电子课件高级车工工艺与技能训练(第二版)B011196课题四多拐曲轴加工.ppt

1、 在CA6140型车床上完成如图所示二拐曲轴工件的加工。本任务的重点内容为多拐曲轴的结构、加工特点、主要加工要求、装夹方法、偏心距及平行度和曲柄颈夹角的检测。二拐曲轴虽然属于偏心工件，但它与一般偏心工件相比形状复杂，刚度低，偏心距较大，达80.023mm。精度要求高，两侧轴颈为30 mm，主、曲柄颈为20 mm。装夹加工难度也大。一、图样分析一、图样分析015.0002.00021.0二、二、图样考核点图样考核点序号考核点鉴定要求1 两侧轴颈 230 mm，27 mm2 主、曲柄颈 320 mm3 偏心距 280.023mm4 右侧30 mm 对左侧30 mm的同轴度公差 0.015mm5 长

2、度尺寸 320.065mm、2350.065mm6 530 倒角6处015.0002.00021.00021.0015.0002.0015.0002.0 一、多拐曲轴的结构一、多拐曲轴的结构 曲轴由法兰盘 1、主轴颈 2、曲柄颈 3、曲柄臂 4（扇板）和轴肩 5 等组成，其结构简图如图所示。主轴颈与曲柄颈之间的距离 R 称为曲柄颈偏心距，曲柄颈之间的夹角 在圆周上成等角度分布。根据曲轴的用途不同，曲柄颈之间的角度分别互成 90，120，180等。二、多拐曲轴的加工特点二、多拐曲轴的加工特点车削曲轴易发生弯曲变形，因此要解决好以下问题：1.车削时必须采取适当的措施增加曲轴的装夹刚度。2.多拐曲轴

3、应将轴向尺寸的设计尺寸链换算成便于测量的轴向工艺尺寸链。3.对于偏心距较大的曲轴，应选择刚度高、抗振性强、重心低的车床，而且车床各部分间隙应调得小些，以提高其刚度。4.装夹偏心距较大的曲轴时，应该安装平衡块，达到静平衡。三、曲轴的主要加工要求三、曲轴的主要加工要求要求曲轴除应有较高的尺寸精度、形状精度和较低的表面粗糙度外，还应具有下列位置精度的要求：1.曲柄颈轴线与主轴颈轴线之间的平行度。2.曲柄颈在圆周上的等分精度。3.曲柄颈的偏心距精度。此外，曲轴的轴颈与轴肩的连接圆角应光洁、圆滑，不准有压痕、凹沟和磕碰、拉毛、划伤等现象，以防应力集中而留下隐患。曲轴不准有裂纹、气孔、砂眼、分层和夹 渣等

4、铸造、锻造缺陷。四、曲轴的装夹方法四、曲轴的装夹方法1.用一夹一顶或两顶尖装夹曲轴用一夹一顶或两顶尖装夹曲轴对于曲轴的直径较大而曲柄颈偏心距较小，且有条件在两端面上钻主轴颈中心孔及曲柄颈中心孔的工件，可以采用一夹一顶或两顶尖直接装夹进行车销。2.用偏心夹板装夹曲轴用偏心夹板装夹曲轴为使偏心夹板安装位置正确，可在偏心夹板下面设计辅助基准面，有辅助基准的偏心夹板如图 所示。3用偏心卡盘装夹曲轴用偏心卡盘装夹曲轴如图所示为用偏心卡盘装夹曲轴，偏心卡盘主要由花盘和偏心卡盘体组成。在车床尾座套筒上应装上对应的偏心体，保持曲轴两端同轴，并将尾座套筒改装，使偏心卡盘随工件一起转动。4用专用偏心夹用专用偏心夹

5、具装夹曲轴具装夹曲轴在加工批量较大的曲轴时，可用专用偏心夹具装夹曲轴，如图 所示。五、曲轴车刀五、曲轴车刀车削偏心距较大的曲轴时，车刀伸出较长，刚度较低，因此应使用曲轴车刀。常用的曲轴车刀有以下3种：1带鱼肚形加强肋的车刀带鱼肚形加强肋的车刀如图所示为带鱼肚形加强肋的车刀，它既能保证曲轴旋转时不与刀架相碰，又提高了车刀伸出部分的刚度。但这种车刀制作时消耗材料较多，刃磨较困难，而且影响刀架的转动。2.刀头刀排车刀刀头刀排车刀如图所示为刀头刀排车刀，它由刀头1和刀体3两部分构成，刀体的安装面上制有90的齿以增加刀头被夹紧时的稳定性。更换刀头时只需松开紧固螺钉2。这种车刀使用方便，还可节约刀体材料。

6、3辅助支撑车刀辅助支撑车刀辅助支撑车刀如图 所示，在普通车刀下部安装辅助支撑可大幅度提高车刀的刚度。使用时，先将刀头下部预加工一个凹坑，在中滑板5的适当位置处安装调整螺钉 3和螺母4做辅助支撑顶在车刀的凹坑里即可。六、曲轴的车削六、曲轴的车削 1.车削前，要针对零件图样进行工艺分析，明确加工要求和车削中的难点及需要注意的问题。2.要根据被加工曲轴的结构特点选择合适的装夹方法。3.安排粗车各轴颈的先后顺序时主要应考虑生产效率。因而，一般应遵守使先粗车的轴颈对后粗车的轴颈加工刚度降低较小的原则。4.安排精车各轴颈的先后顺序时主要应考虑车削过程中曲轴的变形对加工精度的影响。因而，一般应遵守先精车在加

7、工中最容易引起变形的轴颈，后精车影响曲轴变形最小的轴颈的原则。七、曲轴检验项目七、曲轴检验项目1.检具检具 平板或平台，游标高度尺0.02/（0300mm），磁座百分表0.01/（010mm），分度头，垫块，带两顶尖的检验工具，带支承的检验工具，V形架。2.偏心距的检测偏心距的检测 将曲轴装夹在专用检验工具的两顶尖间，如图所示，用百分表或游标高度卡尺测出主轴颈表面最高点至平板表面间的距离h及曲柄颈表面最高点至平板表面间的距离H，同时测量出主轴颈的直径d1和曲柄颈的直径d2，然后用下式计算偏心距e：e=Hh(d1-d2)/2图图3-44 3.平行度的检测方法平行度的检测方法 如图所示为曲轴主轴颈

8、平行度的检测示意图。将工件两端的主轴颈置于专用检测工具的支撑上，以平板为基准，用百分表检查轴颈两端的高度是否相等，确定两端主轴颈是否在一个轴线位置上。测量曲柄颈对主轴颈的平行度误差时，要测量曲柄颈在最高点的轴线平行移动误差和水平状态轴线移动的平行度误差，如图所示为曲柄颈相互垂直方向平行度的检测示意图。按 进行计算，所得值即为该偏心曲柄颈的平行度误差。22yxfff 4.用分度头进行曲柄颈夹角的检测用分度头进行曲柄颈夹角的检测 （1）用分度头分度的方法。分度头定数为 40（即摇40 r时，曲柄颈旋转一周（360），蜗杆与蜗轮齿数比为1 40），手柄转数n的计算公式为：例如，需等分成 3 份时n=

9、40/3=在分度盘孔圈上选3的倍数的孔圈，这里选24，将手柄定位销挪至24孔的孔圈上，即找正一个偏心中心孔后，分度头手柄摇13 r，再在24的孔圈上转过8个孔距，落下定位销，即为间隔 120的下一个偏心中心孔的位置。3113r24813（工件等分数）分度头定数）zn(40（2）用分度头测量的方法。如图所示为用分度头、V 形架装夹曲轴，将主轴颈装夹在精确的分度头上，另一端用可调 V 形架支撑（也可用中心孔支撑）。以平板为基准，先校正两端主轴颈与平板平行，即两端主轴颈同轴。如图所示为用分度头进行曲柄颈的检测，将曲柄颈1转到水平位置，用分度头定位销定位，先用百分表测量曲柄颈1的顶点高度H1【H1应等

10、于分度头中心高曲柄颈1的实际半径值（d1/2）】，再用分度头旋转曲柄颈180，使曲柄颈2到达曲柄颈1位置，但由于曲柄颈1与曲柄颈2可能不是180对称分布，曲轴旋转180后，曲柄颈2与曲柄颈1的角位置不重合，产生角度的误差，即双拐曲轴曲柄颈夹角误差。设用百分表测量曲柄颈2的顶点高度H2，这时可用公式计算出各自的曲柄颈中心高度L1及L2，用后测的L2减去先测的L1可得出高度差L，用L代入公式后，函数为负值说明两曲柄颈夹角180。曲柄颈的夹角误差用下式计算：式中 两曲柄颈间夹角误差,（）；L两曲柄颈中心高度差,mm；e 曲柄颈偏心距,mm；L1、L2两曲柄颈中心高度,mm；H1、H2两曲柄颈顶点高度

11、,mm；d1、d2两曲柄颈实际直径,mm。1.曲轴的轴颈与轴肩的连接圆角应光洁、圆滑，不准有压痕、凹沟和磕碰、拉毛、划伤等现象，因此在车削时应格外注意。2.车削偏心距较大的曲轴时，应使用曲轴车刀进行加工。3.装夹偏心距较大的曲轴时，必须进行严格的平衡。4.对于轴向尺寸的设计基准无法作为测量基准时，应将轴向尺寸的设计尺寸链换算成便于测量的轴向工艺尺寸链。1.工艺要点工艺要点（1）工件偏心距不大，可采用两顶尖装夹。（2）车削时工件应多次掉头，使各中心孔均与后顶尖充分研磨。（3）工件刚度不算太低，不必采取特殊措施来增加其刚性。2.角度误差计算实例角度误差计算实例图3-35所示为一根18030等分的二

12、拐曲轴，测得曲柄颈直径d1为19.98mm，d2为19.99 mm，偏心距e=（80.075）mm，用分度头将直径d1的曲柄颈转至水平位置时测得H1=110mm，然后再将直径为d2的曲柄颈转过180时测得H2=109.95mm，求曲轴的角度误差。解 L1=H1d1/2=11019.98/2=100.01mm L2=H2d2/2=109.9519.99/2=99.955mm L=L2L1=99.955100.01=0.055mm则角度误差为：sin=L/e=-0.055/8=0.006875 =-2338（负值说明直径为 d2的曲柄颈只需顺时针转过 1793622，即可到达与直径为 d1的曲柄颈

13、同水平高度的位置，测量夹角小于 180），角度误差符合公差，分度合格。二、工艺准备二、工艺准备序号名称准备事项1材料 45钢，尺寸为52mm200mm的棒料 1根2设备 CA6140型车床（四爪单动卡盘）3工艺装备刃具 90外圆车刀，45弯头车刀，30外圆车刀，R2mm外圆弧车刀，高速钢窄刃外圆精车刀，外圆车槽刀，M241.5外螺纹车刀，中心钻B2/8mm4量具 游标高度尺0.02mm/（0300mm），游标卡尺0.02mm/（0150mm），游标深度尺0.02mm/（0200mm），千分尺0.01mm/（025mm），磁座百分表0.01mm/（010mm），钢直尺，M241.5-6g螺纹环规

14、5工具 工艺软爪，夹头，划规，划针，样冲，划线盘，方箱，顶尖，钻夹具，活扳手、旋具等常用工具三、操作步骤三、操作步骤操作步骤工艺要点加工简图 1.用卡盘夹住坯料圆，伸出长度为 20 mm，校正，夹紧 1.工件偏心距不大，采用两顶尖装夹加工。2.工件需两次掉头，钻中心孔并与后顶尖（硬质合金）研磨。（1）车端面，钻一端中心孔 B2/6.3mm （2）将工件调头装夹，总长车至图样 要求，钻另一端中心孔B2/6.3mm操作步骤工艺要点加工简图 2.用两顶尖装夹工件 两顶尖装夹工件进行外径的半精车，留余量1，要求外径接刀处光滑、平整，以备划线 （1）粗车外圆至48 mm （2）将工件掉头装夹，粗车外圆至

15、接刀处 （3）半精车外圆至47 mm（4）将工件掉头装夹，半精车外圆至接刀处 操作步骤工艺要点加工简图 3.以47 mm 的外圆在方箱的 V 形槽中定位 在方箱上划线，完成两端曲柄颈钻中心孔的十字线及其找正圆线的划线工作 （1）将工件表面涂色，在小平板上用 游标高度尺划十字中心线并引至外圆上，如加工简图 a所示 （2）将方箱翻转90划另一条十字线，如加工简图 b 所示 （3）划两端曲柄颈中心孔线（4 处）及其找正圆线，如加工简图 c所示操作步骤工艺要点加工简图 4.用四爪单动卡盘装夹工件外圆，伸出长度约为20 mm，找正曲柄颈中心孔线 1.在四爪单动卡盘上通过十字线找正和磁座百分表测量完成双拐

16、定位偏心的4处中心孔钻削 2.在钻削中心孔后应用两顶尖支撑曲轴，检测和修复双拐的偏心距和角度误差 （1）钻曲柄颈中心孔B2/6.3mm （2）将工件翻转180，找正另一曲 柄 颈中心孔线，钻另一个曲柄颈中心孔B2/6.3mm （3）将工件掉头，重复第四步中（1）和（2)的操作，钻另一端面的两个曲柄颈中心孔 B2/6.3mm 操作步骤工艺要点加工简图 5.用两顶尖支撑曲柄颈中心孔（夹头安装在螺纹一端）两顶尖支撑曲轴二处偏心中心孔，粗车削二处曲柄颈，由于偏心车削，进给量应选择较小 将图样上20 mm20 mm的曲柄颈粗车至22 mm 18 mm 6.用两顶尖支撑另外曲柄颈中心孔，重复上述第五安装步

17、骤的操作 0021.01.00操作步骤工艺要点加工简图 7.用两顶尖支撑主轴颈中心孔 两 顶 尖支 撑 曲 轴中 心 的 中心 孔，粗车 削 主 轴颈 及 右 侧30mm轴径 （1）将图样上20 mm20 mm的主轴颈粗车至22 mm 18 mm （2）将图样上30 mm18mm的外圆粗车至32mm17mm 0021.01.00015.0002.0操作步骤工艺要点加工简图 8.调头，用两顶尖支撑主轴颈中心孔 掉头后继续 用 主 轴颈 中 心 孔定位：1.粗车螺纹大径 2.粗、精车 左 端 各轴径外圆 3.精车曲柄 颈 外 圆46 mm 4.精车主轴颈20 （1）粗车M24 1.5 螺纹大径、2

18、7 mm及30 mm的外圆，各留 2 mm 余量，长度留 1 mm 余量 （2）精车曲柄臂46 mm 至图样要求 （3）半精车及精车27 mm、30 mm外圆及其长度至图样要求，倒钝锐边至 C0.5 mm （4）半精车及精车主轴颈20 mm20 mm（注意其轴向位置）（5）车圆角 R2 mm、倒角 5 mm 30至图样要求，倒钝锐边至C0.5 mm0025.0015.0002.00021.0015.0002.00021.01.00操作步骤工艺要点加工简图 9.掉头，用两顶尖支撑主轴颈中心孔 掉头后，完成主轴颈30mm车削 （1）半精车及精车主轴颈30 mm及其长度至图样要求 （2）倒角 C1

19、mm，倒钝锐边至 C0.5 mm015.0002.0操作步骤工艺要点加工简图 10.用两顶尖支撑曲柄颈中心孔（夹头安装在左端）最后完成双拐曲柄颈外圆和侧面的精加工 （1）半精车及精车曲柄颈20 0-0.021mm20+0.1 0mm至图样要求 （2）车圆角 R2 mm、倒角 5mm 30至图样要求，倒钝锐边c0.5mm 11.用两顶尖支撑另一曲柄颈中心孔 （1）半精车及精车另一曲柄颈 20 mm20 mm至图样要求（2）车圆角 R2 mm、倒角 5mm 30至图样要求，倒钝锐边c0.5mm0021.01.00操作步骤工艺要点加工简图 12.调头，用两顶尖支撑主轴颈中心孔 车削螺纹 （1）车螺纹

20、大径至图样要求 （2）切退刀槽，倒角 C1 mm （3）车螺纹 M24 1.56g至图样要求 操作注意事项：（1）划线时应将工件、平板、游标高度尺底面擦干净，以减少划线误差。所划的线条应清晰、准确。（2）粗车各轴颈时，R2 mm 的圆角要留有余量。操作禁忌 在两顶尖间装夹及车削工件时，手臂严禁靠近鸡心夹头，以免夹头钩住衣服后出现险情。在CA6140型车床上完成如图所示三拐曲轴工件的加工。本任务的重点内容为工件划线、钻中心孔，合理安排车削顺序，检测三拐曲轴曲柄颈夹角误差。图3-49 三拐曲轴图3-49所示三拐曲轴是汽车零件，有三段偏心曲柄颈，并且互成120夹角均布在圆周上。曲轴外径69mm，曲柄

21、颈20mm，主轴颈21mm，背吃刀量较大，加工难度较大。一、图样分析一、图样分析序号考核点鉴定要求1 主轴颈直径 421 mm2 曲柄颈直径 320 mm3 曲轴两端中心孔 B3.15/10mm4 三段20 mm曲柄颈的中心轴线对曲柄中心轴线的平行度公差 0.05mm5 三段20 mm曲柄颈间分度差 120306 三段20 mm曲柄颈偏心距 200.042mm02.0041.002.0041.002.0041.002.0041.002.0041.0二、二、图样考核点图样考核点 一、用垫块法测量曲柄颈夹角的方法一、用垫块法测量曲柄颈夹角的方法 如图 所示为用垫块法测量曲柄颈夹角误差的示意图，具体

22、方法是：在平板4上用两块等高的V形架1支撑曲轴2两端的主轴颈，用百分表5校正主轴颈轴线与平板平行，当用百分表测知主轴颈顶点到平板间的高度A后，在曲柄颈下垫入高度为h的垫块3，使曲柄颈中心与主轴颈中心的连线与主轴颈水平中心线的夹角为。垫块的高度用下式计算：h=A2dD Rsin sin1=RHRsin 当大于1时，相关两曲柄颈夹角减小；反之则增大。例：有一根120等分的三拐曲轴，其主轴颈直径为75mm，曲柄颈直径为70mm，曲柄颈偏心距为60mm，现测得在V形架上的主轴颈顶点高度为175mm，两曲柄颈中心高度差为0.5mm（垫量块处曲柄颈顶点高度大于不垫量块处曲柄颈顶点高度），试求：垫块高度和相

23、关两曲柄颈的夹角误差。解 （1）有垫块处=30时的量块高度为：(2）相关两曲柄颈夹角误差为：mmRddAh5.7230sin6027075175sin2213333303033305083.0605.030sin60sinsin111-RHR 二、误差分析二、误差分析 车削较简单的或刚性不太差的曲轴时，主要质量问题见表。质量误差分析主要原因 1.曲柄颈偏心距及曲柄颈夹角不符合要求 （1）装夹方法不恰当 （2）工件未仔细校正 （3）中心孔位置不正确或可调式偏心夹板调整误差 2.表面质量差 （1）工件刚度低而产生振动 （2）接刀方法不正确而留下接刀痕迹 （3）工件未经静平衡，转动不平稳 （4）机床

24、间隙过大 （5）切削用量选择不合理 （6）车刀刚度低，切削刃不锋利或损坏质量误差分析主要原因 3.曲轴产生弯曲变形 （1）车削时，切削力的增大和切削温度的升高会使工件发生弯曲变形 （2）车削前，没有采取合适的措施来增加曲轴的装夹刚度，或曲柄臂间的支撑螺栓顶得过紧 （3）采用顶尖支承时，顶尖的支承力过大 （4）粗、精车没有分开进行，或各轴颈的车削顺序安排不合理 4.曲轴轴颈产生圆度误差 （1）工件静平衡较差，车削时由于离心力的影响，使工件回转轴线产生弯曲，导致圆周上各点的背吃刀量不等，进而使轴颈产生圆度误差 （2）采用两顶尖装夹时，中心孔不圆，或两中心孔不在一条直线上，两中心孔的轴线歪斜等，将使

25、曲轴在回转中产生轻微晃动，从而造成轴颈的圆度误差 （3）车床精度较低，特别是主轴间隙过大，将使轴颈产生圆度误差1.曲轴端面钻中心孔时，一般在四爪单动卡盘上找正后钻各个中心孔比较麻烦，而且有一定误差。在批量稍大时，可以自制中心孔钻模板，扣在工件端面上固定，钻端面中心孔。需要注意的是：工件必须划侧母线，模具旁的基准侧母线与工件侧母线对齐，才能保证两端中心孔同轴。2.曲轴端面钻中心孔时，也可以将工件夹在分度头上，分度头卡盘扬起坐在铣床床面上，找正工件轴线与立铣头轴线同轴，然后按中心孔之间坐标尺寸，摇动纵横手柄刻度和分度头手柄刻度，即可钻出分布精确的中心孔。掉头时，要找正十字线，重复上述过程。3.所示

26、三拐曲轴曲柄颈夹角的检测方法 （1）用分度头测量三拐曲轴曲柄颈夹角的方法 如图所示，将第一个曲柄颈转到水平位置，用分度头定位销定位，用百分表测量（因百分表的量程有限，可垫量块）曲柄颈的顶点高度H1（H1应等于分度头中心高加上曲柄颈的实际半 径），再将分度头顺时针旋转曲柄颈夹角。三拐曲轴的夹角为 120，用百分表测量曲柄颈的顶点高度H2，这时可用公式计算出各自的曲柄颈中心高度 L1及 L2，用顺时针旋转后测得的L2减去顺时针旋转前测得的L1可得出高度差 L，用L代入公式后求出曲柄颈夹角误差，所得结果为负值说明两曲柄颈的夹角小于120；为正值说明两曲柄颈的夹角大于 120。例图所示为12030等分

27、的三拐曲轴，偏心距为200.042mm，测得：H1=110mm，依次顺时针旋转120后，测得H2109.9mm，H3110.1mm，并测得d1=19.98mm，d2=19.97mm，d3=19.96mm。解：L1=H1-d1/2=110-19.98/2=100.01mm L2=H2-d2/2=109.9-19.97/2=99.915mm L3=H3-d3/2=110.1-19.96/2=100.12mm L12=L2-L1=99.915-100.01=-0.095mm L23=L3-L2=100.12-99.915=0.205mm L31=L1-L3=100.01-100.12=-0.11mm

28、 sin12=L12/e=-0.095/20=-0.00475 sin23=L23/e=0.205/20=0.01025 sin31=L31/e=-0.11/20=-0.0055 12=1620 12=1194340 23=3514 23=1203514 31=1854 31=119416 可见：拐及拐之间角度合格，并小于120；拐之间角度超差，并大于120。（2）用垫块法测量三拐曲轴曲柄颈夹角的方法 例图3-49所示120等分的三拐曲轴，其主轴颈直径为21 mm，曲柄颈直径为20 mm，曲柄颈偏心距为（200.042）mm，现测得主轴颈在V形架上顶点高度为140mm，其中两曲柄颈中心高度差为

29、0.3mm（垫量块处曲柄颈顶点高度大于不垫量块处曲柄颈顶点高度），试求量块高度和相关两曲柄颈的夹角误差。解 （1）为30时的量块高度为：（2）相关两曲柄颈夹角误差为：mmRddAh5.10930sin2022021140sin2211559450293045029485.0203.030sin20sinsin111-RHR02.0041.002.0041.0二、工艺准备二、工艺准备序号名称准备事项1材料 45钢，尺寸为75mm200mm的棒料2设备 CA6140型车床（三爪自定心卡盘）3工艺装备刃具 90外圆车刀，45弯头车刀，切断刀，60外圆车刀，中心钻B3.15/11.2mm4量具 游标卡

30、尺0.02mm/（0200mm），千分尺0.01mm/(025mm)，V形铁，量块，游标高度尺0.02mm/（0300mm），磁座百分表0.01mm/（050mm）5工具 前顶尖，回转顶尖，鸡心夹头、钻夹具，活扳手、旋具等常用工具 三、操作步骤三、操作步骤操作步骤工艺要点加工简图 1.车两端面及外圆69 mm，长度 195mm 下料及钻4个定位中心孔 （1）划中心孔及 三个偏心孔的端面线及侧母线 （2）用四爪单动卡盘找正钻四个中心孔操作步骤工艺要点加工简图 2.用两顶尖顶在中心轴线处 粗、精车中间处主轴颈，减少工件变形 车削中间宽 14 mm、直径为21 mm 的 3，5段 主轴颈操作步骤工艺

31、要点加工简图 3.用两顶尖顶在工件偏心轴线处，然后在 14 mm 宽的主轴颈处加支撑螺栓 轴颈间加支撑物，粗、精车削中间处曲柄颈，减少工件变形 车削中间处段20 mm 的曲柄颈操作步骤工艺要点加工简图 4.用两顶尖顶在工件偏心轴线处，然后在段曲柄颈空隙处加支撑螺栓 在中间曲柄颈间加支撑物，粗、精车段曲柄颈，减少工件变形 车削段20 mm 的曲柄颈操作步骤工艺要点加工简图 5.用两顶尖顶在工件偏心轴线处，然后在段曲柄空隙处加支撑螺栓 在段曲柄颈间加支撑物，粗、精车段曲柄颈，减少工件变形 车削段20 mm 的曲柄颈操作步骤工艺要点加工简图 6.用两顶尖顶在中心轴线处，然后在轴曲柄颈空隙处加支撑螺栓

32、 在段曲柄颈间加支撑物，粗、精车两侧主轴颈，减少工件变形 车削两侧主轴颈 在CA6140型车床上完成如图所示四拐曲轴工件的加工。本任务的重点内容为增强多拐曲轴安装刚度的措施。四拐曲轴与二、三拐曲轴工件相比形状复杂，刚度更低，偏心距较大，达80.0375mm。精度要求高，两侧轴颈为30 mm，主、曲柄颈为20 mm。装夹加工难度也大。一、图样分析一、图样分析015.0002.00021.0二、二、图样考核点图样考核点序号考核点鉴定要求1两侧轴颈230 mm2主、曲柄颈720 mm20 mm3偏心距4（80.0375）mm4右侧30 mm对左侧30 mm的同轴度公差0.015mm5长度尺寸公差（3

33、20.065）mm、6（350.065）mm015.0002.00021.01.00015.0002.0015.0002.0一、装支撑螺钉一、装支撑螺钉当两曲柄臂间距不大时，可在不加工的曲柄颈和主轴颈之间用螺钉、螺母支撑，以提高曲轴刚度，如图所示。使用支撑螺钉时，要保证每个螺钉都有足够的支撑力，防止螺钉甩出，更要注意防止支撑力过大而使曲轴变形。二、浇注石膏支撑二、浇注石膏支撑当两曲柄臂间距较小时，可在曲柄臂间的空隙部分浇注石膏，使加工时支撑力均匀，如图所示。三、用压板夹紧曲柄臂三、用压板夹紧曲柄臂当两曲轴轴颈间内侧面为斜面、圆弧面时，可用一对压板来夹紧两对面，即采用如图 所示的压板压紧法。四、

34、使用特殊撑具支撑四、使用特殊撑具支撑对于形状比较复杂又不宜采用前几种方法支撑的曲轴，则可用特殊撑具支撑，如图 所示。五、用硬木支撑五、用硬木支撑若工作现场没有合适的支撑工具或曲柄臂之间的距离太大时，可用硬木支撑，如图 所示。六、使用中心架六、使用中心架车削主轴颈时，在不加工的主轴颈上可以搭中心架，以提高曲轴刚度。但要防止轴颈表面被中心架支撑爪擦伤。七、使用中心架偏心套七、使用中心架偏心套在车削曲柄颈及扇板开口处时，可使用中心架偏心套。中心架偏心套装在主轴颈上，并用盖板1和螺栓2夹紧，外缘用大型中心架3支撑，如图所示。多拐曲轴的刚度低，容易产生变形，因此，车削时要采取措施提高曲轴的刚度，解决好曲

35、轴的装夹问题。一、工艺分析一、工艺分析1.影响曲轴使用寿命最大的是主轴颈的同轴度和各轴颈两边与轴肩连接处的R2过渡圆角，必须保证它们的加工质量；2.曲轴上的轴颈数量多，轴向尺寸应进行尺寸链计算；3.曲轴工件各种精度和技术要求较高，加工中应高度重视。二、工艺准备二、工艺准备序号名称准备事项1材料 45钢，尺寸为50338的棒料一根2设备 CA6140型车床（四爪单动卡盘）3工艺装备刃具 90外圆车刀，45弯头车刀，R2 mm外圆弧车刀，高速钢窄刃外圆精车刀，外圆车槽刀，M241.5mm外螺纹车刀，中心钻B2/8mm4量具 游标高度尺0.02 mm/（0300mm），游标卡尺0.02mm/（015

36、0mm），游标深度尺0.02mm/（0200mm），千分尺0.01mm/（025mm、2550mm），磁座百分表0.01mm/（030mm），钢直尺，螺纹环规（M241.5-6g）5工具 划规，划针，样冲，划线盘，方箱，前、后顶尖，钻夹具，活扳手、旋具等常用工具四拐曲轴的加工步骤四拐曲轴的加工步骤操作步骤1工艺要点加工简图 三、操作步骤三、操作步骤加工简图一加工步骤 1.用卡盘夹住毛坯外圆，伸出长度约20mm，校正，夹紧 （2）工件掉头装夹，总长车至图样要求，钻中心孔B2mm/6.3mm （1）车端面，车平即可，钻一端中心孔B2mm/6.3mm操作步骤2工艺要点加工简图加工简图二加工步骤2.两

37、顶尖装夹工件（1）粗车外圆至48 mm（2）工件掉头安装，粗车外圆至接刀处（3）半精车外圆至47 mm（4）工件掉头安装，半精车外圆至接刀处操作步骤3工艺要点加工简图 在方箱上划线，完成两端曲柄颈钻中心孔的8处十字线及其找正圆线的划线工作 加工简图三加工步骤 3.以47 mm外圆为基准，在方箱的V形槽中定位 （1）将工件表面涂色，在小平板上用游标高度尺划十字中心线并引至外圆上，如加工简图a所示 （2）将方箱翻转90划另一条十字线，如加工简图b所示 （3）划两端曲柄颈中心孔线（8处）及其找正圆线，如加工简图c所示 a）b)c)操作步骤4工艺要点加工简图 1.在四爪单动卡盘上通过十字线找正和磁座百

38、分表测量完成四拐曲轴8处中心孔钻削 2.在钻中心孔后应用两顶尖顶撑曲轴，检测和修复四拐曲轴的偏心距和角度误差加工简图四加工步骤 4.用四爪单动卡盘装夹工件外圆，伸出长度约20mm （1）分别找正、四段曲柄颈中心孔线，分别钻削、四段曲柄颈中心孔B2mm/6.3mm （2）将工件掉头装夹，重复步骤第4步（1）的操作，在另一端面分别找正并分别钻、四段曲柄颈中心孔B2mm/6.3mm 1432操作步骤5工艺要点加工简图 用两顶尖支撑曲轴四处偏心中心孔，粗车削四处曲柄颈，由于是偏心车削，进给量应较小，车削过程中应加支撑物加工简图五加工步骤 5.用两顶尖按顺序分别支承、四段曲柄颈中心孔（夹头安装在右端）按

39、顺序分别将图样上、四段曲柄颈20 mm20 mm粗车至22mm18mm0021.01.00操作步骤6工艺要点加工简图 用两顶尖支撑曲轴中心的中心孔，粗车削主轴颈27 mm及右侧30外圆，粗车削中间主轴颈20 的外圆加工简图六加工步骤 6.用两顶尖支承主轴颈中心孔 （1）粗车27 mm 外圆至29mm43mm468 （2）粗车30 mm 18mm至32mm18mm （3）按顺序分别粗车4、6、8主轴颈20 mm20 mm至22mm 18mm 015.0002.00021.01.000021.0操作步骤7工艺要点加工简图 调头后继续用主轴颈中心孔定位：1.粗、精车另一端主轴30mm的外圆 2.精车

40、三段主轴颈20的外圆加工简图七加工步骤 7.将工件掉头，用两顶尖支承主轴颈中心孔 468 （1）粗车、半精车及精车30 mm18mm外圆至图样要求 （2）按先中间、后两端的顺序半精车及精车主轴颈20 mm20 mm至图样要求 （3）倒钝锐边 015.0002.00021.01.00操作步骤8工艺要点加工简图 用两顶尖分别支撑四处偏心中心孔，精车四段曲柄颈加工简图八加工步骤 8.用两顶尖分别支承、四段曲柄颈中心孔 （1）按、的顺序半精车及精车曲柄颈20 mm20 mm至图样要求 （2）倒钝锐边0021.01.00操作步骤8工艺要点加工简图 掉头后继续用主轴颈中心孔定位，车削左侧部位：1.精车主轴

41、颈30mm和27mm的外圆 2.粗、精车螺纹大径 3.车退刀槽 4.精车螺纹 加工简图九加工步骤9.工件掉头，用两顶尖支承主轴颈中心孔（1）粗车、半精车及精车左侧30 mm18mm的主轴颈至图样要求（2）粗车、半精车及精车27 mm18mm的主轴颈至图样要求（3）车螺纹大径至尺寸，倒角（4）车槽3mm21mm至图样要求（5）车M241.56g螺纹至图样要求（6）倒钝锐边 015.0002.00021.0操作注意事项：（1）用外角铁定位装夹时，如果偏重太大无法配重，可采用带圆孔的内角铁。（2）用压板压紧工件后，应平稳、可靠。（3）毛坯焊接及粗加工后应安排去应力热处理工序。（4）身体各部位应避免被工件、压板和螺钉刮伤。（5）工件要装夹牢固，避免零件或压板等甩出伤人。（6）主轴转速不宜太高。