1、心孔以毛坯的外表面作为基准，因而毛坯外 曲轴加工工艺设计 专业机械制造与自动化 学生姓名 学号 指导教师 完成日期曲轴加工工艺设计论文 摘要 曲轴是汽车发动机的关键零件之，其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和 寿命。曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩 及扭矩，同时经受着长时间高速运转的磨损，因此要求曲轴材质具有较高的刚性疲 劳强度和良好的耐磨性能。发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化 为旋转运动，从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。 本课题以Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。工艺路线的拟 定是工艺规程制订中的关键阶段，是工艺规程制订的总体设计。所撰写的工艺路线合 理与否，不但影响加工质量和生产率，而且影响到工人设备工艺装备。

2、 精加工时仍用中心孔作为基准，但要重新修磨中心孔，避免精加工时因中心孔磨 损引起加工误差。也可端用主轴颈定位，另端用中心孔定位以提高刚度。 曲轴轴向定位以主轴颈轴肩定位，工艺设计时定位基准应尽量与设计基准致。 曲轴的机械加工工艺特点分析 该零件是三拐小型曲轴，生产批量不大，故选用中心孔定位，它是辅助基准， 装夹方便，节省找正时间，又能保证三处连杆轴颈的位置精度。但轴两端的轴颈分别 是和，而三处连杆轴颈中心距分布在的圆周上，故不能直 接在轴端面上钻三对中心孔。于是，在曲轴毛坯制造时，预先铸造两端的工 艺搭子，这样就可以在工艺搭子上钻出四对中心孔，达到用中心孔定位的目的。 在工艺搭子端面上钻四对中心孔，先以两主轴颈为粗基准，钻好主轴颈的 对中心孔然后以这对中心孔定位，以连杆轴颈为粗基准划线，再将曲轴放到回转 工作台上，加工圆周均布的三个连杆轴颈的中心孔，这样就保证了 它们。

3、之间的位置精度。 该零件刚性较差，应按先粗后精的原则安排加工顺序，逐步提高加工精度。 对于主轴颈与连杆轴颈的加工顺序是，先加工三个连杆轴颈，然后再加工主轴颈及其 他各处的外圆，这样安排可以避免开始就降低工件刚度，减少受力变形，有利于提 高曲轴加工精度。 由于使用了工艺搭子，铣键槽工序安排在切除中心孔后进行，故磨外圆工序 必须提前在还保留工艺搭子中心孔时进行，同时要注意防止已磨好的表面被碰伤。 曲轴主要加工工序分析 铣曲轴两端面,钻中心孔 本工序在钻铣车组合车床上完成，主要保证曲轴总长及中心孔的质量，若端面不 平则中心钻上的两切削刃的受力不均，钻头可能引偏而折断，因此采用先面后孔的原 则。中心孔除影响曲轴质量分布外，它还是曲轴加工的重要基准贯穿整个曲轴加工始 终。因而直接影响曲轴加工精度。打中心孔在本次工艺设计中因考虑设备因素，采用 找出曲轴的几何中心代替质量中心。打中。

4、个连杆轴颈 精车三个连杆轴颈 车工艺搭子两端面 粗车各处外圆 精车各处外圆 检验 磨削连杆轴颈外圆 磨削两主轴颈 磨削外圆 磨削外圆 检验 车掉两端工艺搭子 车两端面 铣键槽 倒角 去毛刺 最后检验 曲轴加工工艺设计论文 第三章曲轴的机械加工工艺过程分 曲轴的机械加工工艺特点 三拐曲轴除了具有轴的般加工规律外，也有它的工艺特点，主要包括形状复杂， 刚性差及技术要求高，针对这些特点应采取相应的措施，分析如下 形状复杂 曲轴主轴颈与连杆轴颈不在同轴上线，偏心距有定的尺寸要求，并且两轴有 较高的位置度要求，同时主轴颈与连杆轴颈间有较大的平衡块，因此在工艺设计中应 解决以下几点问题设计加工连杆轴颈的偏心夹具，即连杆轴颈与机床主轴重合， 并使夹具能回转度，加工另连杆轴颈。为消除加工时的不平衡力的产生， 设计夹具时应精确设计平衡重。 刚性。

5、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。 发动机机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内 外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。机体组主要由气缸体曲轴 箱气缸盖等零件组成。 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成体，气缸体般用灰铸铁铸成，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。 在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 曲轴箱 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上 曲轴箱与气缸体铸成体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油 底壳。油底壳受力很小，般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置 和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底 部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久。

6、连杆小头孔与汽缸活塞连接，是个典 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。 发动机机体是构成发动机的骨架，是发动机各机构和各系统的安装基础，其内 外安装着发动机的所有主要零件和附件，承受各种载荷。机体组主要由气缸体曲轴 箱气缸盖等零件组成。 气缸体 水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成体，气缸体般用灰铸铁铸成，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。 在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。 曲轴箱 气缸体下部用来安装曲轴的部位称为曲轴箱，曲轴箱分上曲轴箱和下曲轴箱。上 曲轴箱与气缸体铸成体，下曲轴箱用来贮存润滑油，并封闭上曲轴箱，故又称为油 底壳。油底壳受力很小，。

7、寸及公差的确定 曲轴主要加工表面的工序安排 机械加工余量工序尺寸及公差的确定 主轴颈工序尺寸及公差的确定 连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 外圆工序尺寸及公差的确定 外圆工序尺寸及公差的确定曲轴加工工艺设计论文 确定工时定额 曲轴机械加工工艺过程卡片的制定 结论 致谢 参考文献 附录 曲轴加工工艺设计论文 第章概述 曲轴是发动机上的个重要的旋转机件，装上连杆后，可承接活塞的上下往复 运动变成循环旋转运动。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。

8、灰铸铁或合金铸铁铸成，铝合金的导热性好，有利于提高压缩比， 所以近年来铝合金气缸盖被采用得越来越多。 而作为发动机上的个重要的旋转机件曲轴，其加工方法仍有般轴的加工规 律，如铣两端面，钻中心孔，车磨及抛光，但是曲轴也是有它的特点，它由主轴颈， 连杆轴颈与连杆轴颈之间的连接板组成，其结构细长曲拐多刚性差，因而安排曲 轴加工工艺应采取相应的工艺措施。 在曲轴的机械加工中，采用新技术和提高自动化程度都不断取得进展。目前，国 内较陈旧的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。粗加工设备般采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈，工序质量稳定性差， 容易产生较大的加工应力，难以达到合理的加工余量。精加工普遍采用等普 通曲轴磨床进行粗磨半精磨精磨抛光，通常靠人工操作，加工质量不稳，尺寸 致性差。现在加工曲轴粗加工比较流行的工艺是主轴颈采用车拉工艺和高速外铣。

9、差 因本曲轴长径比较大，同时具有曲拐，因此刚性较差。曲轴在切削力及自重的作 用下会产生严重的扭曲及弯曲变形，特别在单边传动的机床上加工更为严重，在工艺 计中应解决以下问 粗加工时由于切削余量大，切削力也较大，可用中间托架来增强刚性， 减小变形和振动，同时机床刀具及夹具都应有较高的刚度。 在加工时尽量使切削力的作用相互抵消，可用前后刀架同时横向进给。 合理安排工位次序以减少加工变形，按先粗后精的原则安排加工工序。 在有可能产生变形的工序后面增设校直工序。 技术要求高 曲轴技术要求较高，加工面多，需要保证的尺寸形状位置精度较多。因而总 的工艺路线较长，精加工占有相当比例。 加工时应要解决以下问题 正确分配粗加工半精加工及精加工余量。 粗基准选择用曲轴两端的中心孔。中心孔的加工以主轴颈外圆作为基准，这样能 保证曲轴加工径向及轴向加工余量的均匀性。曲轴加工工艺设计论文 。

10、般采用薄钢板冲压而成，其形状取决于发动机的总体布置 和机油的容量。油底壳内装有稳油挡板，以防止汽车颠动时油面波动过大。油底壳底 部还装有放油螺塞，通常放油螺塞上装有永久磁铁，以吸附润滑油中的金属屑，减少 发动机的磨损。在上下曲轴箱接合面之间装有衬垫，防止润滑油泄漏。 气缸盖 气缸盖安装在气缸体的上面，从上部密封气缸并构成燃烧室。它经常与高温高压 燃气相接触，因此承受很大的热负荷和机械负荷。水冷发动机的气缸盖内部制有冷却 水套，缸盖下端面的冷却水孔与缸体的冷却水孔相通。利用循环水来冷却燃烧室等高 温部分。曲轴加工工艺设计论文 缸盖上还装有进排气门座，气门导管孔，用于安装进排气门，还有进气通道 和排气通道等。汽油机的气缸盖上加工有安装火花塞的孔，而柴油机的气缸盖上加工 有安装喷油器的孔。顶置凸轮轴式发动机的气缸盖上还加工有凸轮轴轴承孔，用以安 装凸轮轴。 气缸盖般采用。

11、及生产场地 等的合理利用，从而影响生产成本。 本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后，合理确定毛坯类 型，经过查阅相关参考书手册图表标准等技术资料，确定各工序的定位基准 机械加工余量工序尺寸及公差，最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。 关键词发动机，曲轴，工艺分析，工艺设计曲轴加工工艺设计论文 目录 摘要Ⅱ 第章概述 汽缸体 曲轴箱 汽缸盖 第二章曲轴的加工过程 曲轴的作用 曲轴的结构及特点 曲轴的结构图 曲轴的主要技术要求分析 曲轴的材料和毛坯的选择 曲轴的机械加工工艺过程 曲轴的机械加工工艺路线 第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 曲轴的机械加工工艺特点 曲轴的机械加工工艺特点分析 曲轴主要加工工序分析 铣曲轴两端面，钻中心孔 曲轴主轴颈的车削 曲轴连杆轴颈的车削 键槽加工 轴颈的磨削 第四章机械加工余量工序尺。

12、， 连杆颈采用高速外铣，而且倾向于高速随动外铣，全部采用干式切削。在对连杆颈进 行随动磨削时，曲轴以主轴颈为轴线进行旋转，并在次装夹下磨削所有连杆颈。在 磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。 当然，目前国际上还有更加先进的曲轴加工工艺和机床设备，只钻对质量中心 孔，选用日本的五轴联动的数控机床进行系列的加工。类似这样的新技术， 目前国内汽车发动机曲轴的加工还处于研究阶段，从经济效益和加工难度上考虑这是 显而易见的。但是对于新技术新工艺的追求是不会止步的，这就颈粗精车各处外圆精磨连杆轴颈主 轴颈和外圆切除工艺搭子车端面铣键槽等。 曲轴机械加工工艺路线 在进行大量的工艺分析之后，制定出大批大量生产曲轴的加工工艺路线曲轴加工工艺设计论文 锻造 热处理 铣两端面 车两端工艺搭子外圆 钻主轴颈中心孔 钻连杆轴颈中心孔 检验 粗车三。

参考资料：

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