一種分段曲軸加工工藝制造技術

本發明專利技術公開了一種曲軸加工工藝，尤其是一種分段曲軸加工工藝，屬于曲軸加工制造技術領域；所述分段曲軸包括前、中、后段三段，所述前、中、后段通過各段連桿頸的軸頸錐度與連接臂配合的錐孔連接裝配而成，采用先整體粗加工，鋸斷后再分段半精加工，最后再通過裝配后對整體進行精加工得到完整的曲軸連桿總成；相比于采用各段獨立下料和加工的工藝，在整體粗加工中，能夠最大限度的避免各段獨立加工中定位基準不一致而導致加工精度降低，本發明專利技術在加工中容易控制曲軸的相位角，為各段的精確裝配連接奠定基礎，這種加工工藝在加工過程中采用的均為普通加工設備，有效降低了對加工設備的要求，提高了加工效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種曲軸加工工藝，尤其是一種分段曲軸加工工藝，屬于曲軸加工制造

技術介紹
曲軸是發動機的重要零部件，一般曲軸由曲軸大小頭、主軸頸、扇形板和連桿頸組成的整體結構，常規的曲軸加工為整體式加工，由粗加工到半精加工，再到精加工，這些常規的曲軸由于相應的裝配件(如連桿)是采用螺栓連接在曲軸的連桿頸上，這類曲軸結構沒有特殊之處，其扇形板內側的軸頸上沒有減重孔等，采用傳統的工藝就能加工出來。還有一種分段曲軸結構，與一般的分段曲軸在主軸頸的分段連接方式不同，這種分段曲軸結構的分段位置在連接臂與連桿頸的連接處，分為前、中、后三段，前、中、后三段分別有一體結構的連桿頸，該連桿頸端部設置有軸頸錐度。所述前段結構上包括曲軸前端部帶花鍵的主軸頸、扇形板和扇形板上帶錐度的連桿頸，所述中段結構上包括中段主軸頸、主軸頸兩側的扇形板和每塊扇形板上帶錐度的連桿頸，所述后段結構上包括曲軸后端部帶鍵槽的主軸頸、扇形板和扇形板上帶錐度的連桿頸。相鄰的兩段通過連接臂連接為一個曲軸整體，所述連接臂上設置與各相鄰段軸頸錐度配合的有兩個錐孔，其裝配過程也于傳統曲軸有別先裝配連桿，再整體組裝曲軸；同時,這種分段曲軸的扇形板內側的主軸頸和連桿頸均還設置有中心孔，扇形板也設置有減重孔，這種分段曲軸由于其結構的特殊性，其機械性能和本身重量都得到了相當有效的優化和提高。上述分段曲軸對各段的加工精度和整體裝配的匹配度要求很高，一般的加工采用各段分別進行粗加工至精加工的工藝，即將曲軸的前、中、后三段各段作為單獨的零部件，采用三塊毛胚料進行獨立下料直至加工成各段最終產品，再各段進行最后總裝，這樣的加工工藝中，各段在粗精加工采用的是不同的基準面定位，容易導致各段裝配后精密度不高，影響曲軸的整體性能，而且這種加工方式效率低。
技術實現思路
本專利技術的專利技術目的在于針對上述存在的問題，提供一種針對上述分段曲軸的加工工藝，能夠有效的提高這種分段曲軸加工的成品率和加工質量，并提高加工效率，降低加工工藝對加工設備的依賴，控制加工成本。本專利技術采用的技術方案如下 一種分段曲軸加工工藝，所述分段曲軸包括前、中、后段三段，所述前、中、后段通過各段連桿頸的軸頸錐度與連接臂上配合的錐孔連接裝配而成，所述連接臂獨立加工，其特征在于包括以下步驟 (I)整體粗加工 a.圓鋼整體下料打中心孔，控制兩中心孔在圓柱軸心上誤差< O. 8_，粗車加工前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，配合偏心夾具粗車加工前、中、后段連桿頸，并粗銑扇板外形； b.將粗加工件熱處理調質至30-35HRC，調質后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直； c.精車加工前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，然后光磨加工前、中、后段主軸頸，再配合偏心夾具精車加工前、中、后段連桿頸； d.加工件熱處理去應力，去應力后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直； e.半精磨加工主軸頸及兩端軸頸，再半精磨加工前、中、后段連桿頸，并精銑曲軸扇板外形，最后車加工曲軸的兩端面、精鏜兩端孔； (2)鋸斷半精加工 a.將步驟(I)的粗加工件從各段連桿頸連接處鋸斷，得到所述分段曲軸前、中、后三段，分段車加工前、中、后段主軸頸中心孔，并配合偏心夾具分段車加工前、中、后段連桿頸中心孔，再車加工前、后段連桿頸的扇板減重孔，并鉆前、中、后段的直油孔和斜油孔； b.用外圓磨床精磨前、中、后段連桿頸的軸頸錐度，所述軸頸錐度為1:100； (3)工藝裝配精加工 a.將步驟(2)半精加工后的前、中、后段通過連接臂工藝裝配成曲軸整體，進行曲軸的整體動平衡檢測，如殘余不平衡量過大，通過打磨的方式去重； b.光磨加工曲軸前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，配合偏心夾具精磨加工前、中、后段連桿頸，再精磨加工曲軸前、中、后段主軸頸、兩端軸頸、扇板外圓和后段軸頸錐度，最后銑前段花鍵和后段兩鍵槽； (4)將各段拆卸進行清洗和氮化、拋光各個軸頸并油孔倒角、裝配各段堵頭及防銹處理。進一步的,所述步驟(I)b步檢測工件彎曲變形量<1. 2mm,所述步驟(l)d步檢測工件彎曲變形量< O. 8_。所述步驟(I)C步中精車加工前、中、后段的連桿頸、步驟(I)e步中半精磨加工前、中、后段的連桿頸和步驟(3) b步精磨加工前、中、后段的連桿頸中，曲軸的相位角< 15分。所述步驟(I) b步和d步后，進一步還對工件兩端的中心孔進行研磨。所述步驟(3) a步中，動平衡檢測檢測曲軸整體的不平衡量< 5g. cm。所述步驟(4)中，所述氮化處理后，曲軸各段的氮化層深度> O. 3mm,維式硬度650-700HV。由于采用了上述技術方案，前段、中段和后段整體下料加工，采用搖臂鉆床將圓鋼固定于鉆端面夾具上，在圓鋼的兩側打中心孔，控制兩中心在圓柱軸心上誤差< O. 8mm,能夠有效的提高整體加工精度，并保證曲軸扇形板的加工余量，提高加工裝夾精度，減少不必要的切削量，中心孔的深度為8±1_，以確保裝夾的精確；整個加工過程采用的加工設備及加工基準面如下 先采用臥式車床頂尖頂一端的中心孔，三爪卡盤夾持圓鋼的另一端部，先車中段止推基面，以止推基面為基準面定位粗車加工前段和后段的主軸頸及曲軸兩端部的軸頸，然后用偏心夾具兩鉗口分別定位前段和后段兩主軸頸，調整偏心夾具的偏心量，以中段主軸頸的基準面定位粗車加工各段連桿頸；再采用立式升降臺銑床，以分度頭三爪定位前段外圓，尾頂尖定位另一端中心孔依樣板劃線粗銑各扇板外形。經加工后的工件熱處理調質至硬度30-35HRC，能夠保證曲軸芯部硬度30-35HRC，確保曲軸整體機械性能，在熱處理調質中工件可能發生變形，需對變形量進行檢測，并對變形量超標的工件進行校直處理，保證后期加工的精確性。此后再采用臥式車床的三爪夾持前段的外圓，頂尖頂另一端中心孔，精車加工中段止推基面，以該面為基準面按工藝尺寸精車加工主軸頸、前段和后段的開檔、軸向及直徑；采用外圓磨床卡箍定位前段的外圓，兩頂尖頂兩端中心孔，光磨前段、中段和后段的主軸頸；再采用臥式車床以偏心夾具兩鉗口裝夾前段和后段的兩主軸頸，調整夾具的偏心量，以中段基準面為基準精車加工前段、中段和后段的連桿頸，精車前段、中段和后段的連桿頸的過程中，需保證加工精度，以確保曲軸的相位角符合加工要求。加工后的工件熱處理去應力，此過程中注意回火溫度以防止工件發生變形，還需對變形量進行檢測，并對超標變形的工件進行校直處理。再采用外圓磨床卡箍定位前段的外圓，兩頂尖頂兩端中心孔，半精磨各主軸頸、前段端部和后段端部；采用曲軸磨床兩偏心三爪夾持前段和后段的外圓，半精磨各連桿頸，半精磨過程中需確保曲軸的相位角符合加工要求；再采用立式加工中心夾具三爪夾持前段，頂尖頂另一端中心孔，精銑曲軸扇板外形；再采用臥式車床，三爪卡盤夾持前段主軸頸外圓，頂尖頂另一端中心孔，安裝中心架支撐后段主軸頸，車加工曲軸的后段的端面并精鏜端孔，加工完成后，曲軸調頭，按同樣的方法加工前段的端面并精鏜端孔。本專利技術與傳統工藝的顯著區別在于上述加工過程為整體加工，先整體粗加工完成后再進行鋸斷和分段半精加工，粗加工件從各段連桿頸連接處鋸斷，得到分段曲軸的前、中、后三段，采用臥式車床三爪卡盤對各段進行裝夾分段車加工前、中、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分段曲軸加工工藝，所述分段曲軸包括前、中、后段三段，所述前、中、后段通過各段連桿頸的軸頸錐度與連接臂上配合的錐孔連接裝配而成，所述連接臂獨立加工，其特征在于包括以下步驟：（1）整體粗加工:?a.?圓鋼整體下料打中心孔，控制兩中心孔在圓柱軸心上誤差≤0.8mm，粗車加工前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，配合偏心夾具粗車加工前、中、后段連桿頸，并粗銑扇板外形；b.?將粗加工件熱處理調質至30?35HRC，調質后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直；c.?精車加工前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，然后光磨加工前、中、后段主軸頸，再配合偏心夾具精車加工前、中、后段連桿頸；d.?加工件熱處理去應力，去應力后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直；e.?半精磨加工主軸頸及兩端軸頸，再半精磨加工前、中、后段連桿頸，并精銑曲軸扇板外形，最后車加工曲軸的兩端面、精鏜兩端孔；（2）鋸斷半精加工：a.?將步驟（1）的粗加工件從各段連桿頸連接處鋸斷，得到所述分段曲軸前、中、后三段，分段車加工前、中、后段主軸頸中心孔，并配合偏心夾具分段車加工前、中、后段連桿頸中心孔，再車加工前、后段連桿頸的扇板減重孔，并鉆前、中、后段的直油孔和斜油孔；b.?用外圓磨床精磨前、中、后段連桿頸的軸頸錐度，所述軸頸錐度為1:100；（3）工藝裝配精加工：a.?將步驟（2）半精加工后的前、中、后段通過連接臂工藝裝配成曲軸整體，進行曲軸的整體動平衡檢測，如殘余不平衡量過大，通過打磨的方式去重；b.光磨加工曲軸前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，配合偏心夾具精磨加工前、中、后段連桿頸，再精磨加工曲軸前、中、后段主軸頸、兩端軸頸、扇板外圓和后段軸頸錐度，最后銑前段花鍵和后段兩鍵槽；（4）將各段拆卸進行清洗和氮化、拋光各個軸頸并油孔倒角、裝配各段堵頭及防銹處理。...

【技術特征摘要】
1.一種分段曲軸加工工藝，所述分段曲軸包括前、中、后段三段，所述前、中、后段通過各段連桿頸的軸頸錐度與連接臂上配合的錐孔連接裝配而成，所述連接臂獨立加工，其特征在于包括以下步驟(1)整體粗加工a.圓鋼整體下料打中心孔，控制兩中心孔在圓柱軸心上誤差<O. 8mm，粗車加工前、 中、后段主軸頸及兩端軸頸，配合偏心夾具粗車加工前、中、后段連桿頸，并粗銑扇板外形；b.將粗加工件熱處理調質至30-35HRC，調質后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直；c.精車加工前、中、后段主軸頸及兩端軸頸，然后光磨加工前、中、后段主軸頸，再配合偏心夾具精車加工前、中、后段連桿頸；d.加工件熱處理去應力，去應力后對工件變形量進行檢測，對超標的變形量進行校直；e.半精磨加工主軸頸及兩端軸頸，再半精磨加工前、中、后段連桿頸，并精銑曲軸扇板外形，最后車加工曲軸的兩端面、精鏜兩端孔；(2)鋸斷半精加工a.將步驟(I)的粗加工件從各段連桿頸連接處鋸斷，得到所述分段曲軸前、中、后三段，分段車加工前、中、后段主軸頸中心孔，并配合偏心夾具分段車加工前、中、后段連桿頸中心孔，再車加工前、后段連桿頸的扇板減重孔，并鉆前、中、后段的直油孔和斜油孔；b.用外圓磨床精磨前、中、后段連桿頸的軸頸錐度，所述軸頸錐度為1:100；(3)工藝裝配精加工a.將步驟(2)半精加工后的前、中、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：寧富貴，吳大興，易啟明，
申請(專利權)人：四川綿竹鑫坤機械制造有限責任公司，
類型：發明
國別省市：