曲轴加工工艺设计ppt课件
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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。
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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。
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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