第十一章 复杂零件加工

§11-2 深孔零件加工
三、深孔加工的工艺措施
1. 为解决刀具偏斜问题，宜采用工件旋转的方式以及改进刀 具导向结构。 2. 为解决散热和排屑的问题，采用压力输送切削液以冷却刀 具和排出切屑。同时改进刀具结构，使其既能有一定压力的 切削液输入和断屑，又有利于切屑的顺利排出。
四、深孔加工方法分析
1. 深孔钻削 单件、小批量生产中的深孔钻削常采用接长的麻花钻在
5.对于精度要求较高的曲轴，其中心孔一般都应在精度较 高的坐标镗床上加工。
四、生产实例分析
如图11-11 所示为JA31-250 型发动机曲轴，图11-12 所示为 其立体图。拟定加工工艺过程， 见表11-1。
§11-1 曲轴零件加工
§11-1 曲轴零件加工
§11-1 曲轴零件加工
§11-2 深孔零件加工
§11-1 曲轴零件加工
（3）加强冷却
（4）改变主运动
3. 技术要求高 如何更多地采用新工艺、新技术，提高各工序的生产效率
及使工艺过程实现自动化，是曲轴加工工艺设计的重要问题。
三、曲轴的加工工艺分析
1. 在曲轴加工工序安排上，应注意生产批量的要求。一般 在大批量生产时按工序分散的原则安排工艺过程，单件、小批 量生产时尽可能使工序集中。
பைடு நூலகம்
1. 刚度低 2. 结构复杂
（1）连杆轴颈的加工：加工连杆轴颈前，应先加工出曲轴端 面和中心孔，以确定各轴颈轴线的正确位置。
（2）防止变形及平衡的方法：为了提高曲轴刚度以减小变形， 车削主轴颈时，可在两曲柄之间用螺栓螺母支撑；当e>d/2 并 使用挡板或夹具车削连杆轴颈时，可在连杆轴颈中心线上用螺 栓支撑。平衡的方法一般采取的措施是在车床卡盘上或两曲柄 间加平衡重块，同时，转速降低。
（1）定位基准的选择：连杆加工工艺过程的大部分工序都 采用统一的定位基准：一个端面、小头孔和工艺凸台。
（2）加工阶段的划分 1）粗加工阶段。粗加工阶段也是连杆体和连杆盖合并前的 加工阶段。 2）半精加工阶段。半精加工阶段是连杆体和连杆盖合并后 的加工。 3）精加工阶段。精加工阶段是最终保证连杆主要表面（大、 小头孔）全部达到图样要求的阶段。
§11-2 深孔零件加工
2. 深孔镗削 深孔镗削与一般镗削不同，它仍使用深孔钻床，在钻杆上
装上深孔镗刀头，镗刀头与钻杆采用螺纹连接。
深孔镗刀
1—对刀块 2—前导向块 3—调节螺钉 4—后导向块 5—刀体
§11-2 深孔零件加工
3. 浮动镗孔 浮动镗孔又称浮动铰孔，是对镗后的深孔进一步精加工的
方法，采用的设备仍然是深孔钻床。加工时，在钻杆上安装浮 动镗刀头，并根据镗孔尺寸更换导向套。
浮动镗刀头
1—螺钉 2—导向套 3— 刀体 4—楔形板 5—调
节螺母 6—锁紧螺母 7—接头 8—刀块
§11-2 深孔零件加工
4. 深孔滚压 深孔滚压是一种压力光整加工，利用金属在常温状态时的
冷塑性特点，滚压工具对工件表面施加一定的压力，使工件表 层金属产生塑性流动，填入原始残留的低凹波谷中，从而使工 件表面粗糙度值降低。
多滚柱刚性可调式滚压头 1—锥套 2—滚柱 3—支撑钉 4—调整体 5—支撑柱
§11-2 深孔零件加工
套料刀及加工深孔示意图
§11-2 深孔零件加工
五、生产实例分析
液压缸体零件图
§11-2 深孔零件加工
§11-3 连杆加工
一、连杆加工的特点
1. 连杆的结构特点 连杆的形状复杂且不规则，而孔本身及孔与平面之间的
2. 曲轴的加工精度较高，技术要求高，应尽可能使设计基 准与工艺基准重合，以减小误差。
§11-1 曲轴零件加工
3. 要提高加工精度，还要尽可能提高定位基准（中心孔、 工艺面、工艺孔）的精度，宜采用高精度设备进行加工，如坐 标镗床等，以提高其定位的可靠性。
4. 尽可能使造成曲轴较大弯曲变形的工序在曲轴主轴颈、 连杆轴颈精加工之前完成，如铣端面、铣键槽等工序。
位置精度一般要求较高；杆身断面不大，刚度较低，易变形。
§11-3 连杆加工
§11-3 连杆加工
2. 连杆的主要技术要求
§11-3 连杆加工
二、连杆的加工工艺
1. 材料与毛坯 连杆材料一般采用45 钢或40Cr、45Mn2 等优质钢或合金
钢，也有的采用球墨铸铁。钢制连杆都用模锻制造毛坯。连 杆毛坯的锻造工艺有两种方案：一是连杆体和盖分开锻造， 二是连杆体和盖整体锻造。
2. 连杆的加工工艺过程
柴油机连杆的生产属于大批量生产，采用流水线加工， 机床按连杆的机械加工工艺过程连续排列，设备多为专用机 床。该连杆毛坯采用分开锻造工艺，先分别加工连杆体和连 杆盖，然后合体加工。
§11-3 连杆加工
§11-3 连杆加工
§11-3 连杆加工
§11-3 连杆加工
3. 连杆的加工工艺过程分析
机械制造工艺与设备
第11章
复杂零件 加工
§11-1 曲轴零件加工
图11-1 曲轴 a）单拐曲轴 b）多拐曲轴
1—连杆轴颈 2—主轴颈
§11-1 曲轴零件加工
一、曲轴的功用
曲轴是活塞式发动机的主要零件之一，用来将活塞的往复 运动转变为旋转运动。
曲轴工作图
§11-1 曲轴零件加工
二、曲轴加工的特点
（3）确定合理的夹紧方法
§11-3 连杆加工
（4）主要表面的加工方法 1）两端面的加工。大批大量生产中多采用拉削和磨削加工， 成批生产多采用铣削和磨削。 2）大、小头孔的加工。小头孔首道工序为钻削加工。加工方 案多为钻孔—扩孔（拉孔）—镗孔（铰孔）。大头孔首道工 序都是粗镗（或扩）。大头孔的加工方案多为粗镗（或 扩） —半精镗—精镗。 3）工艺路线。连杆加工多属于大批量生产，其工艺路线多 （工序分散）。部分工序使用高生产效率的组合机床和专用 机床，并广泛使用气动、液压夹具，以求提高生产效率，满 足大批量生产的需要。
一、深孔加工
深孔加工就是对长径比（L/D）大于5 的孔的加工，如液 压缸体孔（图11-13）、轴的轴向油孔、各种火炮的炮管等。
§11-2 深孔零件加工
二、深孔加工的特点
1. 加工中易产生孔的轴线歪斜。 2. 刀具的冷却散热条件差。 3. 排屑困难。 4. 在深孔的加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能 凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度、 观仪表（油压表和电表）来判断切削过程是否正常。 5.为保证活塞在液压缸内移动顺利，对该液压缸内孔有圆柱 度要求，对内孔轴线有直线度要求，内孔轴线与两端面之间 有垂直度要求，内孔轴线对两端支撑外圆的轴线有同轴度要 求。除此之外，还特别要求内孔必须光洁，无纵向划痕。
5. 套料加工深孔
套料加工可以在深孔钻床上进行，也可以在车床上进行。 在车床床鞍上安装夹持套料刀杆的支撑座，加工时工件旋转， 刀具随床鞍做进给运动；刀杆采用无缝钢管，套料刀是通过螺 纹与刀杆连接在一起的，刀杆内径与心棒、刀杆外径与孔壁间 都要留有间隙，以便于排屑和注入切削液。
§11-2 深孔零件加工
卧式车床上进行。在成批生产中，常采用深孔钻头在深孔加 工机床上进行钻削。
§11-2 深孔零件加工
深孔加工机床
§11-2 深孔零件加工
深孔钻削示意图
§11-2 深孔零件加工
喷吸钻的结构及排屑原理 a）实物图 b）原理图 1—工件 2—夹爪 3—中心架 4—引导架 5—导向套 6—支撑座 7—连接管8—内管 9—外套 10—钻头