴的作用1.主要功用：将活塞的往复运动转变为旋转运动，获得转矩。
2.工作条件：各种交变应力复杂作用，活塞的压缩比为18~22倍。
3.曲轴的材料：要求强度、刚度、韧性和耐磨性都比较高的材料，一般用精选的45#钢（C含量为0.42%~0.47%）。
为达到使用要求，曲轴的毛坯采用模锻，然后正火处理获得合适硬度（225HB），在精加工之前用中高频淬火。
曲轴构造（结构示意图见下页）1．曲轴分类：全支承：曲轴中每两个连杆颈之间都有一个主轴颈；具有刚度好、成本高、体积大等特点；例如采油机中的曲轴。
非全支承：曲轴中只有一个主轴颈；具有成本低、体积小、刚性低、强度低等特点；例如小型汽油发动机的曲轴。
2．曲拐的排列方式：四缸发动机，曲拐转180°有一个缸做功，转720°每个缸做功一次。
第七节曲轴的工艺简析曲轴的作用1.主要功用：将活塞的往复运动转变为旋转运动，获得转矩。
2.工作条件：各种交变应力复杂作用，活塞的压缩比为18~22倍。
3.曲轴的材料：要求强度、刚度、韧性和耐磨性都比较高的材料，一般用精选的45#钢（C含量为0.42%~0.47%）。
为达到使用要求，曲轴的毛坯采用模锻，然后正火处理获得合适硬度（225HB），在精加工之前用中高频淬火。
曲轴构造（结构示意图见下页）1．曲轴分类：全支承：曲轴中每两个连杆颈之间都有一个主轴颈；具有刚度好、成本高、体积大等特点；例如采油机中的曲轴。
非全支承：曲轴中只有一个主轴颈；具有成本低、体积小、刚性低、强度低等特点；例如小型汽油发动机的曲轴。
2．曲拐的排列方式：四缸发动机，曲拐转180°有一个缸做功，转720°每个缸做功一次。
曲轴工艺5．铣两端面，打中心孔10．切4、5侧板，精车C主轴颈15．校直（↗0.2），为磨削作准备20．粗磨C主轴颈25．粗车A、B、D、E主轴颈和前后端（多把刀同时车），两端顶住，中间轮盘在轴颈C处驱动35．粗磨A、E主轴颈40．粗磨B、D主轴颈45．铣第8侧板定位面，扩轴承孔50．切1、2、8侧板，粗车a、d连杆颈55．切3、4、5、6侧板，粗车b、c连杆颈60．校直（↗0.2）65．粗磨4个连杆颈70．精车法兰、油封及凹座侧面80．开四个Φ8.4斜油孔85．在法兰上铣缺口（工艺缺口）90．在侧板钻4个Φ31.4油孔95．在油孔上扩孔倒角，钻销孔105．在连杆侧板攻丝4-m33X1.5120．铣回油螺纹140．校直（↗0.2）145．去毛刺150．清洗、吹净150J．中间检验155．感应淬火（深度≤3mm）160．校直（↗0.2）165．精车轴前端170．半精磨A、E主轴颈（中心孔作定位基准）175．精磨C主轴颈180．半精磨B、D主轴颈185．精磨A、E主轴颈190．精磨B、D主轴颈195．校直（↗0.2），A、E定位，检查B、D同轴度200．精磨法兰外圆和油封颈205．精磨齿轮轴颈与前端210．精磨法兰端面215．在后端镗（保证位置精度）、铰（保证形状精度）轴承孔220．精磨四个连杆颈225．在法兰上钻铰定位孔，钻扩五个螺纹孔并在前端钻孔攻丝（用于装摇爪）230．铣键槽240．磁粉探伤245．装管子250．去棱边、毛刺255．动平衡265．去除不平衡275．校直（↗0.03）280．砂袋抛光285．手动抛光（抛圆角）290．清洗、吹净（机油、煤油混合液）290J．终检主要表面加工1．主轴颈加工毛坯：Φ92加工成：Φ85基准：中心孔（基准统一）工序安排：粗车—粗磨—半精磨—精磨—砂带抛光—手动抛光2．连杆颈加工毛坯：Φ92加工成：Φ85基准：A、E主轴颈（粗精加工基准重合）工序安排：粗车—粗磨—精磨—砂带抛光—手动抛光说明：工序中没有安排半精磨主要是考虑到多次定位会增加定位误差。
曲轴零件工艺规程及工装设计答辩PPT
最后检验
留余量0.5mm φ24-0.020 -0.053mm φ25+0.021 +0.008mm
长度为215mm以上 表面粗糙度Ra=10
为1mm
车床
外圆磨床 外圆磨床 外圆磨床 外圆磨床
车床 车床 铣床 车床
零件图样分析及问题提出
普通轴类零件，可以用三爪卡盘、或四爪 卡盘作夹具，进行车削。
而本课题所研究的偏心曲轴，由于主轴线 与偏心轴线存在偏心距e，为加工偏心部 分的轴颈，应设计专用夹具加工偏心部分 曲轴轴颈，以保证零件的偏心距和平行度 问题。使偏心轴线与车床轴线重合，才能 实现本课题研究的问题
车床 车床 车床 车床
机械加工工艺过程综合卡片 (续表)
12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
C 24
精车各处外 圆检验来自磨削连杆轴 颈外 圆磨削两主轴 颈
磨削 φ22
-
00.12mm 外圆
磨削
φ20
0
-
0.021mm 外圆
检验
车掉两端工 艺搭 子
车两端面
铣键槽
倒角
去毛刺
热处理
正火
3
铣两端面
车两端工艺
4
搭子
外圆
5
钻主轴颈中 心孔
钻连杆轴颈
6
中心
孔
7
检验
粗车三个连
8
杆轴
颈
精车三个连
9
杆轴
颈
车工艺搭子
10
两端
面
C
11
粗车各处外 圆
总长为265mm 直径φ45mm
正对连杆中心 留余量2.6mm 留余量0.5mm
曲轴加工工艺
（2） 造型
气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的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，引进整条生产线的只有极少数厂家，如文登天润曲轴有限公司引进了德国KW铸造生产线。
（1） 熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，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，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
曲轴制造技术/工艺的进展
1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术
球墨铸铁曲轴的生产继QT800-2、QT900-2等几种牌号后，广西玉柴等经过攻关已能稳定生产QT800-6牌号的曲轴，为曲轴“以铁代钢”奠定了基础。
（1） 熔炼
高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。目前已采用双联外加预脱硫的熔炼方法，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，在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。
国外的曲轴砂带抛光机可同时抛光主轴颈、连杆轴颈、圆角、轴肩及止推面。其结构均采用对夹式，每个轴颈上用4片垫块（中凹型）压紧砂带；垫块和砂带宜根据工件材质和硬度选择；机床上的卷带机能保证每个轴颈都有一段新砂带（长度可调）参加工作；抛光的方式以超精加工的原理进行。其效率和效果都远远优于油石。
对于球铁曲轴的抛光与磨削，由于球铁内的铁素体磨削后会形成突起毛刺，所以应使轴的磨削转向与工作转向相反，抛光转向与工作转向相同。这样才能在抛光中有效地去除毛刺，避免工作时刮伤轴瓦。(end)本类相关文章
《曲轴的运动》课件
曲轴的材料应具有较低 的密度，以减轻发动机 的重量。
04
曲轴的材料应具有良好 的热稳定性和抗疲劳性 能，以应对发动机的高 温和高负荷。
曲轴的加工工艺优化
曲轴的加工工艺应注重提高生产效率 和降低制造成本。
曲轴的加工工艺应注重减少加工过程 中的废料和能耗，以降低生产成本和 环境污染。
曲轴的加工工艺应注重保证曲轴的精 度和质量，以确保发动机的性能和可 靠性。
02
曲轴的工作原理
曲轴的旋转运动
曲轴的旋转运动是指曲轴绕其自身轴线旋转一圈或若干圈的 运动。这种运动形式通常用于发动机、电动机等旋转机械中 ，是实现能量转换和传递的重要方式之一。
在旋转运动中，曲轴的各部分（如连杆、活塞等）会以不同 的角速度和旋转方向进行运动，从而实现机械能、电能等不 同形式的能量转换。
振动过大可能是由于不平衡、安装不 当或轴承损坏等原因造成的。应检查 曲轴的平衡和安装情况，并更换损坏 的轴承。
曲轴轴承发热
轴承发热可能是由于轴承间隙过小、 润滑不良或轴承损坏等原因造成的。 应检查轴承并调整其间隙，确保润滑 系统正常工作。
THANKS
感谢观看
《曲轴的运动》ppt课件
目录
• 曲轴简介 • 曲轴的工作原理 • 曲轴的设计与优化 • 曲轴的应用与实例 • 曲轴的维护与保养
01
曲轴简介
曲轴的定义与作用
总结词
曲轴是发动机中重要的旋转部件，它通过旋转运动将燃料燃烧产生的能量转化为扭矩，进而驱动车辆或其他机械 运动。
详细描述
曲轴在发动机中扮演着至关重要的角色，它能够将燃料燃烧产生的能量高效地转化为扭矩，从而驱动车辆或其他 机械运动。曲轴的工作原理是通过其特殊的结构设计和运动方式，将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而实现 能量的转换。
04
曲轴的材料应具有良好 的热稳定性和抗疲劳性 能，以应对发动机的高 温和高负荷。
曲轴的加工工艺优化
曲轴的加工工艺应注重提高生产效率 和降低制造成本。
曲轴的加工工艺应注重减少加工过程 中的废料和能耗，以降低生产成本和 环境污染。
曲轴的加工工艺应注重保证曲轴的精 度和质量，以确保发动机的性能和可 靠性。
02
曲轴的工作原理
曲轴的旋转运动
曲轴的旋转运动是指曲轴绕其自身轴线旋转一圈或若干圈的 运动。这种运动形式通常用于发动机、电动机等旋转机械中 ，是实现能量转换和传递的重要方式之一。
在旋转运动中，曲轴的各部分（如连杆、活塞等）会以不同 的角速度和旋转方向进行运动，从而实现机械能、电能等不 同形式的能量转换。
振动过大可能是由于不平衡、安装不 当或轴承损坏等原因造成的。应检查 曲轴的平衡和安装情况，并更换损坏 的轴承。
曲轴轴承发热
轴承发热可能是由于轴承间隙过小、 润滑不良或轴承损坏等原因造成的。 应检查轴承并调整其间隙，确保润滑 系统正常工作。
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《曲轴的运动》ppt课件
目录
• 曲轴简介 • 曲轴的工作原理 • 曲轴的设计与优化 • 曲轴的应用与实例 • 曲轴的维护与保养
01
曲轴简介
曲轴的定义与作用
总结词
曲轴是发动机中重要的旋转部件，它通过旋转运动将燃料燃烧产生的能量转化为扭矩，进而驱动车辆或其他机械 运动。
详细描述
曲轴在发动机中扮演着至关重要的角色，它能够将燃料燃烧产生的能量高效地转化为扭矩，从而驱动车辆或其他 机械运动。曲轴的工作原理是通过其特殊的结构设计和运动方式，将活塞的往复运动转化为旋转运动，从而实现 能量的转换。
曲轴零件的加工工艺设计
夹具设计：根据曲轴零件的加工工艺要求，设计夹具的尺寸、形状和位置，确保夹具能 够稳定地夹持曲轴零件。 夹具调整：在加工过程中，根据曲轴零件的加工情况，适时调整夹具的位置和夹紧力， 确保加工精度。
夹具维护：定期对夹具进行检查和维护，确保夹具的精度和稳定性，提高加工效率和质量。
加工过程的检测与控制
检测方法：采用光学测量、超声波检测等方法 控制方式：采用数控机床、机器人等自动化设备进行加工 质量控制：对加工过程中的尺寸、形状、位置等进行严格控制 环境控制：保持加工环境的清洁、干燥、温度适宜，避免加工过程中的污染和变形
质量记录：记录加工过程中的质量数据，便于追溯和分析 问题
加工后的质量检测与评估方法
外观检查：观察曲轴零件的外观，检查是 否有缺陷、划痕等
尺寸测量：使用测量工具，测量曲轴零件 的尺寸，确保符合设计要求
性能测试：进行曲轴零件的性能测试，如 疲劳测试、耐磨性测试等
材料分析：对曲轴零件的材料进行分析， 如化学成分、力学性能等
要求
表面粗糙度： 保证曲轴零件 的表面粗糙度 符合设计要求
硬度要求：保 证曲轴零件的 硬度符合设计
要求
加工难点
曲轴零件形状复杂，加工难度大
曲轴零件精度要求高，加工过程中 需要精确控制
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
曲轴零件材料硬度高，加工过程中 容易产生裂纹和变形
曲轴零件表面粗糙度要求高，加工 过程中需要精细打磨
避免加工变形和损伤。
精加工工艺
粗加工： 使用车床、 铣床等设 备进行粗 加工，去 除大部分 材料
半精加工： 使用磨床、 铣床等设 备进行半 精加工， 进一步去 除材料， 提高精度
精加工： 使用磨床、 铣床等设 备进行精 加工，提 高精度和 表面质量
夹具维护：定期对夹具进行检查和维护，确保夹具的精度和稳定性，提高加工效率和质量。
加工过程的检测与控制
检测方法：采用光学测量、超声波检测等方法 控制方式：采用数控机床、机器人等自动化设备进行加工 质量控制：对加工过程中的尺寸、形状、位置等进行严格控制 环境控制：保持加工环境的清洁、干燥、温度适宜，避免加工过程中的污染和变形
质量记录：记录加工过程中的质量数据，便于追溯和分析 问题
加工后的质量检测与评估方法
外观检查：观察曲轴零件的外观，检查是 否有缺陷、划痕等
尺寸测量：使用测量工具，测量曲轴零件 的尺寸，确保符合设计要求
性能测试：进行曲轴零件的性能测试，如 疲劳测试、耐磨性测试等
材料分析：对曲轴零件的材料进行分析， 如化学成分、力学性能等
要求
表面粗糙度： 保证曲轴零件 的表面粗糙度 符合设计要求
硬度要求：保 证曲轴零件的 硬度符合设计
要求
加工难点
曲轴零件形状复杂，加工难度大
曲轴零件精度要求高，加工过程中 需要精确控制
添加标题
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曲轴零件材料硬度高，加工过程中 容易产生裂纹和变形
曲轴零件表面粗糙度要求高，加工 过程中需要精细打磨
避免加工变形和损伤。
精加工工艺
粗加工： 使用车床、 铣床等设 备进行粗 加工，去 除大部分 材料
半精加工： 使用磨床、 铣床等设 备进行半 精加工， 进一步去 除材料， 提高精度
精加工： 使用磨床、 铣床等设 备进行精 加工，提 高精度和 表面质量
典型零件加工工艺过程PPT课件
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22
CA6140. 车床主轴图
23
主轴的机械加工工艺过程
➢主轴加工工艺过程制订的依据 主轴的结构；技术要求；生产批量；
设备条件 ➢主轴加工工艺过程 批量：大批；材料：45钢；毛坯：模
锻件
.
24
➢工艺过程： 分为三个阶段（参见表5-5）：
粗加工：工序 1~6 半精加工：工序 7~13（7为预备） 精加工：工序 14~26（14为预备）
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63
箱孔与孔的位置精度 引起轴安装歪斜，致使主轴径向跳动 和轴向窜动，加剧轴承磨损 同一轴线上各孔的同轴度误差 孔端面对轴线垂直度误差
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64
孔和平面的位置精度
主要是规定主要孔和主轴箱安装基 面的平行度
主要平面的精度
影响主轴箱与床身的连接刚度
规定底面和导向面必须平直和相互 垂直
平面度、垂直度公差等级为5级
第二节
典型零件加工 工艺过程
机械制造工程——第五章
.
1
一、轴（杆）类零件的加工
1．轴类零件的分类、技术要求
➢轴类零件的作用 支撑传动零件； 承受载荷； 传递扭矩。
.
2
➢轴类零件的特点 长度大于直径； 加工表面为内外圆柱面、圆锥面、
螺纹、花键、沟轴 阶梯轴 空心轴 异形轴（曲轴、齿轮轴、偏心轴、
.
38
➢加工顺序的安排和工序的确定
三种方案
粗加工外圆→钻深孔→精加工外圆→ 粗加工锥孔→精加工锥孔
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工锥孔→精加工外圆
粗加工外圆→钻深孔→粗加工锥孔→ 精加工外圆→精加工锥孔
.
39
工序确定的两个原则
➢工序中所用的基准应在该工序前加工
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。
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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。
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CA6140型车床主轴简图
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3.轴类零件的材料与毛坯
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2
轴的种类
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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。
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(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。
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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。
精车小头 数控车床
P30 校直第四主轴颈
油压机
曲轴流水号 气动标记机 打印
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
车1、2、3、 曲轴主轴颈
4主轴颈
车床
P60 校直其他主轴颈摆差 油压机
铣基准面 铣床
P70 粗磨第一主轴颈及齿 双砂轮架外圆
轮轴颈
外圈
磨床
0 精磨二、三、五、六 双砂轮架外圆
主轴颈
磨床
0 精磨所有连杆颈
曲轴磨床
0 在带轮轴颈上铣键槽 键槽铣床
0 加工两端孔
两端孔组合机 床
0 动平衡去重
立式钻床
0 去毛刺
风动砂轮机
0 校直曲轴
油压机
0 加工轴承孔
曲轴轴承车床
0 精车法兰端面
端面车床
公司工 序 探伤
外观检 测 最终清 洗 最终检 验
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
P160 三、四连杆颈钻油孔 深孔组合机床
P170 P180
在主轴颈油孔口车倒 交流两相电钻 角
去毛刺
风动砂轮机
P190 P200
高频感应加热淬火部 曲轴高频感应
分轴颈表面
加热淬火机
高频感应加热淬火另 曲轴高频感应
公司工序 工序设备
钻两端孔 钻孔专机
扩两端孔、 倒角 攻小头螺纹
精磨二三四 主轴颈 精磨五主及 凸台 精磨一主及 小头 精磨连杆颈
钻两端螺纹 底孔 加工大头销 孔、螺孔
攻两端11螺纹
倒角专机
C6140攻丝 机
数控主轴颈 磨床
数控斜头磨 床
数控斜头磨 床
数控连杆颈 磨床
卧式加工中 心
卧式加工中 心 攻丝机/摇臂
序 工序内容
工序设备
0 精磨第一主轴颈及齿 双砂轮架外圆
轮轴颈
磨床
0 精磨带轮轴颈
双砂轮架外圆 磨床
0 精磨油封轴颈及法兰 双砂轮架外圆
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。
2
曲轴的基本构成， 如图所示：
（1）主轴颈 它是曲柄的支 承内，用螺栓固紧轴承端盖，曲
为了润滑，在主轴颈内转
轴颈表面有较高的加工精度
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。
连接撤一个整体，这样就构成了清一理个干弯净曲就的可轴。——曲柄。
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3，材料利用率高。
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。
耐磨性，轴颈表面经过高频淬火
（2）连杆轴颈 连杆轴颈用
杆轴颈要求的加工精度和表面粗
颈一样。连杆轴颈一半做成中空
可利用离心原理使基友进一步净
曲柄进入杆轴颈内，随同连杆
（3）曲柄 用来连接主轴颈和在连离杆心颈力的的。作它用的下长，度机等油于中主较轴重 内有油管贯通主轴颈和连杆颈，起因被为甩主到轴内颈孔和外连侧杆，颈检不修在时同将一附
在有可能产生变形的工序后面增加校直工序。
9
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 工序内容 号
工序设备
公司工序对 工序设备 比
P10 铣端面，钻中心孔 钻铣组合机床
铣端面，钻 钻铣组合机
中心孔
床
P20 粗车第四主轴颈
曲轴主轴颈车 床
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。
精车小头 数控车床
P30 校直第四主轴颈
油压机
曲轴流水号 气动标记机 打印
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
车1、2、3、 曲轴主轴颈
4主轴颈
车床
P60 校直其他主轴颈摆差 油压机
铣基准面 铣床
P70 粗磨第一主轴颈及齿 双砂轮架外圆
轮轴颈
外圈
磨床
0 精磨二、三、五、六 双砂轮架外圆
主轴颈
磨床
0 精磨所有连杆颈
曲轴磨床
0 在带轮轴颈上铣键槽 键槽铣床
0 加工两端孔
两端孔组合机 床
0 动平衡去重
立式钻床
0 去毛刺
风动砂轮机
0 校直曲轴
油压机
0 加工轴承孔
曲轴轴承车床
0 精车法兰端面
端面车床
公司工 序 探伤
外观检 测 最终清 洗 最终检 验
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
P160 三、四连杆颈钻油孔 深孔组合机床
P170 P180
在主轴颈油孔口车倒 交流两相电钻 角
去毛刺
风动砂轮机
P190 P200
高频感应加热淬火部 曲轴高频感应
分轴颈表面
加热淬火机
高频感应加热淬火另 曲轴高频感应
公司工序 工序设备
钻两端孔 钻孔专机
扩两端孔、 倒角 攻小头螺纹
精磨二三四 主轴颈 精磨五主及 凸台 精磨一主及 小头 精磨连杆颈
钻两端螺纹 底孔 加工大头销 孔、螺孔
攻两端11螺纹
倒角专机
C6140攻丝 机
数控主轴颈 磨床
数控斜头磨 床
数控斜头磨 床
数控连杆颈 磨床
卧式加工中 心
卧式加工中 心 攻丝机/摇臂
序 工序内容
工序设备
0 精磨第一主轴颈及齿 双砂轮架外圆
轮轴颈
磨床
0 精磨带轮轴颈
双砂轮架外圆 磨床
0 精磨油封轴颈及法兰 双砂轮架外圆
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。
2
曲轴的基本构成， 如图所示：
（1）主轴颈 它是曲柄的支 承内，用螺栓固紧轴承端盖，曲
为了润滑，在主轴颈内转
轴颈表面有较高的加工精度
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。
连接撤一个整体，这样就构成了清一理个干弯净曲就的可轴。——曲柄。
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3，材料利用率高。
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。
耐磨性，轴颈表面经过高频淬火
（2）连杆轴颈 连杆轴颈用
杆轴颈要求的加工精度和表面粗
颈一样。连杆轴颈一半做成中空
可利用离心原理使基友进一步净
曲柄进入杆轴颈内，随同连杆
（3）曲柄 用来连接主轴颈和在连离杆心颈力的的。作它用的下长，度机等油于中主较轴重 内有油管贯通主轴颈和连杆颈，起因被为甩主到轴内颈孔和外连侧杆，颈检不修在时同将一附
在有可能产生变形的工序后面增加校直工序。
9
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 工序内容 号
工序设备
公司工序对 工序设备 比
P10 铣端面，钻中心孔 钻铣组合机床
铣端面，钻 钻铣组合机
中心孔
床
P20 粗车第四主轴颈
曲轴主轴颈车 床