曲轴的加工工艺
- 格式:wps
- 大小:36.50 KB
- 文档页数:9
曲轴的机械加工工艺
曲轴的机械加工工艺一般包括以下几个步骤:
1. 钢材修整:使用机械设备将原材料钢坯进行切割、锯割等操作,使得其与曲轴的设计尺寸接近。
同时,还需要进行热处理,使得钢材达到所需的力学性能。
2. 钢材粗加工:通过车床、铣床等机械设备,对钢材进行车削、铣削等操作,使其形成初步的几何轮廓。
3. 曲轴片的制造:将钢材分成若干段,每段分别进行车削、铣削等操作,使得每个曲轴片的几何形状和尺寸符合要求。
4. 吊挂:将曲轴片的上下端面加工成平行和垂直的状态,然后进行悬挂,使得曲轴片的主轴中心线和整体曲轴的主轴中心线重合。
5. 精加工:使用磨床等设备,对曲轴片进行磨削,使其达到设计要求的尺寸和表面粗糙度。
6. 装配:将精加工好的曲轴片进行组装,根据设计要求将各段曲轴片组合在一起,形成完整的曲轴。
7. 检测:对制造好的曲轴进行质量检测,包括尺寸精度、加工粗糙度、内外表
面质量等方面的检查,以确保曲轴符合设计要求。
8. 表面处理:对曲轴进行表面处理,包括防腐蚀处理、表面涂层等,以提高曲轴的耐用性和使用寿命。
以上是曲轴的一般机械加工工艺,具体步骤和操作方式可能会因不同的曲轴类型和加工要求而有所不同。
曲轴加工工艺流程简述曲轴加工工艺流程主要包括原材料准备、粗车加工、热处理、精车加工、磨床加工和装配等几个阶段。
首先,在原材料准备阶段,需要选择合适的材料,通常采用碳素结构钢或合金钢作为原材料。
然后,根据曲轴的设计要求,将原材料锯断成适当的长度。
接着,进行粗车加工阶段。
首先,将原材料上的两端分别夹在轴座上,然后在车床上进行粗车加工。
粗车加工主要包括车削两个端面和中心轴孔。
粗车加工的目的是为了获得曲轴的基本形状。
之后,进行热处理阶段。
热处理是为了改变曲轴的组织结构和性能,提高其硬度和耐磨性。
通常采用淬火和回火的方法进行热处理。
首先,将曲轴放入淬火炉中加热至适当温度,保持一段时间后迅速冷却。
然后,对淬火后的曲轴进行回火处理,使其获得适当的硬度和韧性。
完成热处理后,进行精车加工阶段。
精车加工是为了获得曲轴的精确尺寸和光洁度。
首先,在车床上进行精确的车削操作,包括外圆的精车和中心轴孔的修整。
然后,进行检测和修正,以确保曲轴的尺寸和形状符合设计要求。
接下来,进行磨床加工阶段。
磨床加工是为了进一步提高曲轴的精度和表面质量。
首先,将曲轴安装在磨床上,采用磨轮对曲轴进行磨削。
磨床加工的主要目的是修整曲轴的外圆度和改善其表面质量。
最后,进行装配阶段。
将其他零部件,如曲柄杆、连杆等组装到曲轴上,使之成为完整的曲轴装配件。
装配完成后,进行必要的检测和调整,确保曲轴的性能和工作可靠性。
以上就是曲轴加工工艺流程的简要描述。
曲轴的加工工艺复杂,需要经过多个步骤的加工和处理,才能获得高精度和高质量的曲轴产品。
曲轴的加工工艺过程曲轴是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈(还有其他)。
主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑,曲轴的旋转是发动机的动力源,也是整个机械系统的源动力。
曲轴的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。
曲轴加工工艺虽然曲轴的品种较多,结构上一些细节有所不同,但加工工艺过程大致相同。
主要工艺介绍(1)曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工在进行曲轴零件加工时,由于圆盘铣刀本身结构的影响,刀刃与工件始终是断续接触,有冲击。
因此,机床整个切削系统中控制了间隙环节,降低了加工过程中因运动间隙产生的振动,从而提高了加工精度和刀具的的使用寿命。
(2)曲轴主轴颈及连杆颈磨削跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心,一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工(也可用于主轴颈磨削),磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动,来完成曲轴加工进给。
跟踪磨削法采用一次装夹、在一台数控磨床上依次完成曲轴主轴颈和连杆颈的磨削加工,能有效地减少设备费用,降低加工成本,提高加工精度和生产效率。
(3)曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床应用滚压机床是为了提高曲轴的疲劳强度。
据统计资料表明,球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高120%~230%;锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70%~130%。
滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转,带动滚压头中的滚轮转动,而滚轮的压力是由油缸实施的。
发动机主要受力零件曲轴其疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏,即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏,前者的发生概率大于后者。
弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈(曲柄销)或主轴颈圆角处,然后向曲柄臂发展。
曲轴加工工艺流程
《曲轴加工工艺流程》
曲轴是内燃机的核心部件之一,它负责将活塞运动转换为旋转运动,从而驱动车辆行驶。
因此,曲轴的加工工艺流程非常重要,直接关系到发动机的性能和稳定性。
首先,曲轴加工工艺流程包括原材料准备。
通常情况下,曲轴的原材料是高品质的合金钢,需要经过严格的质量控制和化学成分检测,以确保曲轴的强度和耐磨性。
接下来是锻造过程,将原材料加热至一定温度,然后通过锤击和挤压的方式,使其逐渐变形成曲轴的初步形状。
随后是粗加工环节,通过车削、铣削等工艺,将曲轴的表面进行初步加工和整形。
然后是热处理工艺,通过淬火、回火等方法,提高曲轴的硬度和耐磨性。
接着是精加工环节,这是曲轴加工工艺流程中最关键的步骤,需要高精度的机械设备和技术,以确保曲轴的各项尺寸和精度达到要求。
最后是表面处理,通过抛光、镀层等方式,提高曲轴的表面光滑度和耐腐蚀性。
整个曲轴加工工艺流程需要经过严格的质量控制和检测,保证每一根曲轴都达到设计要求。
总的来说,曲轴加工工艺流程是一个复杂而精密的过程,需要各种工艺和技术的综合运用。
只有经过严格的控制和检测,才能生产出高品质、高性能的曲轴产品。
曲轴生产工艺流程
曲轴是内燃机和柴油机中重要的零部件之一,其主要功能是将活塞的往复运动转化为旋转运动,驱动传动系统工作。
曲轴生产工艺流程的合理性和稳定性对于保证曲轴的质量和性能起着重要的作用。
下面将介绍一下曲轴的生产工艺流程。
曲轴的生产工艺流程主要包括原材料准备、组装、加工和热处理。
具体流程如下:
第一步:原材料准备。
曲轴的主要原材料是钢材,通常采用高强度合金钢或特殊钢材。
在生产之前,需要将原材料进行剪切、锻造等工艺,将其加工成适合曲轴生产的坯料。
第二步:组装。
曲轴的组装主要是将不同形状的锻件按照设计要求进行组装和定位。
这是曲轴制造中的重要一步,对曲轴的精度和性能有很大影响。
第三步:加工。
曲轴在加工过程中需要进行粗加工和精加工两个环节。
粗加工主要是通过镗、铰、削等工艺将曲轴的外形加工到设计尺寸和精度要求;精加工则是通过轴磨、修磨、刻字等工艺来提高曲轴的精度。
第四步:热处理。
曲轴在生产过程中需要进行淬火和回火等热处理工艺,以提高曲轴的硬度和强度。
在热处理过程中,曲轴需要经历加热、保温、冷却等环节,确保曲轴的性能达到设计要求。
第五步:检测和质量控制。
曲轴生产完成后需要进行各项质量检测,确保曲轴的尺寸、硬度、表面质量等符合标准要求。
如果出现不合格品,需要及时进行返修或淘汰处理。
以上就是曲轴生产工艺流程的简要介绍。
在实际生产中,每个步骤都需要严格控制和把握,确保曲轴的质量和性能。
随着科技的发展和生产技术的提高,曲轴生产工艺也在不断的创新和改进,以适应不同类型发动机的需求和要求。
曲轴加工工艺一、曲轴的定义和用途曲轴是发动机的重要部件之一,主要作用是将活塞的上下往复运动转化为旋转运动,从而驱动汽车前进。
它承受着巨大的压力和摩擦力,因此制造工艺非常严格。
本文将介绍曲轴加工工艺。
二、曲轴加工前的准备1.材料准备:选择高强度、高韧性的合金钢作为原材料。
2.图纸设计:根据发动机型号和参数,设计出符合要求的曲轴图纸。
3.设备准备:准备数控车床、磨床、铣床等设备。
三、数控车床加工1.粗车:将原材料进行粗加工,切削出整体形状。
2.中心钻孔:在数控车床上进行中心钻孔,保证后续加工时定位精度。
3.精车:在数控车床上进行精细加工,保证曲轴直径和圆度符合要求。
四、磨床加工1.砂带磨削:采用砂带进行初步打磨,去除表面毛刺和不平整。
2.砂轮磨削:采用高速旋转的砂轮进行精细打磨,保证曲轴表面光洁度和平整度。
3.抛光:采用抛光机进行抛光,使曲轴表面更加光滑。
五、铣床加工1.铣槽:在铣床上对曲轴进行铣槽,以便安装汽缸连杆。
2.钻孔:在铣床上对曲轴进行钻孔,以便安装销子和油路。
六、渗碳处理将曲轴放入渗碳炉中,在高温高压下进行渗碳处理,增强曲轴表面硬度和耐磨性。
七、质量检测1.外观检测:检查曲轴表面是否平整、无裂纹、无气泡等缺陷。
2.尺寸检测:使用三坐标测量仪等设备对曲轴尺寸进行精确测量。
3.硬度检测:使用硬度计对曲轴硬度进行测试。
八、总结以上就是曲轴加工的详细流程。
为了保证曲轴的质量和使用寿命,每个环节都必须严格按照工艺要求进行操作。
只有这样,才能生产出符合要求的优质曲轴,为汽车行业的发展做出贡献。
曲轴加工方法一、曲轴的概述曲轴是内燃机中的重要零件之一,它承受着往复运动的连杆和活塞的动力,并将其转化为旋转运动。
曲轴的加工方法直接影响着其质量和寿命。
二、传统曲轴加工方法1. 曲轴加工工艺流程•材料准备•粗加工•精加工•热处理•精磨•组装2. 曲轴粗加工方法曲轴的粗加工包括车削和摇床加工,主要用于加工曲轴的外形和主要轴颈。
3. 曲轴精加工方法精加工是曲轴加工工艺中的关键环节,包括如下几个步骤: - 精磨轴颈:通过磨削去除粗加工时留下的余量,获得更为精确的尺寸和光洁的表面; - 激光熔覆:采用激光技术对曲轴进行表面强化处理,提高其耐磨性和抗疲劳性能; - 平衡加工:通过调整轴颈上的质量来消除曲轴的不平衡,提高其运转平稳性; - 镀铬:在轴颈表面电镀一层铬,增加其硬度和耐磨性。
4. 曲轴热处理方法曲轴通常采用淬火和回火的热处理方法,以提高其强度和硬度。
在淬火过程中,曲轴被迅速冷却,使其表层形成硬脆的组织,然后通过回火来减轻内应力,增加韧性。
5. 曲轴精磨方法曲轴的精磨是对其表面进行加工处理,以提高其光洁度和尺寸精度。
常用的曲轴精磨方法包括外圆磨削、曲轴轴颈磨削等。
三、现代曲轴加工方法1. 数控加工技术在曲轴加工中的应用数控加工技术在曲轴加工中得到了广泛应用,它可以实现曲轴的高效、精确加工。
数控加工中常用的方法包括数控车削、数控磨削等。
2. 先进的加工设备和工艺现代曲轴加工中,广泛采用高速和超精密磨床、石英化处理机床等先进设备,以及先进的加工工艺,如砂带磨削、电火花加工等,从而提高加工效率和加工质量。
3. 新材料的应用新材料的应用也在一定程度上改变了曲轴的加工方法。
如钛合金曲轴的加工对设备和工艺都提出了更高的要求,但其具有更好的机械性能和抗腐蚀性能。
四、未来的曲轴加工趋势1. 智能化加工随着人工智能技术的快速发展,曲轴加工将实现更高水平的智能化。
例如,通过自动化控制系统实现曲轴的全自动加工和检测。
2. 高效加工随着制造业的发展和对产品质量要求的提高,曲轴的高效加工将成为一个重要的趋势。
曲轴的加工工艺及工装设计
曲轴是内燃机的核心部件之一,其加工工艺需要保障精度和平衡性。
一般来说,曲轴的加工工艺可以分为以下几个步骤:
1.选材。
曲轴一般采用高强度合金钢或锻钢材料,选材的关键是选择具有足够强度和韧性的材料。
2.粗加工。
将选定的材料按照设计要求进行切削和开孔加工。
3.热处理。
通过热处理工艺对曲轴进行淬火、回火等工艺处理,保证其强度和韧性。
4.精加工。
对曲轴的各个孔位和关键尺寸进行高精度的加工和精调。
5.平衡。
通过在不同位置加上铅块等调整曲轴的质量分布,使其在高速旋转时保持平衡。
对于曲轴的加工工装设计,需要结合具体加工工艺和设备进行设计。
一般来说,需要考虑以下问题:
1.定位和夹持。
曲轴需要在加工过程中保持稳定的位置和夹紧力,因此需要设计相应的定位和夹紧装置。
2.刀具选择。
曲轴加工过程中需要使用各种不同的刀具,需要根据加工过程中的具体需要选择合适的刀具。
3.工艺控制。
曲轴加工过程中需要控制加工过程中的进给速度、转速、冷却液的喷射等参数,需要设计相应的控制装置。
总的来说,曲轴的加工工艺和工装设计需要综合考虑多个因素,包括材料性质、加工精度要求、加工效率等因素。
曲轴加工工艺流程曲轴加工工艺流程是指将原材料加工成曲轴的一系列工艺流程。
下面将详细介绍曲轴加工的工艺流程。
1.原材料准备:首先要准备曲轴加工的原材料,通常选择高强度的合金钢作为曲轴材料。
原材料要经过质检,确保质量符合要求。
2.锻造:将原材料加热到适当的温度,使之达到可锻造状态。
然后通过锻造机或锤击机对原材料进行锻造,使其形状逐渐接近曲轴的形状。
3.酸洗:锻造后的曲轴表面会有一些氧化物或碳化物的残留物。
为了清除这些残留物,需要对曲轴进行酸洗处理。
首先将曲轴放入酸洗槽中,然后通过酸洗液的作用去除表面的残留物。
4.热处理:在完成锻造和酸洗之后,曲轴需要进行热处理以提高其力学性能。
常见的热处理工艺包括淬火和回火。
淬火可以使曲轴增加硬度和强度,而回火可以使其具有一定的韧性。
5.车削:经过热处理后的曲轴需要进行精密加工,以达到更高的精度要求。
车削是一种常见的加工方法,通过车床对曲轴进行精确的切削,将其表面加工成所需的形状和尺寸。
6.磨削:车削后的曲轴可能会有一些表面粗糙度或尺寸偏差,为了消除这些缺陷,需要进行磨削。
磨削可以提高曲轴的表面光洁度和精度,使得曲轴的轴向承载能力更好。
7.平衡:曲轴是发动机中的重要部件,对发动机的运行平衡性有很大影响。
为了保证曲轴的平衡性,需要进行平衡加工。
通常采用动平衡方法对曲轴进行平衡处理,确保曲轴在高速旋转时能够保持平衡。
8.油孔加工:曲轴中有一些特定的油孔需要进行加工,以便实现曲轴的润滑和散热功能。
这些油孔可以通过钻孔和铰孔等加工方法进行加工。
9.表面处理:为了保护曲轴表面免受腐蚀和磨损,需要进行表面处理。
最常见的表面处理方法是镀铬,通过将曲轴浸入酸性电解液中,进行电解镀铬,形成一层保护性的铬层。
10.总检和包装:最后,需要对加工好的曲轴进行总检,以确保其质量符合要求。
一旦通过总检,曲轴就可以进行包装,送往下一道工序或交付给客户使用。
以上就是曲轴加工的工艺流程,每个工艺步骤都非常重要,只有完整地经历了这些步骤,才能得到质量上乘的曲轴产品。
曲轴的加工工艺及夹具设计.曲轴是一种中空的长轴,具有凸轮和连杆等部件。
曲轴广泛用于发动机、发电机、泵和压缩机等机械设备中。
由于其制作具有较强的特殊性和难度,因此制作曲轴的工艺及夹具设计至关重要。
1. 设计工艺和工艺路线曲轴的设计必须遵循机械原理和技术规范。
在进行曲轴设计时,需考虑到曲轴的材质,曲轴壳特征,曲轴壳直径和轴承座位置等因素。
在考虑这些因素的同时,需要进行材料选择和制造工艺选择,以便获得最优的曲轴设计,同时优化制造成本。
2.原料准备曲轴一般由高强度合金钢、铸铁或铝合金等材料制成。
在对原料进行处理时,需遵循材料质量指导书规定和制造工艺要求。
在准备原料时,还需对其进行热处理,以获得合适的材料性能,提高曲轴的强度和耐用性。
3. 车削工艺曲轴车削工艺是曲轴加工流程的核心,也是曲轴用最多的材料加工工艺。
在车削工艺中,需要使用高精度的车床和其它特殊加工设备,以保证曲轴的直径精度、凸轮和连杆安装位置、轴承座间隙等要求.磨削工艺是曲轴精度提高的关键。
在磨削过程中,需要使用优质的磨削工具和磨削设备。
磨削工艺中,需要注意磨削的时间、力和速度。
5. 精修工艺精修工艺主要是通过热处理或冷加工,以提高曲轴的强度和稳定性。
在精修过程中,需对曲轴进行一系列的检测和测试,以保证曲轴符合设计要求和制造标准。
1. 铸造夹具铸造夹具是曲轴制造中的一种常见夹具。
在铸造夹具中,需要考虑曲轴壳体的角度和直径,以及曲轴壳体的形状和大小等因素。
铸造夹具一般由木材或铸铁制成,以保证夹具的强度和稳定性。
2. 加工夹具加工夹具是曲轴制造中的另一种常见夹具。
在加工夹具中,需要考虑曲轴加工的每一个环节。
加工夹具需要能够满足曲轴加工的精度要求和工艺要求,同时,加工夹具还需要兼具夹持曲轴的能力。
3. 检测夹具检测夹具主要用于曲轴的检测和测试。
在检测夹具中,需要考虑曲轴的尺寸、形状和位置,以及曲轴检测的精度要求。
同时,检测夹具需要依据曲轴的检测项目,兼具夹持、测量、测试等多个功能。
引言曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复)运动变成循环运动。
曲轴主要有两个重要加工部位:主轴颈和连杆颈。
主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
发动机工作过程就是:活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
而曲轴加工的好坏将直接影响着发动机整体性能的表现。
曲轴的材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。
主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
曲轴的旋转是发动机的动力源。
曲轴的结构包括轴颈、曲轴臂、曲轴销、侧盖以及连杆大端轴承。
轴颈具有一第一油路。
曲轴臂连接于轴颈。
曲轴销设置于曲轴臂之中,并且抵接于轴颈。
曲轴销具有第一机油缓冲室、第二机油缓冲室以及第二油路。
第一机油缓冲室系连接于第二机油缓冲室,第二油路连接于第二机油缓冲室。
侧盖设置于曲轴臂中,侧盖与曲轴销之间成形有一空间,该空间连接于第一油路与第一机油缓冲室之间。
连杆大端轴承设置于曲轴臂之中,曲轴销套设于连杆大端轴承之中,第二油路连接于第二机油缓冲室与连杆大端轴承之间。
本实用新型可将机油内微小异物过滤掉,减少了连杆大端轴承遭受微小异物侵入的机会,并避免连杆大端轴承损坏,进而可延长曲轴结构的使用寿命。
1一概述1、气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体,气缸体一般用灰铸铁铸成,气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸,下半部为支承曲轴的曲轴箱,其内腔为曲轴运动的空间。
曲轴加工工艺及设备一、介绍曲轴是发动机中最重要的零部件之一,它的性能直接影响到发动机的整体性能。
曲轴的加工过程复杂,需要经过多道工序才能完成。
本报告将就曲轴的加工工艺、设备、工装等方面进行阐述,并对曲轴加工中的关键技术进行解释和探讨。
二、加工工艺1.毛坯制造曲轴的毛坯制造方式有铸造、锻造和粉末冶金等。
其中,铸造是最常用的毛坯制造方式,可以将熔融的金属注入模具中,冷却后形成毛坯。
锻造是将金属坯料放入模具中,在高压下形成毛坯。
粉末冶金是将金属粉末与粘合剂混合,压制成形后进行烧结,形成毛坯。
2.车削加工车削加工是曲轴加工的基础,可以去除毛坯的剩余材料,形成曲轴的基本形状和尺寸。
在车削加工中,常用的设备有车床和数控车床。
3.铣削加工铣削加工是曲轴加工的重要工序之一,可以去除曲轴上的多余材料,形成曲轴的轮廓和孔。
在铣削加工中,常用的设备有数控铣床和加工中心。
4.钻孔和铰孔钻孔和铰孔是曲轴加工的关键工序之一,可以形成曲轴的孔。
在钻孔和铰孔中,常用的设备有钻床和铰床。
5.热处理热处理是曲轴加工的必要工序之一,可以提高曲轴的硬度和韧性。
在热处理中,常用的工艺有淬火、回火和渗碳等。
三、加工设备1.车床车床是曲轴加工的基础设备,可以完成曲轴的外圆、端面和螺纹等加工。
常用的车床有普通车床和数控车床。
1.铣床铣床是曲轴加工的重要设备,可以完成曲轴的轮廓和孔等加工。
常用的铣床有数控铣床和加工中心。
1.钻床和铰床钻床和铰床是曲轴加工的关键设备,可以完成曲轴的孔加工。
常用的钻床和铰床有数控钻床和数控铰床。
1.热处理设备热处理设备是曲轴加工的必要设备之一,可以提高曲轴的硬度和韧性。
常用的热处理设备有炉、渗碳炉和淬火炉等。
四、工装1.刀具刀具是曲轴加工的重要工具之一,可以切除材料。
常用的刀具有车刀、铣刀、钻头和铰刀等。
2.量具量具是曲轴加工的重要工具之一,可以测量工件的尺寸和形状。
常用的量具有卡尺、千分尺、内径千分尺和塞尺等。
3.工装夹具工装夹具是曲轴加工的重要工具之一,可以固定工件,防止工件移动或变形。
曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计曲轴是内燃机和柴油机的重要零件之一,它是发动机输出动力的重要部件。
曲轴的设计和制造对于发动机的性能和寿命都有着重要的影响。
在曲轴的制造过程中,机械加工工艺和夹具设计也是至关重要的环节。
本文将深入分析曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计,以期提高曲轴的制造效率和质量。
曲轴的机械加工工艺分为以下几步:1. 投料与粗车曲轴的加工是从钢锭开始的,钢锭的材质有一定的要求,需要具有较高的强度和韧性。
首先,将钢锭放入车铣机内,进行投料与粗车。
投料时需要注意钢锭的位置、角度和稳定性,粗车时还需要注意车刀的旋转速度和到达进给量的准确度。
此步是曲轴加工的第一步,关系到后续加工的顺利进行。
2. 六面加工六面加工是曲轴机械加工的第二步,即对钢锭进行六面加工,以便确定曲轴的尺寸和形状。
在这一步中,需要进行车削、铣削、钻削等各种加工方法,并使用测量工具对曲轴的尺寸进行检验,确保曲轴的精度和质量。
3. 精车曲轴的精车是机械加工中非常关键的一步,它可以提高曲轴的表面质量和尺寸精度。
在曲轴的精车过程中,需要使用砂轮进行加工,尤其需要注意砂轮的质量和尺寸的准确度。
曲轴的精车需要连续处理,以确保曲轴的表面光滑度和精度。
4. 钻削孔钻削孔是曲轴机械加工工艺的最后一步,它用于形成曲轴主轴承和连杆小头的孔洞。
在钻削孔的过程中,需要注意孔洞的直径和深度的准确度,孔洞的位置和角度的准确度,以及孔洞的表面光滑度。
曲轴的机械加工工艺需要设计合理的夹具,以确保曲轴的准确度、精度和表面质量。
在夹具设计过程中,需要考虑以下几个方面:1. 夹具的稳定性需要确保曲轴在加工的过程中不会发生晃动、掉落和变形等情况,以保证加工的精确性和安全性。
2. 夹具的垂直度夹具的垂直度需要保证在加工过程中曲轴的定位准确度和孔洞的位置和角度的准确度。
3. 夹具的尺寸精度夹具的尺寸需要与曲轴的尺寸相对应,在加工过程中确保曲轴的精确度和表面质量。
4. 夹具的耐磨性曲轴加工是连续进行的,需要保证夹具的寿命和使用效果,需要选择具有耐磨性的材料。
曲轴加工工艺1曲轴的功用、结构特点及工作条件曲轴在发动机内是一个高速旋转的长轴,它将活塞的直线往复运动变为旋转运动,进而通过飞轮把扭矩输送给底盘的传动系,同时还骆动配气机构及其它辅助装置,所以其受力条件相当复杂,除了旋转质量的离心力外,还承受周期性变化的气体压力和往复惯性力的共同作用,使曲轴承受弯曲与扭转载荷。
为保证工作可靠,曲轴必须要有足够的强度和刚度,各工作表面要耐磨。
而且润滑良好。
其结构主要由主轴颈、连杆轴颈、油封轴颈、齿轮轴颈、皮带轮轴颈和曲柄臂等组成。
2 曲抽的毛坯材料及制造方法CA6102发动机曲轴采用45"钢模锻方式制造,它具有较高的刚度、强度和良好的耐磨性。
3 曲轴的主要加工表面及技术要求CA6102发动机曲轴的主要加工表面及技术要求如下:1.主轴颈:曲轴共有7个主轴颈,它们是曲轴的支点。
为了最大限度地增加曲轴的刚度,通常将主轴颈设计得粗一些,尽管这会增加重量,但是它可以大大提高曲轴的刚度,增加重叠度,减轻扭振的危害。
主轴颈为,圆柱度公差为。
第一轴颈长,第四轴颈宽,第七轴颈宽,第二、三、五、六轴颈宽以第一、七主轴颈为基准。
第四主轴颈的径向跳动公差为0.05mm。
2.连杆轴颈:曲轴共有六个连杆轴颈,它与连杆总成大头相连接。
轴颈为,圆柱度公差为0.005mm。
轴颈宽38H10mm,其与主轴颈的重叠度为11.35mm。
油封轴颈:油封轴颈为。
4.曲柄臂:曲柄臂用于连接主轴颈和连杆轴颈,共有十二个。
它呈长圆形,是曲轴的薄弱环节。
容易产生扭断和疲劳破坏。
曲柄半径为R(57.15士0.07)mm。
5.各连杆轴颈轴心线的相位差在之内。
6.曲轴必须经过动平衡,精度为。
7.主轴颈、连杆轴颈要进行表面淬火,淬硬深度2mm-4mm,55-53HRC。
油封轴颈(即安装飞轮轴颈)也要进行表面淬火,淬硬深度不小于1mm,54-63HRC。
8.曲轴还要进行探伤检查。
要求曲轴的加工表面不允许出现“发裂”。
曲轴加工工艺流程如下:1.锻打毛坯:将棒料烧红后通过多道锻模,锻成多拐平面状。
2.毛坯检验:检查毛坯是否存在缺陷,以确保后续加工的正常进行。
3.铣端面:加工曲轴的端面,以方便后续的加工操作。
4.打中心孔:利用专门的质量定心机进行,对曲轴的毛坯进行平衡实验,显示打出中心线,在打出中心孔。
5.粗精车大头:对曲轴的大头进行粗精加工,以提高其精度和表面质量。
6.粗精车小头及第1主轴颈:对曲轴的小头和第1主轴颈进行粗精加工。
7.粗铣主轴颈及连杆颈:对曲轴的主轴颈和连杆颈进行粗加工,以去除多余的材料。
8.去应力回火:消除加工过程中产生的内应力,提高曲轴的稳定性和可靠性。
9.喷丸:对曲轴表面进行喷丸处理,以增强其硬度和耐腐蚀性。
10.粗镗轴承孔:对曲轴的轴承孔进行粗加工,以准备精加工。
11.精车主轴颈:对曲轴的主轴颈进行精加工,以提高其精度和表面质量。
12.粗磨连杆颈:对曲轴的连杆颈进行粗磨处理,以去除多余的材料。
13.钻斜油孔:在曲轴上钻出斜油孔,以方便润滑油的流动。
14.钻直油孔:在曲轴上钻出直油孔,以方便润滑油的流动。
15.中间清洗:对曲轴进行清洗,以去除表面的杂质和油污。
16.感应淬火:对曲轴的表面进行淬火处理,以提高其硬度和耐腐蚀性。
17.回火:消除淬火过程中产生的内应力,提高曲轴的稳定性和可靠性。
18.修小头中心孔:对曲轴的小头中心孔进行修复和精加工。
19.修大头孔:对曲轴的大头孔进行修复和精加工。
20.精磨主轴颈及连杆颈:对曲轴的主轴颈和连杆颈进行精磨处理,以提高其精度和表面质量。
21.打号:在曲轴上打上编号,以便于后续的装配和使用管理。
22.精磨大头:对曲轴的大头进行精磨处理,以提高其精度和表面质量。
23.精磨小头:对曲轴的小头进行精磨处理,以提高其精度和表面质量。
24.铣键槽:在曲轴上铣出键槽,以方便安装和固定零件。
25.钻两端孔:在曲轴的两端钻出孔洞,以便于装配和使用。
26.动平衡:对曲轴进行动平衡测试和调整,以确保其在高速旋转时的稳定性和可靠性。
曲轴的加工工艺、设计步骤、流程曲轴是引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。
曲轴是发动机上的一个重要的机件,其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈,(还有其他)。
主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。
曲轴的润滑主要是指与摇臂间轴瓦的润滑和两头固定点的润滑.这个一般都是压力润滑的,曲轴中间会有油道和各个轴瓦相通,发动机运转以后靠机油泵提供压力供油进行润滑、降温。
发动机工作过程就是,活塞经过混合压缩气的燃爆,推动活塞做直线运动,并通过连杆将力传给曲轴,由曲轴将直线运动转变为旋转运动。
曲轴的旋转是发动机的动力源。
也是整个船的源动力。
曲轴制造技术/工艺的进展1、球墨铸铁曲轴毛坯铸造技术(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。
(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。
2、钢曲轴毛坯的锻造技术近几年来,国内已引进了一批先进的锻造设备,但由于数量少,加之模具制造技术和其他一些设施跟不上,使一部分先进设备未发挥应有的作用。
从总体上来讲,需改造和更新的陈旧的普通锻造设备多,同时,落后的工艺和设备仍占据主导地位,先进技术有所应用但还不普遍。
3、机械加工技术目前国内曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。
粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及拐颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。
一般精加工采用MQ8260等曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光,通常靠手工操作,加工质量不稳定。
随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到了形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进设备和技术,进展速度很快。
就目前状况来讲,这些设备和技术基本依赖进口。
下面就哈尔滨东安动力、一汽大柴、文登天润曲轴、滨州海得曲轴等公司的情况作以介绍。
哈尔滨东安集团曲轴生产线为全自动柔性流水生产线,粗加工生产线由德国的专机自动线(LINDENMAIER)、数控车-车拉、数控高速随动外铣(BOEHRINGER)、圆角滚压机(HEGENSCHEIDT-MFD)和止推面车滚专机、淬火机(EMA)等组成;精加工生产线由日本的数控高速CBN磨床(TOYODA)、动平衡机、抛光机(IMPCO-NACHI)、检测机、清洗机等组成。
连杆轴颈加工则采用了数控高速随动加工技术,全线采用高速CBN砂轮磨削技术,磨削线速度达到120m/s。
文登天润曲轴通过引进德、美、意等发达国家的先进设备,组建了具有当今国际先进水平的大型曲轴生产基地,由CBN磨床、HAAS立式和卧式加工中心、意大利SAIMP磨床、德国HELLER曲轴内铣床和SA-FINA抛光机等设备组成的机加工生产线已经开始大批量生产。
一汽大柴曲轴生产线粗、精加工工序位于不同的车间,从而保证了精加工车间的清洁。
粗加工有曲轴质量定心机、数控内铣床等设备,精加工设备由英国LANDIS、日本TOYADA数控曲轴磨床等进口先进设备组成。
滨州海得曲轴经过技术改造,组建了数控曲轴机加工生产线,粗加工设备由数控车床、数控曲轴铣床等设备组成,精加工设备由数控磨床、数控砂带抛光机、滚磨光整机等设备组成,近期准备购进日本TOYADA工机数控磨床等关键设备,检验设备有美国ADCOLE曲轴三坐标测量机(见图3)、粗糙度仪等组成。
值得一提的是,海得曲轴公司在全国专业曲轴生产厂家中率先应用了球墨铸铁曲轴圆角滚压和滚磨光整新技术,取得了良好的经济效益和社会效益。
辽宁鸿发曲轴生产线经过技术改造后,主要由三台数控车床(进口VT36、CAK6163、CAK6150)、两台数控内铣(S1-305B)为主的粗加工设备;七台数控曲轴磨床(1台进口CBN砂轮3L1、2台H197B、4台H229B)和荧光磁粉探伤机等精加工设备;去应力采用8台井炉,氮化处理采用7台离子氮化炉,淬火热处理采用法国进口EFD公司生产的CIHM12全自动淬火机床和推杆式回火炉。
同时由美国进口的曲轴综合测量仪可以对曲轴进行全尺寸检验,产品质量得到了可靠的保障,同时具备了三条生产线同时加工的生产能力。
可以看出,发动机曲轴制造技术进展最为迅速的是机械加工装备,比较典型的加工工艺是铣削和磨削。
下面简要介绍GF70M-T曲轴磨床和VDF 315 OM-4高速随动外铣床,其先进程度可见一斑:GF70M-T曲轴磨床是日本TOYADA工机开发生产的专用曲轴磨床,是为了满足多品种、低成本、高精度、大批量生产需要而设计的数控曲轴磨床。
该磨床应用工件回转和砂轮进给伺服联动控制技术,可以一次装夹而不改变曲轴回转中心即可完成所有轴颈的磨削,包括随动跟踪磨削连杆轴颈;采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制,使用TOYADA工机生产的GC50 CNC控制系统,磨削轴颈圆度精度可达到0.002mm;采用CBN砂轮,磨削线速度高达120m/s,配双砂轮头架,磨削效率极高。
VDF 315 OM-4高速随动外铣床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。
VDF 315 OM-4高速随动外铣采用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS 840D CNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。
4、热处理和表面强化处理技术曲轴的热处理关键技术是表面强化处理。
球墨铸铁曲轴一般均采用正火处理,为表面处理做好组织准备,表面强化处理一般采用感应淬火或氮化工艺。
锻钢曲轴则采用轴颈与圆角淬火工艺。
引进的设备有AEG全自动曲轴淬火机床、EMA淬火机床等。
据国外资料介绍,球墨铸铁曲轴采用圆角滚压工艺与离子氮化结合使用进行复合强化,可使整条曲轴的抗疲劳强度提高130%以上。
国内部分厂家近几年也进行了这方面的实践,取得了良好的效果。
曲轴圆角滚压加工方面,德国赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生产的机床应用了变压力滚压和矫正专利技术,是比较好的圆角滚压设备,但价格昂贵。
目前国内在这方面的研究也有了一定的成果,东风汽车有限公司工艺研究所的“曲轴圆角滚压强化与滚压校直技术研究开发及应用”解决了国内企业化巨资引进国外技术的问题,该课题获得了原国家机械工业局科技进步二等奖。
曲轴制造技术的发展趋势1、铸造技术(1)熔炼对于高牌号铸铁的熔化,将采用大容量中频炉进行熔炼或变频中频炉熔炼,并采用直读光谱仪检测铁水成分。
球墨铸铁处理采用转包,研制新品种球化剂,采用随流孕育、型内孕育及复合孕育等先进孕育方法。
熔化过程的各参数实现微机控制和屏幕显示。
(2)造型消失模铸造将得到发展和推广。
在砂型铸造中,无箱射压造型和挤压造型将受到重视并继续在新建厂或改建厂中推广应用。
原有的高压造型线将继续使用,其中部分关键元件将得到改进,实现自动组芯和下芯。
2、锻造技术以热模锻压力机、电液锤为主机的自动线是锻造曲轴生产的发展方向,这些生产线将普遍采用精密剪切下料、辊锻(楔横轧)制坯、中频感应加热、精整液压机精压等先进工艺,同时配有机械手、输送带、带回转台的换模装置等辅机,形成柔性制造系统(FMS)。
通过FMS可自动更换工件和模具以及自动进行参数调节,在工作过程中不断测量。
显示和记录锻件厚度和最大压力等数据并与定值比较,选择最佳变形量以获得优质产品。
由中央控制室监控整个系统,实现无人化操作。
3、机械加工技术曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工,以有效减少曲轴加工的变形量。
曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工。
此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求,以保证磨削质量的稳定。
高精设备依赖进口的现状,估计短期内不会改变。
4、热处理技术和表面强化技术(1)曲轴中频感应淬火曲轴中频感应淬火将采用微机监控闭环中频感应加热装置,具有效率高、质量稳定、运行可控等特点。
(2)曲轴软氮化对于大批量生产的曲轴来说,为了提高产品质量,今后将采用微机控制的氮基气氛气体软氮化生产线。
氮基气氛气体软氮化生产线由前清洗机(清洗干燥)、预热炉、软氮化炉、冷却油槽、后清洗机(清洗干燥)、控制系统及制气配气等系统组成。
(3)曲轴表面强化技术球墨铸铁曲轴圆角滚压强化将广泛应用于曲轴加工中,另外,圆角滚压强化加轴颈表面淬火等复合强化工艺也将大量应用于曲轴加工中,锻钢曲轴强化方式将会更多地采用轴颈加圆角淬火处理。
曲轴止推面磨削烧伤工艺分析在磨削淬火钢曲轴止推面时,可能产生以下3种烧伤:1.回火烧伤如果磨削区的温度未超过淬火钢的相变温度,但已超过马氏体的转变温度,止推面表层金属的回火马氏体组织将转变成硬度较低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为回火烧伤。
2.淬火烧伤如果磨削区温度超过了相变温度,再加上冷却液的急冷作用,表层金属发生二次淬火,使表层金属出现二次淬火马氏体组织,其硬度比原来的回火马氏体的高,在它的下层,因冷却较慢,出现了硬度比原先的回火马氏体低的回火组织(索氏体或托氏体),这种烧伤称为淬火烧伤。
3.退火烧伤如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降,这种烧伤称为退火烧伤。
在曲轴成形磨削中,多属于此种烧伤。
改善磨削烧伤的途径磨削热是造成磨削烧伤的根源,故改善磨削烧伤有两个途径:一是尽可能地减少磨削热的产生;二是改善冷却条件,尽量使产生的热量少传入工件。
1.有沉割槽的曲轴止推轴颈在图1中,曲轴止推轴颈有较深的沉割槽,而沉割槽已在以前工序加工好,在磨削时不用磨削沉割槽,只需磨削止推轴颈和两个止推面。