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

任务任务1 加工双拐曲轴加工双拐曲轴任务任务2 加工三拐曲轴加工三拐曲轴任务任务3 加工四拐加工四拐曲轴曲轴模块三模块三 偏心件及曲轴加工偏心件及曲轴加工课题四课题四 多多拐曲轴加工拐曲轴加工课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工任务任务任务任务1 1 加工双拐加工双拐加工双拐加工双拐曲轴曲轴曲轴曲轴在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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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30mm，主、曲柄颈为20mm装夹加工难度也大一、图样分析一、图样分析课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工二、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230mm，27mm2主、曲柄颈320mm3偏心距280.023mm4右侧30mm对左侧30mm的同轴度公差0.015mm5长度尺寸320.065mm、2350.065mm6530倒角6处课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工一、多拐曲一、多拐曲轴轴的的结结构构曲轴由法兰盘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等课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工二、多拐曲二、多拐曲轴轴的加工特点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，达到静平衡课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工三、曲三、曲轴轴的主要加工要求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、分层和夹渣等铸造、锻造缺陷课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工四、曲四、曲轴轴的装的装夹夹方法方法1.用一用一夹夹一一顶顶或两或两顶顶尖装尖装夹夹曲曲轴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。

课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工2.用偏心用偏心夹夹板装板装夹夹曲曲轴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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工3用偏心卡用偏心卡盘盘装装夹夹曲曲轴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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工 4用用专专用偏心用偏心夹夹具装具装夹夹曲曲轴轴在加工批量较大的曲轴时，可用专用偏心夹具装夹曲轴，如图所示课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工五、曲五、曲轴车轴车刀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带鱼带鱼肚形加肚形加强强肋的肋的车车刀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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工2.刀刀头头刀排刀排车车刀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，还可节约刀体材料课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工3辅辅助支撑助支撑车车刀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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工六、曲六、曲轴轴的的车车削削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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工七、曲七、曲轴检验项轴检验项目目1.检检具具 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。

课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工2.偏心距的偏心距的检测检测 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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工 3.平行度的平行度的检测检测方法方法如图所示为曲轴主轴颈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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工 4.用分度用分度头进头进行曲柄行曲柄颈夹颈夹角的角的检测检测（1）用分度头分度的方法分度头定数为40（即摇40r时，曲柄颈旋转一周（360），蜗杆与蜗轮齿数比为140），手柄转数n的计算公式为：例如，需等分成3份时n=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。

课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工（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，即两端主轴颈同轴课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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,mm；d1、d2两曲柄颈实际直径,mm。

课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工1.工工艺艺要点要点（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.角度角度误误差差计计算算实实例例图3-35所示为一根18030等分的二拐曲轴，测得曲柄颈直径d1为19.98mm，d2为19.99mm，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，求曲轴的角度误差一、工艺分析一、工艺分析一、工艺分析一、工艺分析课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工解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。

课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工二、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、旋具等常用工具课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工三、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20mm，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课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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48mm（2）将工件掉头装夹，粗车外圆至接刀处（3）半精车外圆至47mm（4）将工件掉头装夹，半精车外圆至接刀处课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工操作步骤工艺要点加工简图3.以47mm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所示课题课题四四 多拐曲轴加工多拐曲轴加工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20mm，找正曲柄颈中心孔线1.在四爪单动卡盘上通过十。