曲轴加工的工艺浅析

祁　捷,于丽丽（常州市建东职业技术学院,江苏常州213022）

曲轴加工的工艺浅析

祁捷,于丽丽
（常州市建东职业技术学院,江苏常州213022）

曲轴是汽车发动机中重要的零部件之一，加工的工艺比较复杂、精度高。针对汽车发动机，进行分析曲轴的机械加工工艺，解析曲轴加工的工艺。

曲轴；工艺；分析

0　引言

曲轴是各种机械的主要零件，其主要作用是将活塞的往复直线运动转化为旋转运动。常用的曲轴主要有单缸、双缸、三缸、四缸和六缸曲轴。

曲轴的加工方法比较复杂，其对轴颈中的尺寸和形位公差要求很高，一般采用六级精度以上，表面粗糙度控制在Ra0.8um以下。由于曲轴在使用时需要有较好的耐磨度，所以必须采用热处理来挺高工艺性能。

分析汽车发动机，解析曲轴的机械加工工艺。

分析曲轴的加工工艺：

1　曲轴的工艺特点及其措施

曲轴是包括曲轴的颈部，进行加工时包含着轴的一般加工方法，如车床进行切槽、轴的端面钻孔、磨孔、等处理，但也有它的特点，如果遇到曲轴的结构复杂、刚性差且加工技术要求高，可以采用以下工艺措施，进行曲轴的工艺分析：

（1）解决刚度差。如曲轴的长度和直径比例11：0，且轴颈较多，所以此类曲轴刚性较差。在加工过程中为了防止变形所以采取下列改进措施：选择刚性好的机床、采用刚性好的刀具及装夹具等，在机床导轨上安装中心架来防止工件变形或振动；在加工中选择合理的装夹具来抵消切削力；选择合理的加工工艺，增加加工时的工步。

（2）形状复杂。当曲轴的连颈和主颈不在一条线上时，在加工时容易产生振动，所以应该配备偏心夹具，并且在曲颈位置加平衡块来保证工件顺利加工。

（3）技术要求高。曲轴的各项精度要求高，在车削过程中随生产工艺的不同和曲轴的复杂程度而有很大的区别，主要分下列几个过程：基准外圆及定位孔的加工；粗、精车其他外圆和粗磨主颈；加工连颈；加工曲轴中的油孔；精磨曲轴主颈及各项外圆；精磨连颈；大小端外圆及键槽的加工；曲轴轴颈中表面的处理；校准曲轴动平衡；精加工曲轴轴颈。

2　定位基准选择

（1）粗基准的选择。装夹时保证中心孔与主颈毛坯外圆面的在同一轴线上，粗基准一般选择主颈的外圆。为了保证所加工的基准面的轴向尺寸，确定曲轴轴颈面作为轴向粗基准。

（2）精基准的确定。曲轴连颈加工时，用辅助加工的法兰盘和小端的外圆及曲颈外圆确定为精基准基面，方便于保证曲轴所要加工的各项技术要求。

3　曲轴工艺过程

加工曲轴为汽车通用曲轴13000支，材料确定为QT850，毛坯的型材为铸件。

通过分析曲轴的工艺路线基本步骤如下：

（1）铣削曲轴端面：首先保证曲轴的总长，研磨中心孔。精加工曲轴端面保证端面与中心孔垂直。

（2）确定中心孔：以中心孔作为曲轴的精基准，，研磨中心孔，确保满足加工的技术要求。

（3）钻中心孔是采用先加工曲轴的外圆，再以曲轴外圆作为基准加工中心孔，以保证中心孔的精度要求，满足后续加工。

（4）考虑到曲轴刚性较差，所以在车削时要合理安排工序，工步，在加工时选择合理的刀具（主要选择刀具的角度）分散加工时的切削力，并且减少背吃刀量，保证切削顺利进行。

（5）确定定位面，车轴颈侧面时角度，按照铸造毛坯曲轴曲颈的角度均匀车削铸造部分余量,铣削定位面尤其重要。

（6）车削曲轴连颈时按照结构安排其工序。

（7）磨削连颈。

（8）对曲轴进行退磁处理。

（9）对曲轴钻斜油孔。加工时首先要计算好两孔的尺寸位置，保证两孔交接时交孔处的面积最大化，钻到一定深度时要减少切削速度，避免钻头折断。

（10）精磨主轴颈。以中心孔作为定位基准，所以要清理并研磨中心孔。

（11）随着机械工业的发展，曲轴在使用过程中的稳定性要求越来越高，曲轴在使用过程中振动越小，其噪音和对曲轴的磨损就越小，直接影响曲轴的寿命减少工业的浪费。

4　曲轴加工的发展前景

随着现代科技的不断发展，曲轴在粗加工时大多采用数控机床来对曲轴进行加工，减少在加工时的变形量。曲轴精加工时采用数控机床对其加工研磨，具有自动调整其动平衡、其中心架能自动跟踪、能自动测量、自动补偿、砂轮自动修整、自动调整恒线速度等功能要求，来满足曲轴的高精度要求。

[1]于骏一，邹青.机械制造技术基础[M].北京:机械出版社,2004.

[2]陶济贤，谢明才.机床夹具设计[M].北京:机械工业出版社,1986.

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