柴油機(jī)曲軸設(shè)計(jì)

1、1 前言1.1柴油機(jī)與曲軸柴油機(jī)的工作原理 柴油機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)過程。 四行程柴油機(jī)的工作過程：柴油機(jī)在進(jìn)氣沖程吸入純空氣，在壓縮沖程接近終了時(shí)，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa 以上，通過噴油器以霧狀噴入氣缸，在很短時(shí)間內(nèi)與壓縮后的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。壓縮終了時(shí)氣缸內(nèi)空氣壓力可達(dá) 3.54.5MPa，溫度高達(dá) 476.85726.85，極大地超過柴油的自燃溫度，因此柴油噴人氣缸后，在很短的時(shí)間內(nèi)即著火燃燒，燃?xì)鈮毫眲∵_(dá)到 69MPa，溫度升高到 1726.852226.85。在高壓氣體推動(dòng)下，活塞向下運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。廢氣同樣經(jīng)排氣門、排

2、氣管等處排出。四行程柴油機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)均經(jīng)過如下四個(gè)行程：（1）進(jìn)氣行程 在這個(gè)行程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸與化油器相通，活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方容積增大，氣缸內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度?？扇蓟旌蠚獗晃藲飧變?nèi)。活塞行至下止點(diǎn)時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)過半周，進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣行程結(jié)束。 由于進(jìn)氣道的阻力，進(jìn)氣終了時(shí)氣缸內(nèi)的氣體壓力稍低于大氣壓，約為 0.070.09MPa。混合氣進(jìn)入氣缸后，與氣缸壁、活塞等高溫機(jī)件接觸，并與上一循環(huán)的高溫殘余廢氣相混合，所以溫度上升到 96.85126.85。 （2）壓縮行程 進(jìn)氣行程結(jié)束后，進(jìn)氣門、排氣門同時(shí)關(guān)閉。曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方

3、的容積縮小，進(jìn)入到氣缸中的混合氣逐漸被壓縮，使其溫度、壓力升高?；钊缴现裹c(diǎn)時(shí)，壓縮行程結(jié)束。 壓縮終了時(shí)鼓，混合氣溫度約為 326.85426.85，壓力一般為 0.61.2MPa。 （3）做功行程 活塞帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),曲軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)把扭矩輸出。（4）排氣行程 進(jìn)氣口關(guān)閉，排氣口打開，排除廢氣。由上可知，四行程汽油機(jī)或柴油機(jī)，在一個(gè)工作循環(huán)中，只有一個(gè)行程作功，其余三個(gè)行程作為輔助行程都是為作功行程創(chuàng)造條件的。因此，單缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)。現(xiàn)代汽車都采用多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在多缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，所有氣缸的作功行程并不同時(shí)進(jìn)行，而盡可能有一個(gè)均勻的作功間隔，因而多缸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)均勻，工作平穩(wěn)，并可獲得足夠大的功

4、率。例如六缸發(fā)動(dòng)機(jī)，在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸要旋轉(zhuǎn)720°，曲軸轉(zhuǎn)角每隔120°就有一個(gè)氣缸作功。 曲軸曲軸是柴油機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)的重要零部件，將作用在活塞上的氣體壓力變?yōu)槔@其本身軸成的力矩，再通過飛輪傳給傳動(dòng)系統(tǒng)，即將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過曲軸輸出動(dòng)力。工作時(shí)，曲軸承受沖擊和交彎載荷的彎曲和扭轉(zhuǎn)，故要求曲軸有足夠的強(qiáng)度和韌性,由于曲軸長時(shí)間工作，軸頸表面也受到很大的磨損。 目前車用柴油機(jī)曲軸材質(zhì)有球墨鑄鐵和鍛鋼兩類。 1.2曲軸加工技術(shù)現(xiàn)狀目前美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家正向著柴油機(jī)增壓、增壓中冷、大功率、高可靠性、低排放方向發(fā)展，其加工生產(chǎn)線正在向智能化、高

5、效率和綠色化發(fā)展。而相比之下我國的曲軸制造業(yè)就有點(diǎn)相對落后。國內(nèi)較陳舊的曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度相對較低。粗加工設(shè)備一般采用多刀車床車削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。精加工普遍采用MQ8260 等普通曲軸磨床進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通?？咳斯げ僮?，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差。 而目前的小型柴油機(jī)曲軸制造業(yè)面臨的是以下幾個(gè)需要解決的問題： （1）多品種、小批量生產(chǎn)； （2）交貨期大大縮短； （3）降低生產(chǎn)成本； （4）難切削材料的出現(xiàn)使加工難度明顯增加，加工中提出了許多需要解決的課題，如硬切削；

6、（5）為保護(hù)環(huán)境，要求少用或不用切削液，能夠?qū)崿F(xiàn)干式切削或準(zhǔn)干式切削； 曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的心臟，正面臨著安全性和可靠性的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)材料和制造工藝已無法滿足其功能要求，因此各專業(yè)曲軸生產(chǎn)廠家爭相引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，提高制造技術(shù)水平。因此，進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，高速、高精、高效的復(fù)合加工技術(shù)及裝備在曲軸制造業(yè)中將得到了迅速的應(yīng)用。 2設(shè)計(jì)任務(wù)說明2.1柴油機(jī)參數(shù)說明表2.1柴油機(jī)參數(shù)說明氣缸數(shù): 6缸徑： 110mm行程： 130mm總排量：1.8812小時(shí)功率：22HP活塞平均速度：6m/s最大扭矩：12小時(shí)平均有效壓力：7Kg/cm12小時(shí)燃燒消耗：185g2.2工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是指導(dǎo)

7、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，起指導(dǎo)作用；是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人操作和質(zhì)量檢驗(yàn)等生產(chǎn)組織和管理的依據(jù)；是新建或擴(kuò)建工廠或車間的重要技術(shù)資料?？傊慵臋C(jī)械加工工藝規(guī)程是每個(gè)機(jī)械制造廠或加工車間必不可少的技術(shù)文件。生產(chǎn)前用它做生產(chǎn)的準(zhǔn)備，生產(chǎn)中用它做生產(chǎn)的指揮，生產(chǎn)后用它做生產(chǎn)的檢驗(yàn)。 2.3曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工藝技術(shù)分析 曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)曲軸是由主軸和連桿軸構(gòu)成，連桿軸繞主軸旋轉(zhuǎn)。曲軸是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過連桿形成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此曲軸不但承受周期性的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩，同時(shí)還受到離心力及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的附加應(yīng)力的作用，這樣就使曲軸的受力情況非常復(fù)雜。此時(shí)，各軸頸要在很高負(fù)荷下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要求曲軸有很高的強(qiáng)度、

8、剛度、耐磨性、耐疲勞性及沖擊韌性。曲軸常用強(qiáng)度很高的材料制成，軸頸需要熱處理以提高耐磨性，在曲軸上截面突變部位應(yīng)避免應(yīng)力集中，否則在工作中曲軸就可能發(fā)生斷裂。連桿軸要有很高的尺寸精度形狀精度位置精度及光潔度，軸頸表面的硬度要求；為了不至影響各缸的配氣相位，對各連桿軸中心線的偏移和裝主動(dòng)齒輪中心線的偏移也提出具體的要求。 曲軸的技術(shù)要求技術(shù)要求如下： （1）鍛鋼曲軸應(yīng)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為 HRC28-34。 （2）鍛鋼曲軸的主軸頸和連桿軸須經(jīng)表面淬火處理，淬火層深度在3-7mm范圍內(nèi)，硬度為HRC28-34。每根曲軸上的硬度差不大于四個(gè)單位。 （3）連桿軸和主軸頸按 5 級(jí)精度制造。 （4）當(dāng)曲軸

9、用兩端最外主軸頸支撐（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）時(shí)，主軸頸軸心線與連桿軸軸心線的不平行度允差為0.01/100mm，對長度小于1.5m 的 CA6110 型用曲軸，中間主軸頸的跳動(dòng)允差為0.1，打斷正時(shí)齒輪軸跳動(dòng)允差為0.03，大端飛輪軸的跳動(dòng)允差為 0.025，大端飛輪軸端面擺差為0.05/100mm。 （5）曲軸上各連桿軸中心線的偏移允差為15。 （6）軸主軸頸和連桿軸以及曲柄過渡圓角的光潔度不低于0.8，三主軸頸和連桿軸上的潤滑油孔表面應(yīng)拋光，其光潔度不低于1.6,主軸頸和連桿軸孔的內(nèi)表面光潔度不低于6.4。 （7）曲軸加工表面應(yīng)光潔，不得有裂紋、發(fā)裂、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物，在曲軸的磨

10、光表面不得有刻痕和黑點(diǎn)。 （8）曲軸不加工表面應(yīng)光潔，不允許用焊補(bǔ)的方法消除缺陷。 （9）經(jīng)精加工后的每根曲軸，應(yīng)動(dòng)平衡試驗(yàn)，不平橫度允差及校正平衡重量時(shí)所切除金屬的位置和重量，按產(chǎn)品圖樣規(guī)定。 （10）曲軸經(jīng)拋光后須磁力探傷，磁力探傷后作退磁處理。 具體如下圖所示:CA6110 型柴油機(jī)曲軸技術(shù)要求 圖2.1曲軸零件圖工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)原則（1）必須可靠保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)：即保證質(zhì)量，并要提高工作效率； （2）保證經(jīng)濟(jì)上的合理性：即要成本低，消耗要??； （3）保證良好的安全工作條件：盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境； （4）要從本廠實(shí)際出發(fā)：所制訂的工藝規(guī)程

11、應(yīng)立足于本企業(yè)實(shí)際條件，并具有先進(jìn)性，盡量采用新工藝、新技術(shù)、新材料； （5）所制訂的工藝規(guī)程隨著實(shí)踐的檢驗(yàn)和工藝技術(shù)的發(fā)展與設(shè)備的更新，應(yīng)能不斷地修訂完善。 3工藝路線的擬定3.1年產(chǎn)量和批量的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)年產(chǎn)量=Q生產(chǎn)綱領(lǐng)*每臺(tái)產(chǎn)品該零件數(shù)*（1+備品率）*（1+廢品率） Q50000*1*（1+2%）*（1+2%）52020 月產(chǎn)量Q/12=4335 工作天數(shù)=（365-52-14）/12=25 天 日產(chǎn)量（一天 3 班）月產(chǎn)量/工作天數(shù)=4335/25=174 生產(chǎn)類型的確定CA6110 型曲軸的生產(chǎn)性質(zhì)：大批生產(chǎn)，查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊P1094 頁表 15-5，可知輕型（100

12、 公斤以內(nèi)）零件的生產(chǎn)性質(zhì)，如下表：表 3.1生產(chǎn)類型零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件重型（>2000kg）中型（1002000kg）輕型（<100kg）單件生產(chǎn)小于 5小于 10小于 100小批量生產(chǎn)510010200100500中批量生產(chǎn)1003002005005005000大批量生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)大于1000大于5000大于50000工作時(shí)間核算 （1）年時(shí)基數(shù)（三班制）：一班 2392 小時(shí)，二班 2392 小時(shí)，三班 1794 小時(shí)。在女同志占 25%以下：一班 1914 小時(shí)，二班 1914 小時(shí)，三班 1435 小時(shí)?？偣残r(shí)數(shù)為 5086

13、 小時(shí)。 （2）平均流水線節(jié)拍流水線實(shí)際平時(shí)基數(shù)*60*(1-h)/零件年產(chǎn)量 損失系數(shù)h；工作時(shí)間內(nèi)設(shè)備修理方面損失h1；工人缺勤和自然需要方面損失h2 清理設(shè)備時(shí)的損失h3；工人休息方面的損失h4hh1h2h3h415 平均流水線節(jié)拍=5086*60*（1-15%）/55125=5.0min 考慮到保證產(chǎn)品按時(shí)定量完成，生產(chǎn)該產(chǎn)品的每一道工序的單件核算時(shí)間必須小于生產(chǎn)節(jié) 拍，若大于生產(chǎn)節(jié)拍，就會(huì)造成完不成年產(chǎn)量，因此應(yīng)改用多臺(tái)機(jī)床加工。 生產(chǎn)周期在一個(gè)零件的總加工時(shí)間，及最長工序時(shí)間確定的情況下，批量和生產(chǎn)間隔期越長，生產(chǎn)率高，但是資金周轉(zhuǎn)慢，批量越大，生產(chǎn)間隔期短，資金周轉(zhuǎn)快，但是生產(chǎn)率

14、低，所以要同時(shí)兼顧兩者。 生產(chǎn)周期 批量的確定：除了考慮生產(chǎn)間隔期外，還要考慮車間毛坯倉庫面積的限制，考慮毛坯貯存期，最小批量大于半個(gè)班，選批量為 174 件，已知一個(gè)零件總的加工時(shí)間為 177 分（各道工序定額時(shí)間之和），最長工序時(shí)間為 18.3 分鐘，所以： 生產(chǎn)周期=2.53 天 3.2毛坯的選擇鋼制曲軸的毛坯是鍛造的，通過鍛造能使金屬纖維按最有利的方面分布，材料內(nèi)部的縮孔和氣孔被粘結(jié)起來，因此組織緊密，從而獲得較高的沖擊值，延伸率及疲勞極限。在成批、大量生產(chǎn)中，一般采用模鍛。毛坯精度高，余量小。曲柄的非加工表面可不加工。金屬纖維能按最有利的方面組織，從而提高曲柄的強(qiáng)度。 模鍛后的曲軸毛

15、坯應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，去除氧化皮，提高表層機(jī)械性能，以便于機(jī)械加工。這里我們選用 42CrMoA 合金鋼。 3.3定位基準(zhǔn)的分析3.3.1曲軸加工工藝的特點(diǎn)曲軸雖是帶有連桿軸的軸，但它仍具有軸的一般加工規(guī)律，如銑兩端端面，鉆中心孔，車、磨及拋光等等。但是，曲軸也有它自己的特點(diǎn)，因?yàn)樗螤顝?fù)雜，剛度差以及技術(shù)要求高等，所以應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施，特點(diǎn)分析如下：(1)平衡問題 連桿軸頸和主軸頸的中心線不在同一軸線上，在連桿軸加工中產(chǎn)生不平衡現(xiàn)象，使工藝過程變得復(fù)雜，應(yīng)配備能迅速找正待加工連桿軸位置的偏心夾具。此時(shí)由于連桿軸與機(jī)床主軸線重合,為了消除加工時(shí)不平衡現(xiàn)象，應(yīng)該加平衡重。對于不平衡現(xiàn)象比較明顯

16、者（如大型曲軸），曲軸不易旋轉(zhuǎn)，而應(yīng)由刀具旋轉(zhuǎn)，就可基本避免由于切削而產(chǎn)生的不平衡現(xiàn)象。此外，應(yīng)確定曲軸的角度位置，因此常在曲柄臂上銑出兩個(gè)工藝平面，作為輔助精基準(zhǔn)。另外就是用齒輪的定位銷孔作為角度定位。 (2)剛度差 曲軸的長徑比較大（l/d1015）和具有連桿軸，因此剛性很差，曲軸在切削力及自重的作用下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形，特別是在單邊傳動(dòng)的機(jī)床上加工時(shí)扭轉(zhuǎn)變形更為嚴(yán)重，所以在加工時(shí)應(yīng)采取下列措施： 在整個(gè)加工過程中，特別是粗加工，由于要切除的余量大，所用的機(jī)床，刀具及夾具等都要有較高的剛度，曲軸中間要用支撐架來增強(qiáng)剛性，從而減少變形和震動(dòng)；采用具有兩邊傳動(dòng)或中間傳動(dòng)的剛度高的機(jī)

17、床來進(jìn)行加工，以便減少扭轉(zhuǎn)變形，彎曲變形及振動(dòng)；在加工中盡量使切削力的作用互相抵消；合理安排工位順序，以減少加工變形；如加工各段主軸時(shí)的安排順序；在有可能產(chǎn)生變形的工序后面增設(shè)校直工序。 (3)技術(shù)要求高 由上述可知，曲軸的技術(shù)要求是很高的，而且形狀復(fù)雜和加工面多，在各種生產(chǎn)規(guī)模中，與柴油機(jī)的其他零件比較而言，曲軸的工藝路線是比較長的，而且它的磨削工序占相當(dāng)大的比例,因此，如何提高各工序的生產(chǎn)率及使工藝過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也是一個(gè)重要問題。 3.3.2曲軸機(jī)械加工定位基準(zhǔn)的選擇 由以上分析可知曲軸的形狀復(fù)雜、剛度較差，因此加工過程中刀具和工件的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系及位置關(guān)系十分重要，因此對于加工過程中工件的

18、定位基準(zhǔn)的選擇就決定著工件最后的加工效果。 曲軸的加工面主要有主軸頸、連桿軸頸、兩端斷面和曲軸臂止推臺(tái)肩以及大小端軸頸的加工。由于主軸頸和連桿軸頸不共線，因此加工時(shí)可分為以主軸中心線為軸線的加工面和以連桿軸中心線為軸線的加工面。分析如下： (1)CA6110 型曲軸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是第一、第七主軸； (2)加工主軸頸及與其同軸心的軸頸時(shí)，為保證軸頸和端面間的位置精度，同時(shí)也滿足精基準(zhǔn)的基準(zhǔn)重合原則，用主軸兩端的中心孔定位，所以曲軸最初的工序在銑曲軸兩端面和鉆中心孔,為保證中心孔在主軸頸毛坯外圓的軸線位置上，選用主軸頸的外圓面為粗基準(zhǔn)，同時(shí)為了保證軸向尺寸和防止偏差累計(jì)，選用中間的第四主軸頸為粗基準(zhǔn)，

19、使余量向兩端分配。這樣加工出的基準(zhǔn)面（中心孔）就可以保證曲軸加工時(shí)徑向和軸向余量的均勻性。同時(shí)，為了安放零件，用到預(yù)定位 V 型鐵，還有加工過程中放有支撐架。 (3)銑定位平面是加工連桿軸時(shí)用的輔助精基準(zhǔn)，這兩個(gè)平面距離連桿軸與主軸頸軸心連線要有一定的尺寸公差要求，以保證加工時(shí)余量分布均勻性。 連桿精加工時(shí)，為了保證連桿軸的曲柄半徑精度和對主軸頸的不平衡度和要求，也符合精基準(zhǔn)的基準(zhǔn)重合原則，可用磨過的最遠(yuǎn)的兩個(gè)主軸為精基準(zhǔn)，這樣定位便于保證技術(shù)要求并且夾緊牢靠，安裝剛性好，工作不易變形。而且由于連桿軸頸分別相差 120°度，因此軸向旋轉(zhuǎn)自由度的限制，是在打斷鉆一個(gè)定位中心孔。 此外，

20、各軸頸的兩端面還有一定的軸向尺寸及公差要求，需要軸向定位，軸向定位基準(zhǔn)往往采用主軸頸的一個(gè)端面，軸向定位基準(zhǔn)應(yīng)盡量與軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致基準(zhǔn)重合。3.4工藝規(guī)程的編制3.4.1選擇工藝規(guī)程的因素 零件加工的工藝規(guī)程就是一系列不同工序的綜合。由于生產(chǎn)規(guī)模和具體情況的不同，對于同一零件的加工工序綜合可能有很多的方案。應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體條件，采用其中最完善（在工藝上來說）和最經(jīng)濟(jì)的一個(gè)方案1。 工藝規(guī)程根據(jù)下列基本嚴(yán)因素來選擇： (1)生產(chǎn)規(guī)模是決定生產(chǎn)類型的主要因素，亦即是設(shè)備、用具、機(jī)械化與自動(dòng)化程度等的選擇依據(jù)； (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。它是選擇加工總余量和加工過程中頭幾道工序

21、的決定因素； (3)零件材料的性質(zhì)（硬度、可加工性、熱處理在工藝路線中排列的先后等）。它是決定熱處理工序和選擇設(shè)備及切削用量的依據(jù)； (4)零件制造的精度，包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定或技術(shù)條件中所補(bǔ)充指定的要求； (5)零件的表面光潔度是決定表面上精加工工序的類別和次數(shù)的主要因素； (6)特殊的限制條件，例如工廠的設(shè)備和用具的條件等； (7)編制的加工規(guī)程要在既定生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件下達(dá)到多、快、好、省的生產(chǎn)效果。 可見，所編制的工藝規(guī)程，是手大量的不同因素所限制的。 選自金屬機(jī)械加工工藝人員手冊P249 頁加上參考文獻(xiàn)標(biāo)注，不用在論文中體現(xiàn) 3.4.2工藝路線的擬訂(一)機(jī)加工工

22、序的安排原則 (1)先基準(zhǔn)后其它：先把基準(zhǔn)面加工出來，再以基準(zhǔn)面定位來加工其它表面。 (2)先粗后精：即粗加工在前，精加工在后，粗精分開。 (3）先面后孔：平面輪廓尺寸較大，平面定位安裝穩(wěn)定，通常均以平面定位來加工孔。 (4）先主后次：如主要表面是指裝配表面、工作表面，次要表面是指鍵糟、聯(lián)接用的光孔等。 (二)熱處理工序及表面處理工序的安排 為了改善工件材料切削性能，安排熱處理工序。 (1）鍛造加工后，安排調(diào)質(zhì)處理，作用是使工件具有良好的綜合機(jī)械性能。 (2）粗加工后安排時(shí)效處理，消除零件內(nèi)部的應(yīng)力。 (3）粗磨之后，半精磨之前安排中頻淬火，改善工件的機(jī)械性能。 (4）在加工過程中要進(jìn)行校直，

23、通常在車、熱處理及粗磨后都要校直。 (三)檢驗(yàn)工序的安排 為保證零件制造質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品，需在下列場合安排檢驗(yàn)工序： (1)粗加工全部結(jié)束之后； (2)送往外車間加工的前后； (3)工時(shí)較長和重要工序的前后； (4)最終加工之后。 除了安排幾何尺寸檢驗(yàn)工序之外，有的零件還要安排探傷、密封、稱重、平衡等檢驗(yàn)工序。 (四）其它工序的安排 (1)切削加工之后，應(yīng)安排去毛刺工序。 (2)零件在進(jìn)入裝配之前，一般都應(yīng)安排清洗工序。工件內(nèi)孔、箱體內(nèi)腔易存留切屑，研磨、珩磨等光整加工工序之后，微小磨粒易附著在工件表面上，要注意清洗。 (3)在用磁力夾緊工件的工序之后，要安排去磁工序，不讓帶有剩磁的工件進(jìn)入

24、裝配線。 (五)基本加工工藝路線 (1)加工定位基準(zhǔn)面 (2) 粗、精車主軸頸 (3)中間檢查 (4)粗磨主軸頸 (5)車連桿軸頸 (6)加工定位銷孔 (7)鉆油道孔 (8)中間檢查 (9)中頻淬火 (10)半精磨主軸頸 (11)精磨連桿軸頸 (12)精磨主軸頸 (13)鉆齒輪定位銷孔 (14)中間檢查 (15)曲軸兩端孔加工 (16)動(dòng)平衡及去重 (17)超精加工或研磨 (18)最終檢查 (六)該設(shè)計(jì)擬定的最終工藝路線（方案一） 零 鍛造 零加 調(diào)質(zhì)處理 一 粗銑兩端面 二 半精銑兩端面 三 鉆質(zhì)量中心孔 四 粗車大端軸頸 五 粗車第七主軸頸 六 粗磨第一主軸和小端外圓 七 數(shù)控車大端外圓

25、八 數(shù)控車一七主軸 九 銑定位面 十 校直 十一 粗車二至六主軸頸 十二 半精車二至六主軸 十三 粗車一六連桿軸頸 十四 半精車一六連桿軸 十五 粗車二五連桿軸頸 十六 半精車二五連桿軸 十七 粗車三四連桿軸頸 十八 半精車三四連桿軸 十九 人工時(shí)效 二十 半精車小端外圓 二十一 半精車大端外圓 二十二 粗磨各主軸 二十三 鉆大端定位銷孔二十四 粗磨連桿軸頸二十五 鉆油道孔 二十六 油孔噴砂 二十七 中間清洗 二十八 熱處理 二十九 中間探傷 三十 半精磨二至六主軸 三十一 半精磨連桿軸 三十二 精磨皮帶輪軸 三十三 精磨油封軸和齒輪軸 三十四 精磨連桿軸 三十五 精磨一七主軸 三十六 精磨二

26、至六主軸 三十七 精車兩端面 三十八 油孔倒角及拋光 三十九 成品探傷 四十 鉆兩面螺紋孔 四十一 鉆大端齒輪定位銷孔 四十二 動(dòng)平衡 四十三 清理去毛刺 四十四 軸頸拋光 四十五 止推軸頸拋光 四十六 入庫 (七）重點(diǎn)工序加工方法說明 1 車削 A. 主軸頸的車削 主軸頸一般作為加工連桿軸的基準(zhǔn)，所以在銑曲軸端面和鉆中心孔后，先車削主軸頸及其端面，然后車削連桿軸。 在大量生產(chǎn)中，曲軸的加工一般是在專用的多刀半自動(dòng)車床上進(jìn)行的，采用寬刃成形車刀（三面刃），實(shí)現(xiàn)橫向進(jìn)給。切削力很大，所以對機(jī)床系統(tǒng)的剛度要求特別高。曲軸剛度低，為了減少切削力造成的扭轉(zhuǎn)變形和彎曲變形，除了采用一般的軸類件加工常用方

27、法外，車中間主軸頸時(shí)可采用兩邊傳動(dòng)的多刀半自動(dòng)車床，為使扭轉(zhuǎn)在靠近加工的地方傳到曲軸上，車兩端時(shí)采用中間傳動(dòng)的多刀半自動(dòng)車床，為使切削力作用互相抵消，前后刀架是同時(shí)相對作出縱向進(jìn)給的，如下圖所示： 圖3.1 圖3.2車削主軸是六把專用車刀同時(shí)加工。刀具的位置預(yù)先調(diào)好，因此每次更換工件不必調(diào)整刀具的位置，大大提高了生產(chǎn)率。 車軸頸是從車連桿軸臂端面開始的，用專用車刀向回轉(zhuǎn)中心進(jìn)給，在轉(zhuǎn)速固定時(shí)切削速度將減低，刀具的利用率不高。因此，這些專用車床應(yīng)能自動(dòng)加大主軸的轉(zhuǎn)速，以便在車曲柄臂端面的過程中加工直徑減少后仍能使切削速度相差不大。另一方面，由于模鍛斜度的關(guān)系，越是靠近工件的中心則切削深度越大，切

28、削力也越大，因此也要求主軸的轉(zhuǎn)速自動(dòng)增大而主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給量能自動(dòng)降低。 B. 連桿軸的車削 主軸頸及其外圓車削好后，可車削連桿軸，需要解決角度定位和曲軸旋轉(zhuǎn)的不平衡問題.在該生產(chǎn)中，可用兩端傳動(dòng)的車床依次加工位于同一根軸線的一對連桿軸，每道工序在夾具上安裝，利用在大端端面上鉆的定位銷孔，使所加工的一對連桿軸和機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合，主軸頸的軸線相對于機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線的偏移即是曲柄半徑的大小。 以上所述的加工方法，一般來說工件是旋轉(zhuǎn)的，機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)不平衡的慣性較大，限制了機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高，所以不能充分發(fā)揮硬質(zhì)合金刀具的性能，而改為用高速鋼刀具加工，生產(chǎn)率的提高也就受到一定限制。 國內(nèi)外一些內(nèi)燃

29、機(jī)廠還用銑削的方法加工曲軸軸頸。這和車削相比較而言，銑削的最顯著特點(diǎn)就是切削速度不受工件旋轉(zhuǎn)不平衡地限制，可采用較高的切削速度以提高生產(chǎn)率，而且切削力比車削小，工件變形相對小，傳動(dòng)系統(tǒng)也相對簡單，剛性較好。但是，銑削法的缺點(diǎn)是刀具成本高，切削產(chǎn)生的沖擊往往造成刀片的崩缺，從而增加了更換刀片的時(shí)間，在要求高生產(chǎn)率的同時(shí),銑削也難保證光潔度。 2 磨削 主軸和連桿軸車好后，還要進(jìn)行磨削，以提高精度和光潔度。為了比較經(jīng)濟(jì)的達(dá)到 78 級(jí)精度及的光潔度，軸頸在熱處理前經(jīng)過一次粗磨，淬火后再精磨兩次。多次磨削是為了加快零件加工的節(jié)拍，并且容易達(dá)到較高的精度。 首先磨主軸頸，然后再磨連桿軸。磨得時(shí)候考慮到

30、機(jī)床功率的限制，每次磨兩個(gè)主軸，一和六、二和五、三和四。磨主軸頸時(shí)，以中心孔為定位基準(zhǔn)，并且磨削時(shí)：采用死頂尖，工件與頂尖一起旋轉(zhuǎn)，由于工件是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并且轉(zhuǎn)速較低，因此可以達(dá)到較高的磨削精度；為了傳遞扭矩，有時(shí)可以用雞心夾或者撥桿。磨連桿軸時(shí)則以精磨過的兩端主軸頸定位，還有大端的定位銷孔，以保證與主軸頸的距離和不平衡度的要求。 在大批量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)率，磨削通常在半自動(dòng)磨床上進(jìn)行。磨輪的快速進(jìn)退，切入進(jìn)給，微量進(jìn)給，工件測量都是自動(dòng)的。粗磨時(shí)可用兩個(gè)磨輪同時(shí)加工位于同一軸線上的一對軸頸以提高生產(chǎn)率。精磨則很少這樣進(jìn)行，因?yàn)橥瑫r(shí)工作的兩個(gè)磨輪可能磨損不均勻，而且引起曲軸變形較大。 3 深

31、油孔的加工 主軸頸與相鄰的連桿軸之間常有貫穿曲柄的深油孔，其深度多為 200250mm，直徑為 68mm,鉆深油孔是在軸頸淬火以前進(jìn)行的。對于下列生產(chǎn)而言，深油孔是在專用鉆孔機(jī)上完成的。深孔加工是有一些困難的。首先是排屑不方便，切屑阻塞會(huì)使扭矩增大，造成鉆頭折斷，解決這些困難所采用的措施是： A. 采用分級(jí)進(jìn)給便于排屑和改善刀具的冷卻。鉆頭每鉆一定深度后就退出排屑，再次鉆入一定深度后又退出，如此自動(dòng)循環(huán)，直到鉆至所需深度為止。 B. 鉆深孔所用機(jī)床采用臥式布置，有利于排屑。 C. 用強(qiáng)力噴嘴把冷卻液從鉆頭與孔壁之間的間隙及鉆頭的排屑槽注入，加強(qiáng)冷卻。 D. 適當(dāng)加大鉆頭螺旋槽和螺旋角，以改善排

32、屑。 E. 在鉆前锪一個(gè)半圓形的凹坑，這樣在鉆深油孔時(shí)鉆頭便不致傾斜，同時(shí)，提高磨套的位置精度，縮短鉆磨套與工件表面的距離。 4 軸頸的光整加工 軸頸在精磨之后進(jìn)一步提高光潔度，就要進(jìn)行光整加工，這里我們采用拋光 拋光是用磨料粒度在 180280的砂布帶（或砂紙帶）在拋光機(jī)上進(jìn)行的。曲軸安裝在臥 式拋光機(jī)工作臺(tái)的頂尖上，曲軸除了旋轉(zhuǎn)以外，還有往復(fù)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)刀架的數(shù)目與軸頸的數(shù)目相同，所有軸頸都是在曲軸繞主軸線旋轉(zhuǎn)的過程中同時(shí)加工的。拋光曲軸的刀架，則是在靠模軸的作用下與連桿軸作同步運(yùn)動(dòng)。拋光時(shí)，噴灑煤油，以洗掉散落在軸頸上的磨粒和細(xì)切屑。拋光只能提高光潔度，而不能提高形狀精度和位置精度。 在批

33、量較小的情況下，拋光軸頸外圓時(shí)可用毛氈把軸頸包起來。毛氈附在木夾子上，并對軸頸表面施加一定壓力，在毛氈內(nèi)涂上滲有煤油的剛玉或氧化鉻磨料，在拋光過程中曲軸快速旋轉(zhuǎn),同時(shí)還作微量的軸向擺動(dòng)，這樣拋光與研磨相似，效果也更好，而且操作簡便。 3.5工藝卡的填寫3.5.1機(jī)床的選擇通過查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊（楊叔子主編）P60 頁可以知道機(jī)床的選擇原則如下：(1)機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀，尺寸相適應(yīng)。(2)機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)。(3)機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率高的專用機(jī)床，組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床。(4)機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。

34、做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用，并盡量做到設(shè)備負(fù)荷平衡。 3.5.2刀具的選擇通過查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊P583 頁鉆頭的選擇；P606 頁鉸刀的選擇；P613 頁銑刀的選擇;P 654 頁磨具的選擇可知曲軸的加工所需刀具的選擇原則如下： 刀具的選擇包括刀具的類型，構(gòu)造和材料的選擇，主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達(dá)到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以考慮，原則上采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用專用刀具。 車、銑工序都采用YT類硬質(zhì)合金刀具。硬質(zhì)合金石制造高速切削刀具的主要材料，其硬度高、耐磨性和耐熱性好，具有一定的使用強(qiáng)度。缺點(diǎn)是韌性差，性脆，但是這些缺點(diǎn)，可以通過刃磨合理的幾何

35、參數(shù)來彌補(bǔ)。所以，目前硬質(zhì)合金是一種應(yīng)用廣泛的刀具材料。主要有 YT5、YT15、YT30，隨著數(shù)字的增大，TiC 的含量增大，TiC越多，韌性越差，但耐熱性與耐磨性提高。所以在粗加工的時(shí)候用 YT5，半精加工的時(shí)候用 YT15，精加工的時(shí)候用 YT30。 所以由粗加工、半精加工、精加工的工藝安排順序考慮，我們分別選用 YT30、YT15、YT5 的刀具。他們的耐磨性增加、切速增加、進(jìn)給量降低。 磨削時(shí)采用磨具砂輪，它的性能主要取決于磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織及砂輪的形狀和尺寸。 3.5.3夾具的選擇查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊P56頁可知曲軸加工時(shí)夾具的選用原則如下：正確設(shè)計(jì)和使用夾具，對

36、保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍既減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有重要意義。同時(shí)，使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問題等。具體情況見后面的夾具設(shè)計(jì)部分。 3.5.4量具的選擇（1）量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。 （2）量具的量程應(yīng)與被測零件的尺寸大小相適應(yīng)。 （3）量具的類型應(yīng)與被測表面的性質(zhì)（孔或外圓尺寸還是形狀位置值）、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)方式相適應(yīng)。 （4）按量具的極限尺寸選擇量儀時(shí)應(yīng)保證：T*K³d T被測尺寸的公差值（mm） K測量精度系數(shù)d測量工具和測量方法的極限誤差表3.2 測量精度系數(shù)表被測尺寸的精度等級(jí)IT5IT6IT

37、7IT8IT9K0.3250.300.2750.250.20例如：粗磨主軸頸（第二十二道工序）加工T=0.05 K=0.25 T*K=0.0125mm=12.5查表可知，選用 75100，0.001 千分尺3.5.5加工面尺寸的確定加工面的尺寸作為確定刀具的形狀大小，和計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間的前提十分重要。加工面的長度和切入超出用來計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間，加工面的直徑和寬度，用來選擇刀具。這里，我們把沿刀具進(jìn)給的方向規(guī)定為長度，而把垂直于刀具進(jìn)給的方向規(guī)定為寬度。對于加工件為圓面時(shí)，寬度和長度相等。 例如：如下圖可知由寬度決定刀具的直徑大于工件的直徑，便于刀具一次行程完成全部銑削。由長度和加工時(shí)的切入超出長度相加

38、求和得到的計(jì)算長度來計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間。對于其它工序如車、磨工件外圓表面時(shí)，直徑為被加工面加工前的尺寸，長度為沿工件進(jìn)給方向的尺寸。 圖3.3切入超出的具體情況的規(guī)定在后面的“機(jī)動(dòng)時(shí)間的計(jì)算”中在詳細(xì)進(jìn)行討論。 3.5.6毛坯余量及加工余量的確定 （1）毛坯余量的確定 毛坯尺寸與它的零件尺寸之差稱為毛坯余量，其大小取決于加工過程中各個(gè)工序的加工余量。金屬的表層往往不同與表皮內(nèi)部的金屬，在鍛件表面層有氧化層和脫碳層，由此可知，表面層是有缺陷的，需要切除掉的。它的特點(diǎn)是，有較高的硬度。如果刀具的刀刃切在表面層，將使刀具磨損速度加快。曲軸屬于復(fù)雜軸類零件，生產(chǎn)批量性質(zhì)屬于大批量生產(chǎn)。對于大批大量生產(chǎn)，我們

39、應(yīng)選擇高精度的毛坯制造方法，以減少機(jī)械加工，提高加工效率，降低生產(chǎn)成本。因此為了提高毛坯質(zhì)量及生產(chǎn)效率，我們采用模鍛的方法。通過查金屬加工工藝人員手冊P334 頁可知毛坯余量如下表所示：表3.3 毛坯余量表 兩端軸向毛坯余量10±2曲柄臂軸向毛坯余量4 ±1主軸徑向毛坯余量7 ± 2連桿軸徑向毛坯余量6 ± 2（2）加工余量的確定完成某一道工序所需切除的材料層的厚度稱為工序余量。從毛坯到成品的整個(gè)工藝過程中所切除的材料層厚度稱為總余量，加工余量的確定通常有三種方法： A. 經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法：這是工藝人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。所有加工余量一般偏大。 B. 查表修正法

40、：以生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)研究的資料制成的表格為依據(jù)，應(yīng)用時(shí)再結(jié)合加工實(shí)際情況進(jìn)行修正。 C. 分析計(jì)算法：根據(jù)一定的試驗(yàn)資料和計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，這樣確定的余量比較經(jīng)濟(jì)合理，因受切削條件的改變和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不全所限，應(yīng)用較少。 查表法舉例: 車削加工 表3.4 車削加工加工余量表公稱直徑加工方法軸的長度F120（單邊余量）5080粗車精車58180120粗車精車681.1例如：加工第四主軸頸粗車（第五道工序）F89外圓，檔寬 35.5 單邊余量選為 6.5精車（第十二道工序）F87外圓，檔寬 36.45 單邊余量選為 0.53.5.7切削用量的確定切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求

41、，還應(yīng)考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛度及機(jī)床功率等條件，其基本原則是：首先選擇一個(gè)盡可能大的切深a，其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量f，最后，在刀具耐用度和機(jī)床功率允許條件下選擇一個(gè)合理的切削速度 v。（1）切深ap的選擇。應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和工藝系統(tǒng)剛度來確定。粗加工時(shí)，除留下半精加工、精加工的余量之后的余量來確定ap的量，往往采用逐漸減小ap的方法逐步提高加工精度和表層質(zhì)量。對于加工外圓，ap是指半徑余量。（2）進(jìn)給量 f 的確定。在粗加工時(shí)，f 的選擇主要考慮工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度。工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好時(shí)，f 可大一些：反之，f 就要小一點(diǎn)。 （3）切速的選擇。V 主要根據(jù)工件材料和刀具性質(zhì)來確

42、定。在ap 和 f 都確定的情況下，所選切速應(yīng)有合理的刀具耐用度。尤其車端面時(shí)，切速是一個(gè)變值，其最大值應(yīng)比車外圓時(shí)適當(dāng)提高。 切削用量的選擇有查表法、計(jì)算法和經(jīng)驗(yàn)法三種，如下：計(jì)算法舉例（第一道工序：粗銑兩端面）：本工序的加工余量ap=5.5，工件材料為 42CrMoA；刀具：直徑為 160，齒數(shù) z=16，材料 W18Cr4V，每齒進(jìn)給量為0.1，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=1.6mm/r，ae =96。見下表所示：表3.5刀具材料工件材料加工方法切速v的公式高速鋼合金鋼銑削v= 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊P1113 表 14-47其中，T刀具耐用度（分） ap切深（mm） f進(jìn)給量（mm/r）表3.

43、6 刀具耐用度T表刀具耐用度（分）刀具耐用度（分）普通外圓車刀90普通端銑刀200端面車刀60立銑刀90成型刀120擴(kuò)孔鉆60帶入公式，算得 v=43.8m/min v 確定了之后就可以通過公式n=確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n，然后就可以進(jìn)行機(jī)床的選擇和設(shè)計(jì)。但是，這里應(yīng)該注意到的一點(diǎn)是，對于專用機(jī)床而言，n 計(jì)算確定后就直接可以實(shí)現(xiàn)。而對于通用機(jī)床則不能把求出的n直接實(shí)現(xiàn)出來，而需要進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)算，看是否在通用機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)內(nèi)。如果達(dá)不到計(jì)算出來的理論數(shù)值，就要選擇鄰近的n來代替，從而在反推出其它切削用量的值。該道工序是專用機(jī)床，帶入公式算得n=87r/min。查表法舉例：（第二道工序：半精銑兩

44、端面）金屬機(jī)械加工工藝人員手冊查表 14-71 表3.7 進(jìn)給量 f 表加工方法切深ap進(jìn)給量f切速v車削粗加工精加工1.52.50.20.50.30.50.20.3508080100銑削粗加工精加工230.50.70.20.30.10.3608080100切深ap=2刀盤直徑d=160進(jìn)給量f=0.8切速v=493.5.8有效功率的計(jì)算A. 計(jì)算法仍以第一道工序?yàn)槔?功率的計(jì)算公式： P=CdafaZ參數(shù)同前，帶入公式計(jì)算得 P=8.0KWB. 查表法： P= P有效=P其中 機(jī)床的傳動(dòng)效率,本工藝全部取為 80%P有效切削有效功率 P總機(jī)床電機(jī)功率3.5.9零件加工時(shí)間的計(jì)算 時(shí)間定額指

45、在一定生產(chǎn)條件（生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)組織）下規(guī)定生產(chǎn)一件產(chǎn)品或完成一道工序所需消耗的時(shí)間。時(shí)間定額是安排作業(yè)計(jì)劃、進(jìn)行成本核算、確定設(shè)備數(shù)量、人員編制等的重要依據(jù)。時(shí)間定額由基本時(shí)間（Tj）、輔助時(shí)間（Tf)、布置工作地時(shí)間（Tw）、休息和生理需要時(shí)間（Tx）和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間（Tz）組成。 其中：單件時(shí)間 Td= Tj + Tf + Tw + Tx單件工時(shí)定額 Th= (Tj + Tf + Tw + Tx + Tz)/n 式中：n 為一批工件的數(shù)量。 Tj=( L1+ L2+ L)/(f*n) 其中，L加工長度(mm)； L1加工切入(mm)； L2加工超出(mm) f進(jìn)給量（mm/r）；

46、 n轉(zhuǎn)速(r/min)。 具體有以下兩種情況： 圖3.4 圖3.5以第一道工序?yàn)槔?jì)算時(shí)間：tt=0.15*t=0.15t服=0.1* t0.1 t單=0.98+0.15+0.1=1.233.6檢驗(yàn)與特殊工藝(1)磁粉末探傷檢驗(yàn) 磁力探傷的原理是：用磁力探傷儀將零件磁化，即使磁力線通過被檢測的零件，如果表面有裂紋，在裂紋部位磁力線會(huì)偏移或中斷而形成磁極，建立自己的磁場。在零件表面撒上顆粒很細(xì)的鐵粉，鐵粉即被磁化并附在裂紋處，從而顯現(xiàn)出裂紋的置和大小。 進(jìn)行磁力探傷時(shí)，必須使磁力線垂直通過裂紋，否則裂紋便不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。 磁力探傷采用的鐵粉，一般為25微米的氧化鐵粉末，鐵粉可以干用，但通常采用氧化鐵

47、粉液，即在1升變壓器油或低粘度機(jī)油摻煤油中，加入2030克氧化鐵粉。 零件經(jīng)磁力探傷后會(huì)留下一部分剩磁，必須徹底退掉。否則在使用中會(huì)吸附鐵屑，加速零件磨損。采用直流電磁化的零件，只要將電流方向改變并逐漸減少到零，即可退磁。 磁力探傷只能檢驗(yàn)鋼鐵件裂紋等缺陷的部位和大小，檢驗(yàn)不出深度。此外，由于有色金屬件、 硬質(zhì)合金件等不受磁化，故不能應(yīng)用磁力探傷。曲軸探傷就是采用次原理探傷。 (2)高頻淬火 利用電磁感應(yīng)原理，以非接觸方式，將工件隔空加熱，它具有效率高，加熱速度快，可連續(xù)工作，耗電量小，溫度容易控制、金屬燒損小、無需預(yù)熱、電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)小、不干擾通信及對人體無影響等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用在金屬熱處理等

48、領(lǐng)域。 (3)噴砂工藝 噴砂工藝主要用于工件表面的清理 ；工件表面涂覆前的預(yù)處理；改變工件的物理機(jī)械性能,可以改變工件表面應(yīng)力狀態(tài)，可使工件表面硬化，提高零件的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度；工件表面的光飾加工等。噴砂工藝主要參數(shù)有：磨料種類、磨料粒度、磨液濃度、噴射距離、噴射角度、噴射時(shí)間、壓縮空氣壓力等。 4 結(jié) 論科學(xué)技術(shù)總是服務(wù)于社會(huì)，與社會(huì)實(shí)際相結(jié)合！本次設(shè)計(jì)我做的課題是曲軸的加工工藝設(shè)計(jì)，而目我國的小型柴油機(jī)曲軸制造業(yè)卻面臨如下問題：多品種、小批量生產(chǎn)；交貨期大大縮短；降低生產(chǎn)成本；難切削材料的出現(xiàn)使加工難度明顯增加，加工中提出了許多需要解決的課題，如硬切削；為保護(hù)環(huán)境，要求少用或不用切削液，即實(shí)現(xiàn)干式切削或準(zhǔn)干式切削。這些問題成了制約曲軸制造業(yè)發(fā)展的瓶頸，在競爭日益激烈的21世紀(jì)，高速、高精、高效的復(fù)合加工技術(shù)及裝備就成了曲軸制造業(yè)企業(yè)占領(lǐng)市場的法寶?；谝陨犀F(xiàn)實(shí)問題我設(shè)計(jì)了此次的曲軸加工工藝方案。曲軸的工藝特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工的尺寸精度、形位精度和表面質(zhì)量要求較高；剛性較差，屬易彎曲變形的異形軸類零件，加工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施。 比如，（1）在整個(gè)加工過程中，特別是粗加工，由于要切除的余