曲轴加工方法
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曲轴加工工艺流程曲轴是内燃机的重要零部件之一,它承受着发动机高速旋转时的巨大转矩,因此曲轴的加工工艺流程显得尤为重要。
下面将详细介绍曲轴加工的工艺流程。
首先,曲轴的加工从原材料的准备开始。
通常情况下,曲轴的原材料是优质的合金钢,这种材料具有较高的强度和硬度,能够满足曲轴在高速旋转时的要求。
在原材料准备阶段,需要对原材料进行质量检测,确保原材料符合加工要求。
接下来是曲轴的粗加工。
粗加工包括车削、铣削、钻削等工艺,通过这些工艺可以初步将原材料加工成曲轴的初步形状。
在粗加工过程中,需要严格控制加工尺寸和表面粗糙度,以确保后续加工的顺利进行。
然后是曲轴的热处理工艺。
热处理是提高曲轴强度和硬度的重要工艺环节,通过淬火、回火等热处理工艺,可以使曲轴具有良好的力学性能和耐磨性能。
接着是曲轴的精密加工。
精密加工是曲轴加工工艺流程中的关键环节,包括磨削、抛光等工艺。
通过精密加工,可以使曲轴的尺寸精度达到要求,并且提高曲轴的表面质量,减小表面粗糙度,提高曲轴的耐磨性能。
最后是曲轴的检测和组装。
在曲轴加工完成后,需要进行严格的检测,包括尺寸检测、硬度检测、表面质量检测等,确保曲轴的质量达到要求。
随后进行曲轴的组装,将曲轴与连杆、曲轴箱等零部件进行组装,组装完成后进行整体质量检测,确保曲轴的装配质量。
综上所述,曲轴的加工工艺流程包括原材料准备、粗加工、热处理、精密加工、检测和组装等环节,每个环节都至关重要,需要严格控制加工工艺,确保曲轴的质量和性能达到要求。
曲轴作为内燃机的关键零部件,其加工质量直接影响到发动机的性能和可靠性,因此曲轴加工工艺流程的重要性不言而喻。
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。
曲轴加工流程
曲轴是内燃机的重要零部件,它通过连杆与活塞相连,将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动,驱动发动机工作。
曲轴的加工工艺对其质量和性能起着至关重要的作用。
下面将介绍曲轴的加工流程。
首先,曲轴的材料通常选用优质合金钢,其具有良好的机械性能和热处理性能。
在加工前,需要对材料进行热处理,以提高其硬度和耐磨性。
热处理工艺包括淬火、回火等步骤,确保曲轴具有足够的强度和耐磨性。
接下来,是曲轴的粗加工。
曲轴的粗加工通常采用数控车床进行车削加工,将原始材料加工成初步形状。
在车削加工中,需要根据曲轴的结构特点和设计要求,合理确定车刀的进给速度、切削深度和切削速度,确保加工精度和表面质量。
然后,是曲轴的精加工。
曲轴的精加工主要包括磨削和车削。
磨削是为了提高曲轴的表面粗糙度和圆度,通常采用磨床进行外圆磨削和内孔磨削。
车削则是为了加工曲轴的各个轴承座和连接件,确保其尺寸精度和配合间隙。
在加工过程中,需要严格控制加工温度和润滑条件,以防止材
料变形和表面质量下降。
同时,还需要对加工过程中的切削液和废
渣进行及时清理,保持加工环境的清洁和整洁。
最后,是曲轴的表面处理。
曲轴的表面处理通常包括喷砂、抛
光和镀铬等工艺,以提高其表面光洁度和耐腐蚀性。
表面处理后,
还需要进行尺寸和质量检测,确保曲轴达到设计要求和标准。
总的来说,曲轴的加工流程包括材料热处理、粗加工、精加工
和表面处理等步骤,每个步骤都需要严格控制加工工艺和质量要求,以确保曲轴具有良好的机械性能和使用寿命。
曲轴的应用及加工技术曲轴是一种重要的机械零件,广泛应用于内燃机、发电机、泵、压缩机、汽车等设备中。
它的主要作用是将往复运动转换为旋转运动,同时具有传递动力和平衡力的功能。
下面将介绍曲轴的应用及加工技术。
一、曲轴的应用:1. 内燃机:曲轴是内燃机的重要部件之一,主要负责将气缸中活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动,从而带动其他附件运转,如连杆、凸轮轴等。
2. 发电机:曲轴作为发电机的转动部件之一,通过发电机的旋转运动,带动发电机转子旋转,产生电能,为发电机提供动力。
3. 泵:曲轴也被广泛应用于泵类设备中,通过泵的泵体和曲轴的相互配合,带动泵体产生一定的压力,实现液体的输送。
4. 压缩机:曲轴在压缩机中起到类似泵的作用,通过压缩机的旋转运动,将气体压缩后排放。
二、曲轴的加工技术:1. 曲轴的材料选择:常见的曲轴材料有45#钢、40Cr钢等,选择合适的材料能够提高曲轴的强度和耐磨性能。
2. 曲轴的加工方法:曲轴的加工主要包括车削、铣削、磨削等工艺。
车削是主要工艺,通过车床将曲轴的外圆、轴孔等加工出来。
铣削和磨削用来加工曲轴的键槽、滑块槽等细节部分。
3. 曲轴的热处理:曲轴通常需要经过淬火、回火等热处理工艺,以提高其硬度和耐磨性,同时增加其韧性和抗断裂能力。
4. 曲轴的平衡加工:曲轴需要进行动平衡加工,即通过在曲轴的适当位置上增加补平衡块,使曲轴在旋转时达到动平衡状态,减小振动和噪音,提高曲轴的使用寿命。
5. 曲轴的表面处理:曲轴的表面通常需要进行硬化处理、磨光等工艺,以提高其抗疲劳性和表面光洁度。
总结:曲轴作为一种重要的机械零件,广泛应用于各种机械设备中。
曲轴的加工工艺包括车削、铣削、磨削等方法,加工材料经过热处理和表面处理后,能够提高曲轴的性能和使用寿命。
同时,曲轴的动平衡加工也是关键的一步,能够减小振动和噪音,提高曲轴的运行稳定性。
以上是对曲轴应用及加工技术的简要介绍。
曲轴加工方法
曲轴是发动机的重要部件之一,它的加工质量直接影响着发动机的性能和寿命。
曲轴加工方法主要包括车削、磨削、抛光等工艺,下面将详细介绍这些方法。
一、车削法
车削法是曲轴加工中最常用的方法之一,它可以用于加工曲轴的各个部位。
车削法的优点是加工效率高、加工精度高、表面光洁度好,但是对于曲轴的弯曲部位,车削法的加工难度较大。
二、磨削法
磨削法是曲轴加工中另一种常用的方法,它可以用于加工曲轴的弯曲部位和其他难以用车削法加工的部位。
磨削法的优点是加工精度高、表面光洁度好,但是加工效率较低,同时磨削过程中会产生大量的热量,容易导致曲轴变形。
三、抛光法
抛光法是曲轴加工中用于提高表面光洁度的方法,它可以使曲轴表面
更加光滑,减少表面粗糙度,从而降低曲轴的疲劳损伤和磨损。
抛光法的优点是加工效率高、加工精度高、表面光洁度好,但是需要注意的是,抛光过程中要控制好加工压力和速度,以免对曲轴表面造成损伤。
总之,曲轴加工方法有很多种,不同的加工方法适用于不同的曲轴部位和加工要求。
在实际加工中,需要根据具体情况选择合适的加工方法,以保证曲轴的加工质量和性能。
同时,加工过程中要注意控制加工参数,避免对曲轴造成不必要的损伤。
曲轴的生产工艺曲轴是发动机中的核心零部件之一,它负责将活塞的上下往复运动转换成连续的旋转运动,以驱动机械设备工作。
曲轴的生产工艺是十分复杂的,需要多道工序进行加工和精密加工,以下为一般曲轴的生产工艺流程。
首先,制造曲轴的原材料通常采用高品质的合金钢或工程铸造铸铁。
这些原材料具有优异的力学性能和耐磨性,能够提供较好的使用寿命。
第一道工序是锻造加工。
将原材料加热至一定温度后,通过锻压机械设备进行锻造。
锻造是将金属材料加热至一定温度,再施加外力使其改变形态的加工工艺。
通过锻打,使得曲轴的内部组织紧密,提高强度和硬度。
接下来进行车削加工。
车削是将曲轴固定在车床上,然后利用车刀对其进行切削加工。
通过车削工艺,将曲轴的外部轮廓和内孔等具体形状加工出来,以满足设计要求。
紧接着是磨削加工。
磨削是通过磨削机进行,将车削后的曲轴进行精密加工。
这个过程主要是通过磨石将曲轴的表面进行几何形状和尺寸的修整,以提高其精度和光洁度。
随后是孔加工。
通过钻孔机进行钻孔加工,将曲轴上需要的孔进行加工和扩孔。
这些孔用于固定其他零部件或者用于曲轴上的润滑。
最后是热处理。
利用热处理技术对曲轴进行加热,使其组织结构发生变化,提高其机械性能。
热处理可以增加曲轴的硬度和耐磨性,提高其使用寿命和稳定性。
整个生产工艺中还包括一些次要工序,如喷漆、平衡、清洗等。
喷漆是为了防止曲轴生锈,平衡是为了保证曲轴运转过程中的平衡性,清洗是为了去除加工中产生的铁屑和油渍。
综上所述,曲轴的生产工艺是一个复杂的过程,需要多道工序进行加工和精密加工。
每个工序都需要严格控制,确保曲轴的质量和使用寿命。
只有生产出合格的曲轴,才能够保证发动机的运行稳定性和可靠性。
曲轴加工工艺流程简述曲轴加工工艺流程是通过多道工序将原材料加工成形成曲轴的过程。
其主要工艺流程包括以下几个步骤:第一步,材料准备。
选择合适的原材料,一般为低碳合金钢或铸铁材料。
对原材料进行切割,将其切成合适的长度,然后进行表面处理,去除可能存在的铁锈或脏物,以保证后续工序的顺利进行。
第二步,粗车粗磨。
使用车床进行粗车粗磨,首先进行车磨一体加工,即在车床上使用刀具对原材料进行粗加工,使其形状初步接近设计要求。
然后进行粗磨,使用砂轮或砂带对曲轴进行磨削,去除车削过程中产生的毛刺和毛毡。
第三步,精车精磨。
经过粗车粗磨后,曲轴形状已经基本接近设计要求,但还存在一些误差和粗糙度。
因此,需要进行精车精磨,使用车床和磨床对曲轴进行精加工,使其形状更加精确,表面更加光滑。
第四步,热处理。
经过精车精磨后,曲轴已经获得一定的硬度和强度,但仍需要通过热处理进一步提高其性能。
通常采用淬火、回火等热处理工艺,对曲轴进行热处理,使其获得所需的硬度和韧性。
第五步,平衡。
在加工过程中,曲轴往往会出现一定的不平衡。
为了保证曲轴在运行时具有良好的平衡性能,需要对曲轴进行动态平衡调整。
通常采用切削平衡、钻孔平衡或添加平衡铁等方法,使曲轴在高速旋转时不产生明显的振动和不平衡力。
第六步,表面处理。
曲轴作为发动机等设备的核心部件,其表面需要进行一定的处理,以提高其耐磨性和防腐性。
常见的表面处理方法包括镀铬、喷涂等。
镀铬可以提高曲轴表面的硬度和耐磨性,喷涂可以形成一层保护膜,防止曲轴被腐蚀和氧化。
第七步,终检和包装。
经过以上工艺流程后,曲轴已经完成了加工过程,但为了确保其质量,需要进行终检。
终检包括对曲轴进行尺寸测量、外观检查、性能测试等各项检验。
通过终检合格后,将曲轴进行包装,以便运输和存储。
以上就是曲轴加工工艺流程的简单描述。
当然,实际的加工过程还会因具体的工艺要求、设备和加工对象的不同而有所差异。
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。
发动机曲轴加工工艺及其夹具设计发动机曲轴是发动机的核心部件之一,它的加工工艺和夹具设计对于发动机的性能和寿命有着至关重要的影响。
本文将从这两个方面进行探讨。
一、发动机曲轴加工工艺发动机曲轴的加工工艺主要包括以下几个步骤:1. 材料准备:选择合适的材料,如高强度合金钢、铸铁等。
2. 粗加工:采用车床、铣床等机床进行粗加工,将材料切削成初步形状。
3. 热处理:对粗加工后的曲轴进行热处理,以提高其硬度和强度。
4. 精加工:采用磨床等高精度机床进行精加工,将曲轴的各个部位加工到规定的尺寸和形状。
5. 表面处理:对曲轴进行表面处理,如抛光、喷涂等,以提高其表面光洁度和耐腐蚀性。
以上步骤中,精加工是最为关键的一步,它直接影响到曲轴的精度和平衡性。
因此,在精加工过程中,需要采用高精度的机床和刀具,并严格控制加工参数,以确保曲轴的精度和平衡性符合要求。
二、发动机曲轴夹具设计曲轴夹具是曲轴加工过程中不可或缺的工具,它的设计直接影响到曲轴的加工精度和效率。
一般来说,曲轴夹具应具备以下几个特点: 1. 稳定性好:曲轴夹具应能够稳定地夹紧曲轴,避免在加工过程中出现晃动或偏移。
2. 精度高:曲轴夹具应具备高精度的定位和夹紧功能,以确保曲轴的加工精度。
3. 适应性强:曲轴夹具应能够适应不同类型和尺寸的曲轴,以满足不同的加工需求。
4. 操作简便:曲轴夹具应具备简单易用的操作方式,以提高加工效率和安全性。
在曲轴夹具的设计中,需要考虑到曲轴的形状、尺寸和加工要求等因素,以确定夹具的结构和参数。
同时,还需要进行严格的试验和验证,以确保夹具的性能和可靠性。
发动机曲轴的加工工艺和夹具设计是发动机制造中非常重要的环节,需要采用高精度的机床和夹具,并严格控制加工参数和夹具结构,以确保曲轴的精度和平衡性符合要求。
武汉理工大学本科生毕业设计(论文)开题报告1、目的及意义背景:曲轴是内燃机的重要零件,在工作中将活塞的往复运动转化成旋转运动,承受冲击载荷,并且对外输出功率。
曲轴在使用中的磨损是决定发动机是否需要大修的一个主要因素,如果曲轴质量没有保证,将严重影响整机的寿命。
因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。
如果任何一个环节质量没有得到保证,则可严重影响曲轴的使用寿命和整机的可靠性。
世界汽车工业发达国家对曲轴加工十分重视,并不断改进曲轴加工工艺。
[1]国外现状:国外机加工技术的特点:广泛采用数控技术及自动线,生产线一般由几段独立的子空话生产单元组成,忽悠很高的灵活性和适应性。
采用龙门式自动上下料,集放式机动辊道传输,切削液分粗加工和精加工两段集中供应和回收处理;曲轴中心孔一般采用质量定心加工方式,这样可保证后续工序加工时工件运转稳定,有利于提高产品质量。
另外,在曲轴动平衡工序中,不平衡量很小,有利于改善曲轴的内部质量补偿;轴颈的粗加工一般采用数控铣削获车拉工艺。
工序质量可以达到国内粗磨后的水平,且切削变形小、效率高;国外的数控磨床多采用CNC 控制技术,具有自动进给、自动修正砂轮、自动补偿和自动分度等功能,是曲轴的磨削精度和效率显著提高,主轴颈一般采用多砂轮磨削,连杆轴颈一般采用双砂轮磨削;油孔的加工采用鼓轮钻床和自动线,近几年随着枪钻技术的应用,油孔的加工大多采用枪钻自动钻孔-修缘-抛光;曲轴的抛光采用CNC控制的综合平衡机,测量、修正一次完成;检测一般在生产线上配备MARPOSS或HOMWORK综合检测机,实现在线检测,对曲轴的几乎所有机加工项目均可一次完成检测、显示、打印;曲轴的清洗采用专用精洗机定点点位清洗能有效地保证曲轴的清洁度要求;广泛采用了轴颈过渡圆角滚压技术,专用圆角滚压机自动控制,对所有轴颈圆角进行一次滚压,而且滚压机和滚压角度自动调节,使圆角处产生最佳的残余压应力,提高了曲轴的疲劳强度。
[2]曲轴粗加工工艺设备出现的先后顺序历经了单刀车、多刀成型车、外铣、内铣、车拉、车-车拉、高速随动外铣、负荷加工工艺。
由于、外铣、内铣、车拉、车-车拉、高速随动外铣是多个刀片交替进行加工,并且为小片状切屑,可产生较小的径向切削力,有效地见笑了曲轴粗加工的切削变形,变形量大的多刀成型车逐渐淘汰。
[1]20世纪80年代后期,德国Boehringer公司和Heller公司开发出了完善的曲轴车-车拉机床,该加工工艺是将曲轴车削工艺与曲轴车拉工艺完美结合,生产效率高,加工精度好,柔性强,自动化程度高,换到时间短,特别适合有沉割槽曲轴的加工,加工后曲轴可直接精磨,省去粗磨工序。
几年后,德国Heller公司专为发动机曲轴连杆颈粗加工设计制造的RFK200/800/2CNC曲轴数控内铣机床,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,连动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。
具有干式切削,加工精度高,切削效率高等特点。
20世纪90年代中期国外又研发出来新型的CNC高速曲轴外铣机床,使曲轴粗加工工艺又上了一个新台阶,CNC曲轴外铣与CNC高速曲轴内铣对比,外铣有以下优点:切削速度高(可高达350m/min),切削时间短,工序循环时间较短,切削力较小,工件温升较低,刀具寿命高,换刀次数少,加工精度高,柔性更好。
国内的大部分专业厂家普遍采用普通机床和专用组合机床组成的流水线生产,生产效率、自动化程度较低。
粗加工设备多采用S1-206A,S2-217或S1-130曲轴车床加工主轴颈及连杆颈,工序质量稳定性差,容易产生较大的内部应力,难以达到合理的加工余量。
外圆的磨削余量一般单边留0.5~0.8mm;止推面单边余量一般留0.3~0.4mm,为保证成品尺寸,采用多次磨削方式,一般精加工采用MQ8260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,废品率较高。
“八五”期间,部分企业曾先后引进数控内铣床铣曲轴主轴颈和连杆轴颈,数控磨床、数控砂带抛光机等先进设备使曲轴机加工水平提高,但整体工艺水平任很低,曲轴的关键技术项目与国外相差1~2个数量级。
[2]国内现状:国内部分采用传统车削工艺的曲轴生产厂家,主要设备来源是俄罗斯、美国的Wickse公司和沈阳第一机床厂。
[10]在20世纪60年代初,国外出现了曲轴铣削加工工艺及相应的曲轴铣削机床,我过从80年代开始引进数控曲轴铣床,如洛拖、潍柴、北内等.[11]在20世纪80年代中期开发出了圆盘型车拉机床。
如我国北京吉普、江西五十铃先后引进了这种机床。
在80年代后期,德国的几家机床公司不约而同地开发出更为完善的曲轴车-车拉机床,我国玉柴机器股份有限公司引进了这种机床,车拉加工实际是车削和拉削加工的结合,加工时曲轴与刀具都做旋转运动,切向走刀。
[12]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,有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。
[13]意义:虽然现在的数控铣削能达到一定的精度,但是相比车削由于其工作原理是将曲线变为小段直线用插值的方法完成,考虑到曲轴毕竟是典型的车削零件,车削能最好地保证其圆度和圆柱度。
而传统的车削曲轴的方法,车削连杆轴颈时需要重新确定定位中心,而且在加工时需要对曲轴进行配重,一是麻烦增加了辅助时间,二是由于这种配重的不稳定严重限制了加工工件的质量和加工时的切削速度,即传统的车削方法对零件的加工的效率和质量有制约。
而本文将要介绍的这种基于平行四边形机构刀架的车削方法,通过使刀架和曲轴一起做同相位的平面运动,使工件一次定位即可完成主轴颈和连杆轴颈的加工,减少定位装夹次数,一方面提高了工件的加工精度,另外减轻工人的劳动量,也减少了辅助时间,大大提高了生产效率;另外通过在设计时对刀架进行力平衡,使得刀具的切削速度大大提高,进一步提高生产率。
2、基本内容和技术方案基本内容:1、拟定基于平行四边形机构的刀架部件总体方案刀架为平行四边形机构,刀具安装在连杆上,切削力为:Fx=1150N, Fy=790N, Fz=2900N;平行四边形两曲柄长度可调,各构件的运动时的惯性力应被平衡。
2、基于平行四边形机构的刀架部件结构参数的确定;3、基于平行四边形机构的刀架部件装配图设计;4、主要零件的校核计算;5、零件工作图设计(部分)。
技术方案:本方案的原理:如图1所示,曲轴主轴颈与机场主轴同轴安装,由机床主轴驱动旋转,曲轴连杆颈做平面回转运动。
刀架为平行四边形连杆机构,其机构的曲柄长度等于曲轴曲柄的长度,车刀安装在平行四边形连杆机构的连杆上,平行四边形连杆机构的曲柄与被加工曲轴的曲柄一起做同相位同转速的旋转运动,连杆则带动车刀作跟随曲轴轴颈的圆周平动。
曲轴轴颈运动与连杆运动的复合,使得曲轴连杆颈与车刀刀尖的相对运动为定轴转动,从而实现车刀对曲轴轴颈的车削。
经理论证明:1)在确定了工件和机场主轴的旋转速度之后,被加工曲轴切削点和刀尖点之间的相对速度为一恒定矢量Vx=0,Vy=rw2)曲轴每旋转一圈,连杆颈上任一点P点被切削一次综上证明这种随动车削工艺等同于普通外圆车削工艺。
为满足两曲柄长度可调以增强此刀架的柔性化,将每个曲柄演变成双偏心盘的结构,通过旋转里面的小盘用来调节曲柄的长度,而外面的大盘的作用同普通曲柄。
当调节曲柄长度时,是大盘和刀架周向固定,而旋转小盘;当调整好曲柄的长度后,将大盘与里面的小盘周向固定形成一个曲柄缸体,解除大盘与刀架的周向固定,从而形成双曲柄的刀架工作。
整个刀架装在一个直线导轨上,在导轨上移动刀架以实现进给运动。
3、进度安排第1-4周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需资料,确定方案,完成开题报告第5-8周:自己查阅工具书和参考课本,并和老师多讨论,初步确定刀架的结构,并且确定零部件的具体尺寸第9-12周:学习相关软件,并且完成装配图和零件图的绘制工作第13-16周:完成并修改毕业论文第17周:准备论文答辩4、参考文献[1] 段绍林,毛泽永,宋利强,曲轴机加工工艺与设备现状及发展趋势[J],内燃机,2010(2),27-30[2] 赵刚,内燃机曲轴制造技术现状及发展趋势[J],内燃机,2004(3),34-38[3] 王三武,刘薇,王晓军,曲轴连杆颈复合跟随车削原理分析[J],现代机械,2010(4),4-7[4] 付军,曲轴的加工[J],一重技术,2006(4),76-83[5] 李须峰,发动机曲轴加工的新工艺及装备[J],MC现代零部件,2006(9),87-89[6] 陈立柱,程玮,曲轴加工技术的发展及特点[J],国外汽车,1993(6),27-29[7] W.Y. Chien a, J. Pan a,, D. Close b, S. Hob,Fatigue analysis of crankshaft sections under bending with consideration ofresidual stresses[J],International Journal of Fatigue 27(2005) 1-19 [8] Chellin,Roberto.New engine-turning mechanism from Gali[J].Diesel and Gas Turbine Worldwide,v38n7,September,2006,p12[9] Schoreter,R.B.(Mechanical Engineering Department,State University of Santa Catarina);Bastos,C.M.;Crichigno Filho,J.M..Simulation of the main cutting force in Crankshaft turn broaching[J].International Journal of Machine Tools and Manufacture,v47,n12-13,October,2007,p1884-1892 [10] Walsh A ,Baliga B ,Hodgson P A. Study of the Crankshaft Pin Gringding Forces.Key Engineering Materials,2004,v257-258:p75-80[11] 李海国,曲轴先进制造技术及工艺应用研究[J].现代制造技术与装备,2007(4)5-8+26[12] 王一治,国内外曲轴制造工艺综述[J].山东农机,2001(5)[13]李须峰,发动机曲轴加工的新工艺及装备[J].现代零部件,2006(9)87-89[14] 杨家军主编,机械原理[M],华中科技大学出版社,2009年2月[15] 彭文生,李志明,黄华梁,机械设计(第二版)[M],高等教育出版社,2008年11月[16] 闻邦椿主编,机械设计手册[D]第五版,机械工业出版社,2010年4月[17] 成大先主编,机械设计图册[D],化学工业出版社,2000年3月5、指导老师意见指导老师签名:年月日。