汽車(chē)制造工藝課件：機(jī)械加工 -

7.1概述7.2機(jī)械加工設(shè)備7.3汽車(chē)零件加工舉例機(jī)械加工機(jī)械加工教學(xué)提示：機(jī)械加工的特點(diǎn)是在公差允許范圍內(nèi)進(jìn)行單一品種的大量生產(chǎn)，其大量生產(chǎn)技術(shù)在近年來(lái)取得快速發(fā)展，目前已進(jìn)入實(shí)用化、定型化階段。在汽車(chē)工業(yè)的機(jī)械加工方面，常常劃分為不同的加工區(qū)域，并需要從切削方面進(jìn)行分析，確定切削條件和切削液。教學(xué)要求：了解機(jī)械加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方法，了解自動(dòng)機(jī)的組成、種類(lèi)及節(jié)拍等有關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)本章介紹的兩種自動(dòng)化裝置，掌握工序內(nèi)檢驗(yàn)設(shè)備的機(jī)能及分類(lèi)，掌握具體汽車(chē)零件的加工方法。7.1概述7.1.1大量生產(chǎn)加工法概要在汽車(chē)制造工業(yè)中，機(jī)械加工的主要對(duì)象有發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、差速器、前后軸，轉(zhuǎn)向器等重要部件。作為制造工業(yè)的骨千，機(jī)械加工的特點(diǎn)是，在公差允許范圍內(nèi)進(jìn)行單一品種的大量生產(chǎn)。機(jī)械加工的大量生產(chǎn)技術(shù)在近十年來(lái)取得急速進(jìn)展，目前在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化方面是以機(jī)械自動(dòng)化為代表，已進(jìn)入實(shí)用化、定型化階段。其發(fā)展過(guò)程是，首先進(jìn)行工夾具、機(jī)床與測(cè)量?jī)x器的改進(jìn)，其次，通過(guò)對(duì)設(shè)備平面布置與加工工藝過(guò)程的調(diào)整，使之合理化；進(jìn)而引進(jìn)專(zhuān)用機(jī)與連續(xù)自動(dòng)工作機(jī)，采用自動(dòng)測(cè)量?jī)x器，向著系統(tǒng)化的方向發(fā)展。機(jī)械加工生產(chǎn)線由機(jī)床(包括夾具)、測(cè)量?jī)x器、機(jī)械化自動(dòng)化裝置、附屬設(shè)備、工序管理裝置等部分構(gòu)成。在使之系統(tǒng)化的發(fā)展過(guò)程中，下列五項(xiàng)因素起著重要的作用：

(1)機(jī)床與測(cè)量?jī)x器的精密化與自動(dòng)化

提高產(chǎn)品的精度與勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)省勞動(dòng)力。(2)提高機(jī)械設(shè)備的壽命與可靠性

提高設(shè)備的開(kāi)動(dòng)率，降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，穩(wěn)定質(zhì)量精度，提高系統(tǒng)化程度。(3)切削加工技術(shù)的進(jìn)步

提高切削速度，簡(jiǎn)化切屑處理過(guò)程，縮短工具更換時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。(4)控制方式與附屬設(shè)備的改進(jìn)

加工系統(tǒng)的高效化，切屑和切削液處理的簡(jiǎn)易化。

(5)工藝管理技術(shù)的進(jìn)步

產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量與設(shè)備維修等加工體制的綜合化與效率化。7.1.2切削工具與切削液在汽車(chē)工業(yè)的機(jī)械加工方面，為了確保單一品種的大量生產(chǎn)與產(chǎn)品質(zhì)量，常常劃分為不同的加工區(qū)域，并將它們結(jié)合為整體，組成一條生產(chǎn)線。區(qū)域劃分時(shí)，也要從切削方面進(jìn)行分析，確定切削條件，并根據(jù)質(zhì)量要求、刀具壽命與切屑排除條件確定切削液。此外，為了縮短刀具更換時(shí)問(wèn)，便于工人操作，減少刃部形狀的差異，應(yīng)對(duì)不重磨刀片、刀具預(yù)裝方式等進(jìn)行研究，以提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率。1.不重磨刀片與刀具預(yù)裝方式

圖7.1為按所加工的主要部件和刀具類(lèi)別區(qū)分的切削工具用量百分比。圖7.2為裝有不重磨刀片刀具之一例。最近，溝槽車(chē)刀、螺紋車(chē)刀也采用不重磨刀片結(jié)構(gòu)。不重磨刀片容易更換，且在更換后往往無(wú)需調(diào)整，而且刀體與刀片也容易標(biāo)準(zhǔn)化。不重磨刀片也常裝在鉸刀和銑刀上。圖7.1工具用量百分比舉例

圖7.2不重磨刀片車(chē)刀a)按主要部件區(qū)分b)按工具類(lèi)別區(qū)分2.切削用量與最近切削工具的進(jìn)展

用量確定時(shí)，必須考慮加工方法、被加工材料、使用機(jī)床、要求精度與經(jīng)濟(jì)性等條件。表7-1列舉各種切削方法推薦使用的切削用量之實(shí)例。在刀具材料方面，各類(lèi)切削加工都已采用硬質(zhì)合金刀具。最近出現(xiàn)了硬質(zhì)合金覆層與高韌性陶瓷刀具，更可進(jìn)行高速切削并延長(zhǎng)刀具壽命。錯(cuò)齒滾刀、滾子式砂輪刀、中高速磨削及其砂輪的采用，乃是刀具與切削方法進(jìn)步的實(shí)例。3.切削液液對(duì)被加工表面起著冷卻和潤(rùn)滑作用，其目的在于延長(zhǎng)刀具壽命，提高被加工表面光潔度和排除切屑。切削液的分類(lèi)、特征與用途載于表7-2。切削液使用的體積百分比實(shí)例載于圖7.4。7.1.3被加工材料在機(jī)械加工所用材料中以鋼、鑄鐵和鋁合金為主，材料切削性在大量生產(chǎn)中起著重要作用。切削性的判斷標(biāo)準(zhǔn)因目的而異，一般以刀具壽命、加工件的表面光潔度、排屑的難易程度和切削力大小為指標(biāo)。近年以來(lái)，為了適應(yīng)設(shè)備自動(dòng)化，縮短加工時(shí)間和節(jié)約勞動(dòng)力的需要，廣泛使用鉛易切鋼。由于價(jià)格和公害原因，又逐漸改用硫易切鋼。作為消除汽車(chē)排氣公害的措施，采用了耐熱鋼、不銹鋼等難切材料。對(duì)于這些材料所引起的刀具壽命，切屑處理和表面光潔度等問(wèn)題，正在逐漸得到解決。

7.1.4質(zhì)量保證1.工藝管理

在大量生產(chǎn)的機(jī)械加工生產(chǎn)線上，大量而連續(xù)地生產(chǎn)具有重要機(jī)能的部件和保證行車(chē)安全的部件。為此，在穩(wěn)定的工藝條件下生產(chǎn)出質(zhì)量均一的產(chǎn)品，是十分重要的。因之在日常生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)按圖7.5所示的工藝管理步驟加強(qiáng)管理，以保證產(chǎn)品質(zhì)。其要點(diǎn)是根據(jù)異?，F(xiàn)象進(jìn)行管理，因而如何有效的檢測(cè)異?，F(xiàn)象至為重要。其基本方法是：從產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)檢查工藝，并從工藝本身(原因線索)進(jìn)行檢查。據(jù)此，在工藝管理中實(shí)際采用的方法有下列幾種：(1)管理圖法

確定管理特性→管理圖→管理標(biāo)準(zhǔn)，采用取樣→打點(diǎn)→異?，F(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)→措施等循序漸袱的方法，并正確運(yùn)用

圖表，稱(chēng)作管理圖法。

(2)目視管理法

發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后，將正在工作中的機(jī)床停下來(lái)，用指示燈發(fā)現(xiàn)異常原因和檢修的必要性，進(jìn)而采取必要措施。

(3)工藝檢查圖表法

確定檢查項(xiàng)目，標(biāo)準(zhǔn)和次數(shù)，檢查工藝，對(duì)不合標(biāo)準(zhǔn)者，及時(shí)采取措施。2.檢查

為了保證每道工序的質(zhì)量，除應(yīng)進(jìn)行工藝管理外，并作工序檢查。(1)首先檢查

其規(guī)則是，在生產(chǎn)開(kāi)始階段先加工出幾件產(chǎn)品，檢查合格后再開(kāi)始連續(xù)生產(chǎn)。使用這種方法，可以有效地檢查設(shè)備的調(diào)整狀況。其統(tǒng)計(jì)方法，基本上采用計(jì)量抽查法，并與修正管理圖相配合。

(2)巡回抽查

檢查員或操作工人定期檢查本工序的加工產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)不合格品時(shí)立即檢出，并調(diào)整機(jī)床設(shè)備以達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)堆，這樣可防止出現(xiàn)大量的不合格品。(3)全數(shù)檢查

對(duì)于那些具有重要機(jī)能的產(chǎn)品、保障行車(chē)安全的產(chǎn)品，或是在經(jīng)濟(jì)上比采用抽檢制度更為合理的產(chǎn)品，進(jìn)行全數(shù)檢查。7.2機(jī)械加工設(shè)備7.2.1加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)在指定條件下，盡量使產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量、成本和生產(chǎn)節(jié)拍符合預(yù)定要錄，綜合考慮設(shè)備、工藝、材料、工人等各種主要因素，制訂出最適當(dāng)?shù)墓に囉?jì)劃與設(shè)備計(jì)劃，乃是加工生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。機(jī)械加工生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式，按其規(guī)?？煞譃橐韵氯N：批量生產(chǎn)方式(小量生產(chǎn)或多品種生產(chǎn))；以專(zhuān)用機(jī)床為主的流水生產(chǎn)方式(中量生產(chǎn))；以自動(dòng)機(jī)床為主的流水生產(chǎn)方式(大量生產(chǎn))。汽車(chē)制造工業(yè)屬于大量生產(chǎn)，通常采用后兩類(lèi)流水生產(chǎn)方式。制訂流水生產(chǎn)方式的工藝計(jì)劃時(shí)，應(yīng)該注意下列事項(xiàng)：(1)工藝管理的簡(jiǎn)易化

生產(chǎn)線的流程與設(shè)備布置應(yīng)盡量單純化，并力求縮短生產(chǎn)線長(zhǎng)度，必須考慮到在生產(chǎn)線開(kāi)動(dòng)條件下易于進(jìn)行各種管理。(2)生產(chǎn)線的平衡

各工序和各種零部件的生產(chǎn)能力之間應(yīng)力求平衡，盡量消除浪費(fèi)現(xiàn)象。

(3)工序間的最佳儲(chǔ)存量

在提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率的前提下，保持工序間的最佳儲(chǔ)存量。

(4)新生產(chǎn)技術(shù)的引進(jìn)(5)生產(chǎn)線的可調(diào)性

(6)對(duì)輔助設(shè)備的考慮7.2.2專(zhuān)用機(jī)床專(zhuān)用機(jī)床是為完成特定零件的特定加工而設(shè)計(jì)制造的，具有加工精度穩(wěn)定與工作效率高等優(yōu)點(diǎn)，在大量生產(chǎn)類(lèi)型的汽車(chē)工業(yè)中廣泛使用。于專(zhuān)用機(jī)床上進(jìn)行加工的工序主要有：打中心孔、鉆孔、鉸孔、攻絲、徨孔與銑削加工等，其形式與特征的示意情況載于圖7.6。7.2.3自動(dòng)機(jī)(線)自動(dòng)機(jī)乃是各種專(zhuān)用機(jī)床單元的集合體。在自動(dòng)機(jī)的每一定間隔處設(shè)置具有特殊機(jī)能的工位。按其機(jī)能可分為加工工位、測(cè)量工位、倩洗工位、姿勢(shì)變換工位和儲(chǔ)備工位。加工工位具有專(zhuān)用機(jī)床的功能。被加工工件由各種運(yùn)輸裝置在各工位之間同步或異步的自動(dòng)搬運(yùn)，以完成預(yù)定的加工過(guò)程。在自動(dòng)機(jī)上進(jìn)行加工的種類(lèi)很多，除進(jìn)行機(jī)械加工工序外，近來(lái)還積極建立包括滾軋、熱處理、檢查、裝配等工序在內(nèi)的自動(dòng)機(jī)(線)，以及包括發(fā)動(dòng)機(jī)與差速器等部件裝配的自動(dòng)機(jī)(線)。由于在生產(chǎn)性、經(jīng)濟(jì)性與質(zhì)量穩(wěn)定性等方面，自動(dòng)機(jī)都是一種適合在大量加工生產(chǎn)線上使用的設(shè)備，所以正被汽車(chē)零部件加工生產(chǎn)線積極采用。1.自動(dòng)機(jī)的組成

自動(dòng)機(jī)組成的要素有：中心底座，側(cè)面底座，立柱，滑臺(tái)底座，進(jìn)給裝置，安裝工件裝置，工件搬運(yùn)裝置，工件姿勢(shì)變換裝置，電氣控制裝置，油壓等。2.自動(dòng)機(jī)的種類(lèi)

可以大致區(qū)分為聯(lián)運(yùn)型(同步搬運(yùn)型)和獨(dú)立型(異步搬運(yùn)型)兩大類(lèi)。(1)聯(lián)運(yùn)型自動(dòng)機(jī)

(2)獨(dú)立型自動(dòng)機(jī)

3.自動(dòng)機(jī)的節(jié)拍包括切削加工所需要的時(shí)間和工件搬運(yùn)、定位、夾緊、拆卸等輔助動(dòng)作的時(shí)間。目前，輔助動(dòng)作時(shí)間多為6～9秒。7.2.4自動(dòng)化裝置自動(dòng)化裝置乃是使由專(zhuān)用機(jī)床和自動(dòng)機(jī)床組成的機(jī)械加工生產(chǎn)線，成為自動(dòng)加工生產(chǎn)線的必要設(shè)備。自動(dòng)化裝置可大致區(qū)分為：以輸送機(jī)為主的機(jī)床間搬運(yùn)裝置，被加工零件的儲(chǔ)存、分配、供應(yīng)、姿態(tài)變換等裝置，在自動(dòng)化設(shè)備出入口等處使用的裝料、卸料裝置，以及機(jī)械人(手)等數(shù)種。1.機(jī)床間搬運(yùn)裝置機(jī)床間通用的搬運(yùn)裝置有鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、輥道輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等數(shù)種，多按被搬運(yùn)零件的形狀來(lái)合理選用，此外，也常常根據(jù)特定零件的形狀，制成專(zhuān)用的搬運(yùn)裝置。2.機(jī)械人(手)被加工零件在專(zhuān)用機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、加工生產(chǎn)線蓄積裝置處的安裝與拆卸，通常使用裝料裝置與卸料裝置。7.2.5檢驗(yàn)設(shè)備

1.工序內(nèi)檢驗(yàn)設(shè)備的機(jī)能

機(jī)械加工工序內(nèi)的檢驗(yàn)設(shè)備具有下列兩種機(jī)能：保證產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣鑒別機(jī)能，預(yù)防生產(chǎn)不合格品的產(chǎn)品質(zhì)量情況反饋機(jī)能。檢驗(yàn)設(shè)備的設(shè)置位置也分為“加工后側(cè)量”和“加工中測(cè)量”等兩種，一般與上述兩種機(jī)能存在著相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系。例如：由于對(duì)保證汽車(chē)行駛安全的零部件檢查和加工精度的提高都存在困難，當(dāng)采用從成品中挑選合格品的檢查方法，不論在技術(shù)上和成本上均屬有利時(shí)，主要利用檢驗(yàn)設(shè)備的第一種機(jī)能，至于在連續(xù)生產(chǎn)工序內(nèi)出現(xiàn)不合格品時(shí)，發(fā)出警報(bào)以防止發(fā)生大量不合格品，并向前道工序發(fā)出調(diào)整信號(hào)，則主要使用檢驗(yàn)設(shè)備的第二種機(jī)能。2.工序內(nèi)檢驗(yàn)設(shè)備的種類(lèi)

按檢查項(xiàng)目可區(qū)分為：尺寸與形狀，壓漏性，平衡，重量，表面缺陷，淬火層深度，硬度等。(1)尺寸檢驗(yàn)

多用于發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間與變速器車(chē)間，以進(jìn)行選配零件的級(jí)別選定、標(biāo)記和優(yōu)劣選澤。(2)壓漏檢驗(yàn)

多用于發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間，檢查鑄件、壓鑄件的漏水、漏油情況。(3)平衡檢驗(yàn)

用于檢驗(yàn)零件旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)平衡情況。使被檢臉零件在自由振動(dòng)臺(tái)上回轉(zhuǎn)，以電磁型自動(dòng)檢測(cè)器測(cè)定不平衡量及其位置，然后在下道工序內(nèi)加以修正，達(dá)到平衡。(4)表面與內(nèi)部的缺陷、淬火層深度、淬火硬度等項(xiàng)的工序內(nèi)檢驗(yàn)

一般以保證汽車(chē)行駛安全的零部件為對(duì)象，在無(wú)損檢測(cè)儀上檢查。3.工序外的檢驗(yàn)設(shè)備工序外檢驗(yàn)設(shè)備系指進(jìn)行抽樣檢臉、精密檢驗(yàn)或其他特性檢驗(yàn)所使用的設(shè)備，與工序內(nèi)檢驗(yàn)設(shè)備結(jié)合使用，以保證并提高產(chǎn)品質(zhì)量。所用設(shè)備的實(shí)例有：三維空間測(cè)定儀、橢圓度測(cè)定儀、表面光潔度測(cè)定儀等高通用性設(shè)備，也有凸輪外形測(cè)定儀、活塞外形測(cè)定儀、差速器殼校準(zhǔn)測(cè)定儀等專(zhuān)用設(shè)備。此外，還有材料試驗(yàn)機(jī)、-射線透視儀等特殊理化儀器。當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生問(wèn)題時(shí)，用來(lái)進(jìn)行分析研究。7.2.6輔助設(shè)備機(jī)械加工過(guò)程中使用的輔助設(shè)備有：工序間椒運(yùn)裝置、排屑裝置、切削液處理裝置、集塵集霧裝置、生產(chǎn)管理裝置等數(shù)種。這些裝置與作為加工設(shè)備主體的機(jī)床組成生產(chǎn)線。

1.切削液處理裝置金屬材料加工過(guò)程中所使用的切削液起著消除切削摩擦熱，提高加工梢度、延長(zhǎng)刀具壽命的作用，并作為液態(tài)運(yùn)送載體，起著運(yùn)送并排除切展的作用。2.切屑排除裝置機(jī)械加工過(guò)程中所用的排屑裝置，有的屬于單臺(tái)機(jī)床，規(guī)模較小，有的為數(shù)臺(tái)機(jī)床所共用，規(guī)模較大。7.3汽車(chē)零件加工舉例7.3.1氣缸體氣缸體加工乃是多工位加工，包括平面切削、鏜、鉆、攻絲、珩磨等許多加工內(nèi)容。根據(jù)零件形狀，多采用線型直進(jìn)式自動(dòng)機(jī)床加工。機(jī)床間運(yùn)輸使用以各種輸送機(jī)為主體的自動(dòng)化裝置，形成一條全自動(dòng)加工生產(chǎn)線。1.平面切削機(jī)床2.鉆孔、攻絲機(jī)床

3.鏜床

4.缸徑珩磨機(jī)

7.3.2曲軸曲軸加工乃是軸類(lèi)加工中難度最大的一種。其加工工藝包括車(chē)、磨、鉆及其他工序，常采用特殊專(zhuān)用機(jī)床。本節(jié)將重點(diǎn)詳細(xì)地介紹曲軸的加工工藝過(guò)程。1.曲軸的功用

曲軸是活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中一個(gè)重要零件。曲軸和連桿、活塞等一起組成曲柄連桿機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞向下的推力，經(jīng)連桿傳到曲軸，由曲軸將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S繞其本身軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并向外輸出功率，經(jīng)汽車(chē)的傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。曲軸由三部分組成：曲軸前端；由若干個(gè)連桿軸頸、曲柄臂及主軸頸組成的曲拐；曲軸后端。如圖7.8所示。曲軸由其自身的主軸頸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，其連桿軸頸上裝有連桿。2.曲軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求

發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其活塞每秒鐘要往復(fù)100～200個(gè)行程。一臺(tái)行駛16萬(wàn)公里的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)大約完成作功行程2億次。曲軸的轉(zhuǎn)速可達(dá)到6000r/min。發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作行程都有很大的燃?xì)鈮毫νㄟ^(guò)活塞、連桿突然作用到曲軸上。這種很大的瞬間燃?xì)鈮毫?，以每?00～200次的頻率反復(fù)沖擊曲軸。另外曲軸還受到往復(fù)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)功的慣性力及力矩的作用。這些周期性變化的載荷在曲軸的各部分產(chǎn)生彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切、拉壓等復(fù)雜的交變應(yīng)力，同時(shí)也造成曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和彎曲振動(dòng)。在一定的條件下，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和彎曲振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生很大的附加應(yīng)力。3.曲軸的材料與毛坯制造

曲軸毛坯的制造方法有鍛造和鑄造兩種。鍛造毛坯為鋼材，鑄造毛坯用球墨鑄鐵為多。

整體鍛造曲軸用鋼有優(yōu)質(zhì)碳素鋼、低合金銅、合金鋼等。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、種類(lèi)選用不同鋼種。汽油機(jī)曲軸多用碳素鋼；柴油機(jī)曲軸多用低合金鋼；重型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸多用合金鋼。常用的材料有45號(hào)鋼、40Cr、40MnB、35CrMo、QT60—2等。整體鍛造曲軸的方法有：自由鍛造、模鍛、扭鍛和連續(xù)纖維擠壓鍛造。其中只有在小量生產(chǎn)中的曲軸才采用自由鍛造。模鍛曲軸強(qiáng)度高，可得到有利的纖維組織，并且能按要求合理分布，可獲得最佳的截面模量和緊密的細(xì)晶粒金相組織。另外鍛造曲軸尺寸緊湊，重量較輕。但是形狀復(fù)雜的曲軸很難鍛造。

4.曲軸的工藝性分析

曲軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差、加工表面多、工序多、技術(shù)要求高、加工困難、工時(shí)多，此要求曲軸應(yīng)具有較好的結(jié)構(gòu)工藝比這對(duì)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的長(zhǎng)短，采用新技術(shù)的可能性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本等具有重要意義。

要保證曲軸有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，從管理上應(yīng)做到工藝提前介入。在曲軸初步設(shè)計(jì)階段，就有工藝人員參與設(shè)計(jì)、提出意見(jiàn)。在曲軸產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)后，就立即進(jìn)行工藝性審查，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。5.曲軸加工工藝過(guò)程概述

各種曲軸加工過(guò)程的不同，主要由以下原因造成。(1)在大批量生產(chǎn)中，按工序分散原則安排工藝過(guò)程。(2)在生產(chǎn)批量相同時(shí)，采用不向的加工方法。如表7.4。(3)毛坯材質(zhì)不同。(4)毛坯的技術(shù)條件不同。(5)各種曲軸在結(jié)構(gòu)上存在差別。(6)各種曲軸的技術(shù)要求不盡相同。(7)有些工序的順序變動(dòng)，對(duì)曲軸的加工過(guò)程和加工質(zhì)量沒(méi)有影響。如表7-4中第15、16、17三道工序的順序，可能在不同的工藝過(guò)程中有變動(dòng)。6.曲軸機(jī)械加工工藝分析(1)定位基準(zhǔn)選擇

①精基準(zhǔn)的選擇

②粗基準(zhǔn)的選擇(2)加工階段的劃分與工序順序的安排

①加工階段的劃分

②工序順序安排(3)曲軸主要表面的加工

①曲軸中心孔的加工

②曲鈾主軸頸的粗加工

③連桿軸頸的粗加工外銑：以曲軸兩端主軸頸徑向句定位，軸向定位用止推面。高速旋轉(zhuǎn)的銑刀徑向進(jìn)給到連桿軸頸規(guī)定的直徑尺寸后，曲軸低速繞主軸頸軸線旋轉(zhuǎn)一周，銑刀跟蹤曲軸連桿軸頸銑削。即可完成連桿軸頸的加工。加工原理見(jiàn)圖7.13。內(nèi)銑：連桿軸頸內(nèi)銑有曲軸旋轉(zhuǎn)和曲軸不旋轉(zhuǎn)兩種。曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，定位夾緊與外銑大大致相同。高速旋轉(zhuǎn)的內(nèi)銑刀徑向進(jìn)給到連桿軸頸規(guī)定的尺寸后，曲軸低速繞主軸頸軸線旋轉(zhuǎn)一周，銑刀跟蹤連桿軸頸做切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以完成一個(gè)連桿軸頸的加工。加工原理見(jiàn)圖7.14。(4)曲軸軸頸加工工藝發(fā)展方向(5)曲軸軸頸外銑與內(nèi)銑對(duì)比(6)曲軸軸頸的車(chē)一拉加工車(chē)一拉加工實(shí)際上是車(chē)削和拉削加工的結(jié)合。在車(chē)一拉加工時(shí)，除了工件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以外，刀具也作運(yùn)動(dòng)：在直線式車(chē)一拉中，刀具在工件運(yùn)動(dòng)的切線方向作直線運(yùn)動(dòng)。并依靠刀具的齒升

完成切入進(jìn)給。其工作原理如圖7.15所示。(7)主軸頸與連桿軸頸的磨削磨削曲軸的主軸頸與連桿軸頸時(shí)，砂輪只作切入進(jìn)給。為防止磨削力與曲軸自重作用下的變形，被加工軸頸應(yīng)支承在中心架上。如圖7.17所示。（8)止推面的加工止推面位于曲軸中間主軸頸的兩例，為兩個(gè)圓環(huán)面。也有在其它主軸頸側(cè)面的。止推面的技術(shù)要求較高。一般規(guī)定止推面要平整且垂直于主軸頸；表面不允許有燒傷，兩止推面之間的距離公差為0.05～0.08mm。（9)軸頸的超精加工曲軸軸頸的超精加工，一般都在專(zhuān)用機(jī)床上進(jìn)行。采用超精研磨或拋光工藝，同時(shí)加工所有的主軸頸和連桿軸頸。（10)軸頸精磨與超精加工時(shí)曲軸的旋轉(zhuǎn)方向(11)油道孔加工精磨軸頸時(shí)，在軸頸表面產(chǎn)生如圖7.18a所示的毛刺。精研和拋光軸頸時(shí)，在軸頸表面產(chǎn)生如圖7.18b所示的毛刺，但同時(shí)又產(chǎn)生了新的毛刺。其毛刺的方向和精磨時(shí)產(chǎn)生的毛刺方向相反，也更細(xì)小。7.其它重要工序(1)曲軸的動(dòng)平衡曲軸在工作時(shí)，它的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)部有離心慣性力。理想的情況是這些慣性力都能在曲軸內(nèi)互相平衡，不能傳遞到支撐上，而引起有害的振動(dòng)。動(dòng)平衡機(jī)的結(jié)構(gòu)有擺架式與框架式?？蚣苁浇Y(jié)構(gòu)是把兩個(gè)獨(dú)立的擺架連成一體，使之成為一個(gè)整體的框架結(jié)構(gòu)。這兩種結(jié)構(gòu)的區(qū)別見(jiàn)圖7.20。(2)曲軸的去毛刺與清洗

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，各廠家對(duì)清除曲軸的毛刺和提高曲軸的清潔度都極為重視。(3)校直8.曲軸的強(qiáng)化處理曲軸的強(qiáng)化處理，是在不改變曲軸材料和結(jié)構(gòu)的前提下，用物理的、化方法，使曲軸得列強(qiáng)化，以提高曲軸各項(xiàng)機(jī)械性能的一種工藝。曲軸的強(qiáng)化工藝有三種：機(jī)械強(qiáng)化(噴丸和圓角液壓)；物理強(qiáng)化(鍛造淬火、調(diào)質(zhì)、正火、表面中高頻淬火、激光淬火、等溫淬火)；化學(xué)強(qiáng)化(氮化、軟氮化、低溫氰化、滲碳等)。各種強(qiáng)化方法，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)一班很少單一采用，而是根據(jù)曲軸的具體情況和技術(shù)要求，綜合采用二種以上的復(fù)合的強(qiáng)化工藝。曲軸的強(qiáng)化處理，在曲的的全部制造工藝流程中可分為：前期強(qiáng)化處理、中期強(qiáng)化處理和后期強(qiáng)化處理。圓角滾壓工藝有以下一些特點(diǎn)：(1)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)成本低。(2)適應(yīng)范圍廣，可以滾壓所有材料的曲軸。(3)能顯著地提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。(4)表面粗糙度下降1級(jí)，可達(dá)R60．8一o．1ym，硬度由H只C30提高到HRC55。(5)采用沉割圓角液壓可減少磨削時(shí)間，提高砂輪的壽命。(6)可消除表面顯微裂紋和刨吼、氣7L等鑄造缺陷。珠光體球墨鑄鐵曲軸的因角滾壓效果最明顯。(7)液壓硬化層的深度和最大殘余應(yīng)力值，料。曲軸四角該壓有以下幾種形式：(1)連桿軸頸加工

連桿軸頸加工通常包括車(chē)→磨→超精加工等工序。車(chē)削加工磨削加工(2)主軸頸加工主軸頸和連桿軸頸的加工工序相同。(3)油道深孔加工(4)不平衡修正

加工曲軸平衡時(shí)，不平衡去重位置受曲軸形狀限制。(5)表面精加工

(6)圓角滾壓

7.3.3連桿連桿與活塞銷(xiāo)的裝配方式可分為壓配式與全浮式兩種。它們的加工工序雖有若干差異，但通常多采用下列順序：大頭孔、小頭孔兩端面加工；小頭活塞銷(xiāo)孔加工；大頭接合面、側(cè)面、半圓孔拉削加工；細(xì)油孔加工；螺栓孔加工和螺栓孔平面加工；襯套壓入(用于全浮式)；連桿蓋裝配；大、小孔端面精加工；大、小孔精鏜加工；重量分組、尺寸分組。端面加工可分為銑削加工和平面磨削加工等兩類(lèi)。后者適用于大量生產(chǎn)，常使用轉(zhuǎn)臺(tái)式平面磨床。接合面、側(cè)面、半圓部的拉削加工，可采用立式平面拉床或臥式連續(xù)拉床。后者適用于大量生產(chǎn)的工廠。7.3.4變速器殼近來(lái)，變速器殼加工正從專(zhuān)用機(jī)床轉(zhuǎn)而采用以直進(jìn)式自動(dòng)機(jī)床為主體的自動(dòng)化生產(chǎn)線。例如，普通灰口鑄鐵制箱形變速器殼的加工工藝過(guò)程如下：

(1)第一工序

對(duì)搬運(yùn)基準(zhǔn)面與孔、加工基準(zhǔn)面與孔進(jìn)行銑、鉆、鉸粗加工。(2)第二工序

前后端面的粗銑與精銑，側(cè)面的銑削，前后端面鉆孔與粗鉸孔。

(3)第三工序

下部孔的鉆、攻絲與檢驗(yàn)，殼體內(nèi)倒檔齒輪、中間軸齒輪安裝相關(guān)面的銑削加工。

(4)第四、五工序

清洗，殼體內(nèi)倒檔齒輪、中間軸齒輪安裝相關(guān)面寬度的自動(dòng)檢測(cè)，分級(jí)與標(biāo)記銘刻。

(5)第六工序

以多軸加工方式對(duì)前后端軸承孔、軸孔進(jìn)行粗鏜與精鏜。(6)第七工序

軸承孔自動(dòng)檢測(cè)。

(7)第八工序

側(cè)面與頂面上各種孔的鉆、伙絲、鉸與檢測(cè)。

(8)第九工序

換檔叉軸的鉆、鏜、鉸加工。

(9)第十、十一工序

清洗與銘刻各種標(biāo)記。