3-曲轴加工工艺分析

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3-曲轴加工工艺分析在许多机器中，曲轴类零件主要用来支承传动零件 传递运动和扭
矩 如何有效的保证曲轴类零件的加工精度和降低加工成本，如何灵活
地运用合适的加工方法去解决实际生产中的基本工艺问题，是广大加
工企业所-直面临的-个课题
- 曲轴的加工要求和加工方法确定
要编制-个完整而合理的曲轴加工工艺过程，首先必须找出该零
件的哪些表面需要切削加工（去除材料加工），这-点主要根据零件图
的表面粗糙度要求来确定，然后根据每-个加工表面的加工精度和表
面粗糙度值的大小来确定该表面相应的切削加工方法 最后根据零件
的毛坯 热处理要求 批量大型现场生产条件等合理安排其加工工
序 某-发动机传动曲轴零件图如图1所示，根据零件的表面粗糙度要
求，我们可以明确该曲轴需要切削加工的表面及相应的切削加工方法
如下：
图1 发动机传动曲轴零件图
1 端面 中心孔
端面和中心孔的加工-般采用车削加工或在专用铣钻床上进行铣
端面钻中心孔即可，若有热处理变形，精加工前往往还需要进行修研中
心孔 由于批量大，这里采用专用夹具铣端面钻中心孔
2 两支承轴颈 40
0
- 0.016；圆锥面；圆柱面 30
0
- 0.013
该曲轴零件的两支承轴颈尺寸要求达到 40
0
- 0.016 ，表面粗糙度要求
达到Ra0.8um，精度要求高，且要淬火，所以车削后还需要采用磨削进行
精加工；圆锥面精度要求不高，采用车削即可； 30
0
- 0.013圆柱面精度要求
较高，可采用精细车或粗磨，但由于两支撑轴颈需要磨削且批量大，所
以这里宜采用粗磨比较妥当 故采用先车后磨的加工方法
3 偏心圆柱面 45
0
- 0.016
偏心部位的外圆柱面尺寸要求达到 45
0
- 0.016 ，表面粗糙度要求达到
Ra0.8um，精度要求高，且要淬火，所以需要先车削，然后磨削进行精加
工 由于其偏心距大，所以-般通用夹具无法装夹工件，需采用专用机
床夹具装夹进行车削和磨削，专用车（磨）床夹具结构如图 2 所示，主要
由(1)主轴连接盘 (2)平衡块 (3)紧定螺钉 (4)左短 V形块 (5)左压扳 (6)
工件 (7)右短 V形块 (8)支撑角铁 (9)防转螺钉 (10)转盘 (11)轴承 (12)
尾座连接锥柄 (13)右压板组成，左右短 V组成-个长 V限制了工件的
四个自由度，而且左边短V形块的端面限制了工件的轴向移动自由度，
另外防转螺钉9限制工件的轴向转动自由度，使工件的六个自由度完
全被限制 通过V形块上的左右压板和紧定螺钉3将工件夹紧
4 键槽
外圆柱面上的键槽-般采用铣削加工即可
二 曲轴的加工工艺过程确定
零件的机械加工工艺过程主要撒于零件的技术要求和批量大
小，根据该曲轴的批量要求和加工技术要求，我们可以确定其加工工艺
过程如下表：
曲轴加工工艺过程表（大批）
三 曲轴的加工工序分析与说明
曲轴类零件的主要基准是支承轴颈，确保支承轴颈与其它轴颈之
间的相互位置精度以及它们本身加工精度的问题是安排曲轴加工工艺
过程的关键
1 毛坯的选择与加工
由于该零件批量大且要求曲轴应有较好的力学性能，所以采用模
锻较好 由于模锻精度高，留余量较小，且后续工序有调质，所以免去了
锻后正火和粗车工序
2 铣钻
在铣钻床上采用专用机床夹具装夹工件进行铣端面钻中心孔，可
大大提高生产速度，有利于曲轴的大批量生产
3 调质
调质属于预备热处理，调质-般安排在粗车以后半精车之前，其作
用主要是使曲轴具有高的综合力学性能，即增加曲轴的强度，提高其传
动时抗弯矩变形等能力 经调质(淬火 高温回火)后，其硬度应达到
230250HBS要求
4 车削
车削是粗 半精加工外圆柱面的最基本方法，由于偏心距较大，偏
心部位需用专用车床夹具进行车削，以保证工件的加工精度
5 淬火
两支撑轴颈 40
0
- 0.016 和偏心圆柱面 45
0
- 0.016 部分的局部淬火，是
为了获得所要求的表面硬度，即增强其耐磨性，提高曲轴的使用寿命
经淬火后，其硬度应达到45 52HRC要求 淬火属于最终热处理，-般
排在磨削工序之前 为了提高精度，淬火部位需要用磨削来去除其淬火
变形，从而保证曲轴的加工质量
6 修研中心孔
温州职业技术学院机械系 任国光
［摘 要］ 目前，国内许多机械加工企业很难对曲轴的加工精度和生产效率进行有效的控制，而曲轴的加工精度和生产效率在很大
程度上撒于工艺人员对该零件加工工艺过程编制的合理与否 本文作者向大家介绍了曲轴的加工方法，并分析和制定了-套完
整的工艺以及曲轴专用夹具，供广大机械加工工艺人员参考
［关键词］ 曲轴 夹具 工艺分析
工序号 工序名称 工序内容 设备
1 锻 模锻至毛坯要求（加工处留余量单边
2.5mm ）
2 铣钻 铣端面钻中心孔，总长及两端轴头长
至尺寸 铣钻床
3 热处理 调质至230250HBS
4 车
半精车两支撑轴颈 40
0
- 0.016 及圆柱
面 30
0
- 0.013 处（留余量 0.3mm ）；圆锥
面精度至要求
卧式车床
5 车 半精车偏心圆柱面 45
0
- 0.016 处（留余
量0.3mm ） 卧式车床
6 热处理 局部高频淬火至4552HRC
7 研磨 修研中心孔 中心孔磨床
8 铣 铣键槽宽度至要求，槽深尺寸为 26.15
0
- 0.2；去毛刺 立式铣床
9 磨 磨两支撑轴颈 40
0
- 0.016 和圆柱面
30
0
- 0.013至精度要求
卧式磨床
10 磨 磨偏心圆柱面 45
0
- 0.016至精度要求 卧式磨床
11 检验 按图样要求检验
材料： 20Cr 批量：大批
调质至230- 250HBS
两支承轴颈 偏心圆柱面部位局部淬火至45- 52HRC
（下转第100页）
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