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1、第五章典型汽車零件的機械加工工藝 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 5-2 連 桿 制 造 工 藝 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 汽 車 齒 輪 按 照 其 結(jié) 構(gòu) 特 點 分 為 五 類 ： 類 單 聯(lián) 齒 輪 ， 孔 的 長 徑 比 L/D1 。 類 多 聯(lián) 齒 輪 ， 孔 的 長 徑 比 L/D1 。 這 兩 種 齒 輪 亦 稱 為 筒 形 齒 輪 ， 內(nèi) 孔 為 光 孔 、 鍵槽 孔 或 花 鍵 孔 。 5-1 齒 輪 制 造 工 藝一 、 齒 輪 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 類 盤 形 齒 輪 ， 具 有 輪 轂 ， 孔 的 長 徑 比 L/D1 。 類 齒 圈 ， 沒 有 輪 轂 ， 孔

2、的 長 徑 比 L/D1齒 輪 的 定 位 應(yīng) 先 以 端 面 為 主 要定 位 基 面 加 工 內(nèi) 孔 和端 面 ， 并 在 一 次 裝 中完 成 ， 以 保 證 其 垂 直度 。 再 以 加 工 后 的 內(nèi) 孔和 端 面 作 為 組 合 定 位基 面 加 工 外 圓 和 另 一端 面 。 加 工 齒 面 時 應(yīng) 采 用內(nèi) 孔 及 端 面 定 位 。五 、 齒 輪 機 械 加 工 的 定 位 基 準 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 齒 輪 孔 長 徑 比 L/D1的 盤 形 齒 輪 的 定 位 當(dāng) 加 工 軸 的 外 圓 表 面 、 外 螺 紋 、 圓 柱 齒 輪 齒 面 和 花鍵 時 ，

3、常 選 擇 軸 兩 端 的 中 心 孔 作 為 定 位 基 準 ， 把 工 件安 裝 在 機 床 的 前 、 后 （ 或 上 、 下 ） 兩 頂 尖 之 間 進 行 加工 。 如 以 工 件 兩 端 中 心 孔 定 位 不 方 便 或 安 裝 剛 度 不 足 時 ，常 用 磨 削 過 的 兩 軸 頸 定 位 ， 裝 夾 在 精 密 的 彈 性 夾 頭 中進 行 加 工 。五 、 齒 輪 機 械 加 工 的 定 位 基 準 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 三階段：齒坯加工輪齒齒面加工熱處理后的精加工。 齒 坯 加 工 主 要 是 為 輪 齒 齒 面 加 工 準 備 好 定 位基 準 （ 基 面

4、） 。 輪 齒 齒 面 的 加 工 方 案 主 要 取 決 于 齒 輪 的 精 度等 級 ， 同 時 考 慮 到 齒 輪 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 、 生 產(chǎn) 類 型及 熱 處 理 方 法 等 。 鋼 制 齒 輪 的 淬 火 工 序 ， 主 要 是 使 齒 面 具 有 較高 的 硬 度 。 而 心 部 要 保 持 一 定 的 韌 性 。六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 汽 車 齒 輪 機 械 加 工 的 工 藝 過 程1.定 位 基 面 （ 齒 輪 內(nèi) 孔 及 端 面 或 齒 輪 軸 端 面 及 中 心 孔 ）的 加 工 ；2.外 表 面 及

5、 其 他 表 面 的 加 工 ；3.輪 齒 齒 面 的 粗 、 精 加 工 ；4.熱 處 理 ；5.修 復(fù) 定 位 基 面 及 精 加 工 裝 配 基 準 （ 內(nèi) 孔 及 端 面 、 軸頸 、 花 鍵 等 ） ；6.輪 齒 齒 面 進 行 熱 處 理 后 的 精 加 工 。 主 要 工 序 后 ， 對 工 件 進 行 清 洗 、 中 間 檢 驗 及 最 終 檢驗 。六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 1.齒 坯 加 工 帶 孔 圓 柱 齒 輪 的

6、齒 坯 加 工 ， 可 在 單 軸 、 雙 軸 或 多 軸 數(shù)控 機 床 上 進 行 。 齒 輪 軸 的 定 位 基 準 是 兩 端 中 心 孔 。 鉆 中心 孔 前 一 般 先 加 工 軸 的 兩 端 面 ， 以 防 因 鍛 件 端 面 不 平 整使 中 心 孔 鉆 偏 或 折 斷 中 心 鉆 頭 。齒 坯 加 工 方 案 的 選 擇 取 決 于 齒 輪 的 輪 體 結(jié) 構(gòu) 和 生 產(chǎn) 類 型 ：大 批 量 生 產(chǎn) 的 齒 坯 加 工 ： 鉆 拉 多 車 刀 以 毛 坯 外 圓 及 端 面 定 位 進 行 鉆 孔 或 者 擴 孔 ； 拉 孔 ； 以 孔 定 位 在 多 刀 半 自 動 車 床

7、 上 粗 、 精 外 圓 、 端 面 及 倒 角 ；成 批 生 產(chǎn) 齒 坯 加 工 ： 車 拉 車 以 毛 坯 外 圓 或 輪 轂 定 位 ， 粗 車 外 圓 、 端 面 和 內(nèi) 孔 ； 以端 面 支 承 拉 孔 ； 以 孔 定 位 精 車 外 圓 及 端 面 等 ； 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 1.齒 坯 加 工 雙 面 銑 端 面 、 鉆 中 心 孔 采 用 雙 工 位 專 用 機 床夾 具 在 專 用 機 床 上 先加 工 好 ， 如 圖 所 示 。 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪

8、 制 造 工 藝 2.齒 形 加 工 加 工 方 法 ： 成 形 法 和 展 成 法 ； 加 工 方 案 ： 取 決 于 齒 輪 的 精 度 等 級 、 結(jié) 構(gòu) 形 狀 、 生 產(chǎn)類 型 和 齒 輪 的 熱 處 理 方 法 及 生 產(chǎn) 工 廠 的現(xiàn) 有 條 件 ；（ 1） 8級 精 度 以 下 齒 輪 調(diào) 質(zhì) 處 理 的 齒 輪 用 滾 齒 或 插 齒就 能 滿 足 要 求 ； 對 于 已 經(jīng) 淬 硬 齒 輪 采 用 ： 滾 齒 剃 齒 齒 端 加 工 淬 火 校 正 孔 ；（ 2) 67級 精 度 齒 輪 淬 硬 齒 輪 采 用 ： 滾 齒 齒 端 加工 淬 火 校 正 基 準 磨 齒 ；（

9、 3） 5級 精 度 以 上 一 般 采 用 滾 齒 精 滾 齒 淬 火 校 正 基 準 粗 磨 齒 精 磨 齒 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 2.齒 形 加 工l 對 于 齒 圈 或 盤 形 圓 柱 齒 輪 的 齒 形 加 工 ， 采 用 展 成 法 在滾 齒 機 或 插 齒 機 上 利 用 齒 輪 滾 刀 或 齒 輪 插 刀 的 相 對 運動 進 行 切 削 加 工 ， 如 圖 所 示 。 齒 輪 滾 刀 滾 切 圓 柱 齒 輪 示 意 圖a） 齒 輪 滾 刀 滾 切 齒 輪 及 其 運 動 b） 若 干 包 絡(luò) 線 形 成 的

10、 漸 開 線 齒 廓齒 輪滾 刀 被 滾 切齒 輪 漸 開 線齒 廓 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 2.齒 形 加 工l 對 于 多 聯(lián) 齒 輪 ， 當(dāng) 兩 齒 輪 間 距 足 夠 大 時 ， 采 用 在 滾 齒機 上 滾 切 加 工 ； 當(dāng) 兩 齒 輪 間 距 較 小 或 為 內(nèi) 齒 時 ， 在 插齒 機 上 進 行 插 削 加 工 ， 如 圖 所 示 。 a） 插 削 小 間 距 齒 輪 b） 插 削 內(nèi) 齒 輪 插 削 雙 聯(lián) 齒 輪 和 內(nèi) 齒 輪齒 輪 插 刀 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5

11、-1 齒 輪 制 造 工 藝 2.齒 形 加 工l 齒 端 加 工 ， 其 內(nèi) 容 有 倒 圓 、 倒 棱 和 去 毛 刺 等 ， 其 目 的是 使 齒 輪 沿 軸 向 移 動 時 容 易 進 入 嚙 合 狀 態(tài) 。 一 般 在 齒輪 倒 角 機 進 行 加 工 ， 如 圖 所 示 。 a） 倒 尖 角 b） 倒 棱 c） 倒 圓 角 d） 齒 端 倒 圓 加 工 齒 端 形 狀 及 加 工 指 狀 銑 刀 齒 輪 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 3.齒 端 倒 角 加 工（ 1） 去 掉 齒 端 銳 角 齒 輪 ， 特 別 是 斜

12、齒 輪 的 齒 端 銳 角 部 分g的 強 度 很 低 ， 齒 面 經(jīng) 過 淬 火 很 脆 ， 工 作 中 銳 角 容 易 折 斷 ，斷 片 會 破 壞 齒 輪 箱 內(nèi) 的 零 件 ， 故 必 須 預(yù) 先 把 銳 角 去 除 。（ 2） 滑 動 變 速 齒 輪 齒 端 倒 圓 角 變 速 器 齒 輪 換 擋 時 ， 為了 容 易 嚙 合 ， 其 齒 端 要 有 圓 角 。（ 3） 修 磨 基 準 孔 和 端 面 作 為 齒 輪 定 位 基 面 的 內(nèi) 孔 和 端面 ， 淬 火 后 其 形 狀 和 尺 寸 都 有 定 變 化 ， 輪 齒 的 相 對 位置 也 有 新 的 誤 差 。 六 、 齒

13、輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 3.齒 端 倒 角 加 工 斜 齒 輪 倒 銳 角 簡 圖 換 擋 齒 輪 齒 端 銑 圓 角 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 3.齒 端 倒 角 加 工 大 量 生 產(chǎn) 汽 車 第 一 速 及 倒 車 齒 輪 的 工 藝 過 程 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-1 齒 輪 制 造 工 藝 成 批 生 產(chǎn) 汽 車 第 一 速 及 倒 車 齒 輪 的 工 藝 過 程 六 、 齒 輪 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排

14、5-1 齒 輪 制 造 工 藝數(shù) 控 機 床 加 工 齒 輪 連 桿 是 連 接 活 塞 與曲 軸 的 動 力 功 能 件 。連 桿 小 頭 通 過 活 塞 銷與 活 塞 相 連 ， 連 桿 大頭 與 曲 軸 的 連 桿 軸 頸相 連 ， 并 把 活 塞 承 受的 氣 體 壓 力 傳 送 給 曲軸 ， 是 活 塞 的 往 復(fù) 運動 轉(zhuǎn) 變 成 曲 軸 的 旋 轉(zhuǎn)運 動 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝一 、 連 桿 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 銅 套連 桿 小 頭桿 身加 工 、 安 裝方 向 記 號連 桿 體連 桿 螺 栓 連 桿 軸 瓦連 桿 蓋連 桿 大 頭 通 常 按 對 口 面 （ 又 稱

15、 結(jié) 合面 ） 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 分 為 兩 類 ：u平 切 口對 口 面 與 連 桿 桿 身 軸 線 垂直 ， 通 常 用 于 汽 油 機 ；u斜 切 口對 口 面 與 連 桿 桿 身 軸 線 成一 定 的 夾 角 ， 通 常 用 于 柴油 機 ； 5-2 連 桿 制 造 工 藝一 、 連 桿 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 東 風(fēng) 商 用 車 發(fā) 動 機 廠 生 產(chǎn) 連 桿 5-2 連 桿 制 造 工 藝一 、 連 桿 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 5-2 連 桿 制 造 工 藝二 、 連 桿 的 工 藝 性 分 析 1.連 桿 蓋 和 連 桿 體 的 連 接 方 式 a） 螺 栓 定 位 連 接 b） 套

16、筒 定 位 連 接 c） 齒 形 定 位 連 接 d） 凸 肩 定 位 連 接 5-2 連 桿 制 造 工 藝 2.連 桿 大 、 小 頭 的 厚 度 二 、 連 桿 的 工 藝 性 分 析 5-2 連 桿 制 造 工 藝 3.連 桿 桿 身 的 潤 滑 油 孔 一 般 為 4 8mm的 深 孔， 潤 滑 油 從 連 桿 大 頭 內(nèi) 沿 桿身 油 孔 通 向 小 頭 襯 套 孔 。 由于 深 孔 加 工 困 難 ， 有 些 連 桿以 階 梯 孔 代 替 小 直 徑 通 孔 ，從 而 改 善 了 工 藝 性 。 小 頭 及 襯 套 上 鉆 小 孔 或 開槽 ， 因 而 避 免 了 深 孔 加 工

17、 。 兩 種 潤 滑 連 桿 小 頭 孔 的 結(jié) 構(gòu) 二 、 連 桿 的 工 藝 性 分 析 5-2 連 桿 制 造 工 藝三 、 連 桿 的 主 要 技 術(shù) 要 求主 要 項 目 技 術(shù) 要 求連 桿 小 頭 底 孔 尺 寸 /mm IT7圓 柱 度 /mm 0.01表 面 粗 糙 度 Ra/ m 1.6連 桿 小 頭 襯 套 孔 尺 寸 / mm IT5-IT6圓 柱 度 / mm 0.008表 面 粗 糙 度 Ra/ m 0.8連 桿 大 頭 底 孔 尺 寸 / mm IT5-IT6 圓 柱 度 / mm 不 超 過 尺 寸 公 差表 面 粗 糙 度 Ra/ 0.8連 桿 小 頭 孔 中

18、 心 距 /mm （ 0.03-0.05）連 桿 小 頭 孔 平 行 度 /mm 0.02/100-0.06/100連 桿 兩 端 面 對 大 頭 軸 線 垂 直 度 /mm 0.0/610-0.1/10厚 度 公 差 /mm 0.05-0.08表 面 粗 糙 度 Ra/ m 0.8平 面 度 /mm 0.05連 桿 質(zhì) 量 公 差 /g 3 8 （ 1） 連 桿 小 頭 孔 的 尺 寸 公 差 不 低 于 IT7， 表 面 粗 糙 度Ra值 不 大 于 0.80m， 圓 柱 度 公 差 等 級 不 低 于 7級 。（ 2） 連 桿 大 頭 孔 的 尺 寸 公 差 與 所 用 軸 瓦 的 種

19、類 有 關(guān) 。（ 3） 連 桿 小 頭 孔 及 小 頭 襯 套 孔 軸 線 對 連 桿 大 頭 孔 軸 線的 平 行 度 ： 在 大 、 小 頭 孔 軸 線 所 決 定 的 平 面 的 平 行 方向 上 ， 平 行 度 公 差 值 應(yīng) 不 大 于 100： 0.03； 垂 直 于 上述 平 面 的 方 向 上 ， 平 行 度 公 差 值 應(yīng) 不 大 于 100： 0.06。（ 4） 為 了 保 證 發(fā) 動 機 運 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) 對 于 連 桿 的 重 量 及 裝 在同 一 臺 發(fā) 動 機 中 的 連 桿 重 量 差 都 有 要 求 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝三 、 連 桿 的 主 要 技

20、 術(shù) 要 求 發(fā) 動 機 連 桿 材 料 ， 一 般 采 用 45鋼 或 45Cr、 35CrMo，并 經(jīng) 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 以 提 高 其 強 度 及 抗 沖 擊 能 力 。 也 有 采用 非 調(diào) 質(zhì) 鋼 如 35MnVS， 或 采 用 55鋼 或 球 墨 鑄 鐵 制 造 連桿 的 。 使 用 非 調(diào) 質(zhì) 鋼 制 造 連 桿 可 免 去 調(diào) 質(zhì) 工 藝 ， 節(jié) 約了 工 時 和 能 源 。 鋼 制 連 桿 一 般 采 用 鍛 造 方 法 制 造 毛 坯 。 大 批 大 量 生產(chǎn) 中 采 用 模 鍛 。 一 般 分 為 初 鍛 和 終 鍛 。 有 的 連 桿 采 用 輥 鍛 -模 鍛 工 藝

21、 ， 其 工 藝 過 程 為 ：輥 段 制 坯 熱 模 鍛 （ 預(yù) 鍛 、 終 鍛 ） 切 邊 、 沖 孔 。 20世 紀 80年 代 以 后 ， 大 批 量 生 產(chǎn) 的 連 桿 采 用 粉 末 冶金 鍛 造 法 在 汽 車 發(fā) 動 機 上 相 繼 使 用 。 粉 末 冶 金 鍛 造 連桿 的 特 點 是 力 學(xué) 性 能 優(yōu) 良 ， 尺 寸 精 度 高 ， 質(zhì) 量 較 輕 及質(zhì) 量 偏 差 很 小 等 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝四 、 連 桿 的 材 料 與 毛 坯 連 桿 毛 坯 主 要 有 兩 種 類 型 ： 連 桿 體 與 連 桿 蓋 合 在 一 起 的 整 體 式 鍛 件 連

22、桿 體 、 連 桿 蓋 分 開 的 分 開 式 鍛 件 。分 開 鍛 造 的 連 桿 ， 金 屬 纖 維 是 連 續(xù) 的 ， 因 此 具 有較 高 的 強 度 。 整 體 鍛 造 的 連 桿 要 增 加 切 斷 連 桿 的 工 序， 切 斷 后 連 桿 蓋 的 纖 維 是 斷 裂 的 ， 因 而 削 弱 了 強 度 。但 整 體 式 連 桿 因 為 具 有 節(jié) 材 節(jié) 能 、 鍛 造 工 藝 簡 單 且 節(jié)省 鍛 造 模 具 以 及 接 合 面 機 械 加 工 量 小 等 特 點 而 被 廣 泛采 用 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝四 、 連 桿 的 材 料 與 毛 坯 5-2 連 桿 制

23、 造 工 藝五 、 連 桿 機 械 加 工 的 定 位 基 準連 桿 結(jié) 構(gòu) 工 藝 特 點 ： 外 形 復(fù) 雜 ， 不 易 定 位 ； 大 、 小 頭 由細 長 的 桿 身 連 接 ， 剛 度 差 ， 容 易 變 形 ； 尺 寸 、 形 狀 和 位 置 公差 要 求 很 嚴 格 ， 表 面 粗 糙 度 值 小 ， 給 加 工 帶 來 許 多 困 難 。 為區(qū) 分 非 定 位 端 面 的 桿 身 和 連 桿 蓋 上 各 鍛 造 出 一 個 凸 點 ， 作 為標 記 。 不同工藝凸臺的連桿結(jié)構(gòu) 有 些 連 桿 在 大 、 小 頭 側(cè) 面 有 三 個 或 者 四 個 中 心 孔 作 為輔 助 基

24、準 ， 該 定 位 方 法 ， 不 僅 可 以 是 加 工 過 程 基 準 不 變 ，而 且 還 可 以 實 現(xiàn) 大 、 小 頭 同 時 加 工 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝五 、 連 桿 機 械 加 工 的 定 位 基 準 連 桿 為 剛 性 較 差 工 件 ， 選 擇 夾 緊 過 程 中 要 注 意 夾 緊力 的 大 小 、 方 向 及 著 力 點 位 置 的 選 擇 ， 以 免 受 夾 緊 力 作 用而 產(chǎn) 生 變 形 ， 降 低 加 工 精 度 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝五 、 連 桿 機 械 加 工 的 定 位 基 準 連 桿 的 主 要 加 工 表 面 為 大 頭 孔

25、 、 小 頭 孔 、 端 面 、連 桿 蓋 與 連 桿 體 的 接 合 面 以 及 連 桿 螺 栓 孔 ；次 要 加 工 表 面 為 油 孔 、 鎖 口 槽 等 ；輔 助 基 準 為 工 藝 凸 臺 或 中 心 孔 。非 機 械 加 工 技 術(shù) 要 求 有 探 傷 和 稱 重 、 去 重 。 還 有檢 驗 、 清 洗 、 去 毛 刺 等 工 序 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝六 、 連 桿 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排u連 桿 大 、 小 頭 兩 端 面 加 工 ： 采 用 粗 銑 粗 磨 精 磨 或 粗 磨 半 精 磨 精 磨 等 加 工 工 藝 方 案 。u連 桿 小 頭

26、 底 孔 的 加 工 ： 一 般 采 用 鉆 孔 拉 孔 鏜 孔 或 鉆 孔 擴 孔 鉸 孔 等 加 工 工 藝 方 案 ； 壓 入青 銅 襯 套 后 ， 多 以 金 剛 鏜 （ 細 鏜 ） 襯 套 內(nèi) 孔 作 為 最 后加 工 。 u連 桿 大 頭 的 加 工 ， 一 般 采 用 粗 鏜 半 精 鏜 精鏜 珩 磨 工 藝 方 案 。u連 桿 螺 栓 孔 一 般 采 用 鉆 孔 擴 孔 鉸 孔 加 工 。 u 根 據(jù) 連 桿 的 結(jié) 構(gòu) 特 點 及 機 械 加 工 要 求 ， 各 表 面 的加 工 順 序 大 致 如 下 ： 加 工 大 、 小 頭 端 面 加 工 定 位 基 準 孔 （ 大

27、、 小 頭 孔 ）和 工 藝 凸 臺 粗 、 半 精 加 工 主 要 表 面 （ 包 括 大 頭 孔 、結(jié) 合 面 及 螺 栓 孔 等 ） 把 連 桿 蓋 和 連 桿 體 裝 配 在 一起 ， 精 加 工 連 桿 總 成 ， 校 正 連 桿 質(zhì) 量 對 大 、 小 頭孔 進 行 精 加 工 和 精 整 、 光 整 加 工 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝六 、 連 桿 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排 5-2 連 桿 制 造 工 藝六 、 連 桿 主 要 加 工 表 面 的 工 序 安 排工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備1 磨 大 、 小 頭 第 一 端 面 立 式 單 軸 圓

28、臺 磨 床2 磨 大 、 小 頭 第 二 端 面 立 式 單 軸 圓 臺 磨 床3 拉 削 大 頭 兩 側(cè) 面 、 小 頭 工 藝 凸 臺 立 式 拉 床4 鉆 、 鏜 小 頭 孔 并 雙 面 倒 角 ； 粗 鏜 大 頭 上 半 孔 并 雙 面倒 角 ； 粗 鏜 大 頭 下 半 孔 并 雙 面 倒 角 （ 鏜 頭 移 位 ） 組 合 鏜 床（ 加 工 小 頭 孔 采 用 鉆 鏜 復(fù) 合 刀 具 ）5 切 斷 切 斷 機 床6 同 時 拉 削 結(jié) 合 面 、 螺 母 座 面 立 式 拉 床 7 鉆 、 擴 、 鉸 螺 栓 孔 ； 銑 軸 瓦 鎖 口 槽 ； 鉆 小 頭 油 孔 自 動 線 （ 隨

29、 行 夾 具 同 時 裝 夾 連 桿 體和 連 桿 蓋 ）8 測 量 結(jié) 合 面 及 螺 栓 孔 綜 合 自 動 測 量 儀9 裝 配 連 桿 及 連 桿 蓋 、 擰 緊 螺 栓 全 自 動 擰 緊 機10 精 磨 大 、 小 頭 兩 端 面 立 式 雙 軸 圓 臺 平 面 磨 床11 稱 重 、 去 重 稱 重 、 去 重 機12 精 鏜 連 桿 小 頭 底 孔 ； 壓 倒 套 、 打 標 記 號 ； 同 時 精 鏜小 頭 鋼 套 孔 及 大 頭 孔 三 工 位 組 合 機 床13 端 面 、 大 小 頭 孔 及 去 重 快 處 去 毛 刺 全 自 動 去 毛 刺 機14 檢 查 打 、 小

30、 頭 孔 的 孔 徑 尺 寸 、 圓 度 、 圓 柱 度 、 平 行度 及 大 頭 端 面 的 厚 度 綜 合 自 動 測 量 儀 1.連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 加 工 連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 加 工 是 連 桿 機 械 加 工 中 的 主 要定 位 基 準 ， 應(yīng) 首 先 加 工 出 該 平 面 。 成 批 生 產(chǎn) 時 多 采 用 銑 削 加 工 。 可 在 立 式 組 合 銑 床 或 立 式 圓 工 作 臺平 面 銑 床 上 用 硬 質(zhì) 合 金 可 轉(zhuǎn) 位 面 銑 刀 進 行 銑 削 加 工 。 在 立 式 圓 工 作 臺 平 面 銑 床 上 加 工 時 ， 因 為

31、連 續(xù) 轉(zhuǎn) 動 的圓 形 工 作 臺 上 可 安 裝 多 套 銑 床 夾 具 ， 銑 削 是 連 續(xù) 的 ， 裝夾 工 件 和 銑 削 加 工 又 是 同 時 進 行 的 ， 故 生 產(chǎn) 率 較 高 。 但 銑 削 時 銑 刀 切 削 是 間 斷 的 ， 易 發(fā) 生 振 動 ， 對 加 工 質(zhì)量 有 一 定 影 響 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 大 批 量 生 產(chǎn) 時 因 連 桿 毛 坯 精 度 高 ， 加工 余 量 較 小 ， 故 多 采 用 端面 磨 削 方 法 直 接 磨 削 連 桿大 、 小 頭 端 面 。 連 桿 大 、 小 頭

32、 端 面 的 磨削 加 工 方 式 有 兩 種 ： 在 立 軸 多 砂 輪 圓 形工 作 臺 平 面 磨 床 上 磨 削 。 立 式 五 軸 圓 形 工 作 臺 平 面 磨 床 磨 削 連 桿 大 、 小 頭 端 面 示 意 圖 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 1.連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 加 工 磨 削 過 程 分 兩 個 工 步 進 行 ： 第 一 工 步 是 以 無 凸 點 標 記 的 一 側(cè) 端 面 （ 非 定 位基 準 面 ） 作 為 定 位 基 準 ， 加 工 有 凸 點 標 記 一 側(cè) 的 端面 ； 第 二 工 步 將

33、連 桿 翻 轉(zhuǎn) 180 ， 以 有 凸 點 標 記 一側(cè) 端 面 定 位 ， 加 工 無 凸 點 標 記 的 一 側(cè) 端 面 。 磨 削 時圓 形 工 作 臺 連 續(xù) 回 轉(zhuǎn) ， 被 加 工 連 桿 隨 工 作 臺 回 轉(zhuǎn) 兩周 ， 經(jīng) 一 次 翻 轉(zhuǎn) ， 完 成 大 、 小 頭 兩 端 面 的 磨 削 。 因 圓 形 工 作 臺 上 裝 有 多 套 磨 床 夾 具 ， 并 且 磨 削加 工 與 裝 卸 工 件 時 間 重 合 ， 所 以 生 產(chǎn) 率 很 高 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 1.連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 加 工 臥

34、 式 對 置 雙 砂 輪 同 時 磨 削 連桿 大 、 小 頭 兩 端 面 的 示 意 圖 大 批 量 生 產(chǎn) 時 因 連 桿 毛 坯 精 度 高 ， 加工 余 量 較 小 ， 故 多 采 用 端面 磨 削 方 法 直 接 磨 削 連 桿大 、 小 頭 端 面 。 連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 磨削 加 工 方 式 有 兩 種 ： 在 臥 式 對 置 雙 砂 輪平 面 磨 床 上 同 時 磨 削 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 1.連 桿 大 、 小 頭 端 面 的 加 工 輔 助 基 準 主 要 指 連 桿 上 的 工 藝 凸 臺 和

35、連 桿 側(cè) 面 。 其 它 平 面 指 連 桿 蓋 與 連 桿 體 的 接 合 面 以 及 連 桿 蓋 、連 桿 體 與 螺 栓 頭 、 螺 母 的 支 承 面 等 。 這 些 表 面 常 用 銑 削 或 拉 削 加 工 ， 接 合 面 精 加 工 常 用磨 削 。 拉 削 方 式 有 兩 種 ： 雙 滑 枕 立 式 外 拉 床 拉 削 ； 臥 式 連續(xù) 式 拉 床 拉 削 。 在 立 式 外 拉 床 上 拉 削 時 ， 為 提 高 生 產(chǎn) 率 和 保 證 各 加工 表 面 的 位 置 精 度 ， 常 將 幾 個 表 面 組 合 起 來 同 時 進 行拉 削 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝

36、七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 2.連 桿 輔 助 基 準 及 其 它 平 面 的 加 工 同 時 拉 削 連 桿 體 各 表 面 的 組 合 方 式 根 據(jù) 連 桿 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 有 不 同 的 組 合 加 工 方 式 。 每 種 方 式 都 由兩 個 工 步 完 成 。 加 工 上 述 表 面 時 ， 是 以 小 頭 孔 、 連 桿 體 大 小 頭 端 面 和 大 頭 外形 表 面 定 位 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 2.連 桿 輔 助 基 準 及 其 它 平 面 的 加 工 臥 式 連 續(xù) 拉 床 示 意

37、 圖 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 2.連 桿 輔 助 基 準 及 其 它 平 面 的 加 工 連 桿 端 面 加 工 后 ， 接 著 進 行 小 頭 孔 的 粗 加 工 和 精 加 工 ， 使孔 的 精 度 達 到 H7級 ， 以 滿 足 作 為 定 位 基 準 的 需 要 。 如 毛 坯孔 已 沖 出 ， 則 以 擴 孔 作 為 粗 加 工 。 尺 寸 小 的 連 桿 毛 坯 沒 有 預(yù)制 孔 ， 則 需 先 鉆 孔 、 擴 孔 ， 再 鉸 孔 或 拉 孔 。 小 批 生 產(chǎn) 時 ， 用 立 式 鉆 床 在 一 個 工 序 中 完 成 鉆

38、 、 擴 、 鉸 孔。 加 工 時 ， 用 小 頭 非 加 工 外 圓 定 位 以 保 證 孔 的 壁 厚 均 勻 。 成 批 生 產(chǎn) 時 ， 用 轉(zhuǎn) 臺 式 多 工 位 組 合 機 床 完 成 小 頭 孔 的 鉆 或擴 孔 、 鉸 孔 或 鏜 孔 及 孔 口 倒 角 。 大 量 生 產(chǎn) 時 ， 用 鉆 (或 擴 )、 拉 完 成 小 頭 孔 的 粗 加 工 和 半 精加 工 。 生 產(chǎn) 率 高 ， 且 精 度 易 保 證 。（ 1） 連 桿 大 、 小 頭 孔 的 粗 加 工 和 半 精 加 工 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 3.連 桿 大

39、 、 小 頭 孔 的 加 工 對 整 體 式 連 桿 毛 坯 ， 大 頭 孔 的 粗 加 工 ， 可 在 切 開 連 桿 蓋 前或 在 切 斷 連 桿 蓋 后 進 行 。 若 在 切 斷 前 進 行 加 工 ， 要 通 過 偏 心 擴 孔 或 偏 心 鏜 孔 加 工 出橢 圓 孔 。 故 多 數(shù) 情 況 下 ， 大 頭 孔 是 在 切 斷 連 桿 蓋 后 ， 并 和 連桿 體 合 并 在 一 起 進 行 加 工 。 生 產(chǎn) 量 較 大 時 ， 用 多 軸 鏜 頭 和 多 工 位 夾 具 或 多 工 位 機 床 進行 加 工 。 大 量 生 產(chǎn) 時 ， 可 在 連 桿 蓋 切 斷 后 ， 在 連

40、 續(xù) 式 拉 床 上拉 削 大 頭 側(cè) 面 、 半 圓 孔 和 結(jié) 合 面 等 一 起 組 合 拉 削 ； 或 在 幾 臺連 續(xù) 式 拉 床 上 分 別 拉 削 大 頭 側(cè) 面 、 螺 栓 頭 及 螺 母 的 支 承 面 ，切 斷 連 桿 蓋 和 拉 削 連 桿 蓋 ， 連 桿 體 的 結(jié) 合 面 、 半 圓 孔 。 （ 1） 連 桿 大 、 小 頭 孔 的 粗 加 工 和 半 精 加 工 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 3.連 桿 大 、 小 頭 孔 的 加 工 連 桿 大 頭 孔 精 加 工 和 精 整 、 光 整 加 工 是 在 連 桿

41、體 和 連 桿蓋 組 裝 后 進 行 的 ； 而 小 頭 孔 因 為 在 組 裝 前 已 加 工 到 一 定 的尺 寸 精 度 ， 故 組 裝 后 直 接 進 行 精 加 工 。 一 般 小 頭 底 孔 和 襯 套 孔 采 用 金 鋼 鏜 （ 細 鏜 ） ， 大 頭 孔 多采 用 金 鋼 鏜 （ 細 鏜 ） 及 珩 磨 加 工 。 也 有 的 連 桿 小 頭 底 孔 拉 削 后 ， 不 再 進 行 金 剛 孔 ， 僅 金 剛鏜 大 頭 孔 ； 有 的 連 桿 小 頭 底 孔 、 大 頭 孔 均 經(jīng) 珩 磨 ； 有 的 連 桿 直 接 利用 雙 軸 精 密 鏜 床 對 大 、 小 頭 孔 進 行

42、 精 加 工 。（ 2） 連 桿 大 、 小 頭 孔 的 精 加 工 和 精 整 、 光 整 加 工 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 3.連 桿 大 、 小 頭 孔 的 加 工 連 桿 大 、 小 頭 孔 的 精 加 工 一 般 有 兩 種 方 案 ： （ 1） 大 、 小 頭 孔 同 時 加 工 大 、 小 頭 孔 同 時 在 專 用 的 臥 式 雙 軸 金 鋼 鏜 床 或 精 度 鏜 床 上進 行 加 工 。 加 工 時 連 桿 以 大 小 頭 端 面 、 小 頭 孔 和 大 頭 側(cè) 面 定位 ， 小 頭 孔 內(nèi) 的 定 位 銷 在 工 件

43、 夾 緊 后 抽 出 ， 即 可 同 時 對 大 、小 頭 孔 進 行 加 工 。 近 年 來 ， 在 加 工 中 心 上 同 時 半 精 鏜 、 精 鏜 連 桿 大 、 小 頭 孔的 方 法 應(yīng) 用 越 來 越 廣 泛 。 （ 2） 大 、 小 頭 孔 分 別 加 工 其 加 工 質(zhì) 量 在 很 大 程 度 上 取 決 于 鏜 床 夾 具 的 制 造 精 度 和 定位 的 準 確 性 。 與 大 、 小 頭 孔 同 時 加 工 相 比 ， 該 方 法 機 床 和 夾具 的 調(diào) 整 較 容 易 ； 由 于 是 單 孔 加 工 ， 產(chǎn) 生 的 切 削 力 小 ， 引 起的 工 藝 系 統(tǒng) 的 振

44、 動 較 小 。 但 易 引 起 較 大 誤 差 。（ 2） 連 桿 大 、 小 頭 孔 的 精 加 工 和 精 整 、 光 整 加 工 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 3.連 桿 大 、 小 頭 孔 的 加 工 連 桿 體 、 連 桿 蓋整 體 精 鍛 和 撐 斷 工藝 ， 是 在 半 精 加 工后 將 連 桿 蓋 與 連 桿體 撐 斷 ， 使 撐 斷 面產(chǎn) 生 凸 凹 不 平 ， 連桿 蓋 與 連 桿 體 再 組裝 時 只 有 唯 一 的 位置 。 撐 斷 套楔 形 壓 頭撐 斷 槽定 位 銷 A-AAA連 桿 撐 斷 工 藝 示 意 圖

45、5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 4.連 桿 接 合 面 裂 解 加 工 工 藝 連 桿 裂 解 工 藝 特 點 ： 連 桿 蓋 與 連 桿 體 之 間 只 需 用 螺 栓 連 接 ， 即 可 保 證相 互 位 置 精 度 ； 能 保 證 連 桿 蓋 與 連 桿 體 的 裝 配 精 度 ； 以 整 體 加 工 代 替 了 接 合 面 的 分 體 加 工 ， 減 少 了 加工 工 序 ； 簡 化 了 連 桿 螺 栓 孔 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 ， 降 低 了 對 螺 栓 孔 的加 工 要 求 ， 省 去 了 螺 栓 孔 的 精 加 工 和 加 工 設(shè) 備

46、； 節(jié) 材 省 能 、 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 高 、 生 產(chǎn) 成 本 低 等 優(yōu) 點 。 已 在 汽 車 發(fā) 動 機 連 桿 生 產(chǎn) 中 被 廣 泛 采 用 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 4.連 桿 接 合 面 裂 解 加 工 工 藝 （ 1） 裂 解 連 桿 材 料 連 桿 裂 解 加 工 對 連 桿 材 料 要 求 較 高 ， 要 求 其 塑 性 變形 小 、 強 度 較 好 、 脆 性 適 中 。 （ 2） 裂 解 加 工 連 桿 的 主 要 工 藝 過 程 粗 磨 連 桿 兩 端 面 粗 鏜 及 半 精 鏜 大 、 小 頭 孔 鉆、 攻

47、 螺 紋 孔 加 工 裂 解 槽 撐 斷 裝 配 螺 栓 壓 襯 套并 精 整 、 光 整 加 工 襯 套 精 磨 連 桿 兩 端 面 半 精 鏜 及精 鏜 大 、 小 頭 孔 鉸 珩 小 頭 孔 清 洗 檢 驗 。 5-2 連 桿 制 造 工 藝七 、 連 桿 主 要 表 面 的 機 械 加 工 4.連 桿 接 合 面 裂 解 加 工 工 藝 曲 軸 結(jié) 構(gòu) 特 點曲 軸 在 發(fā) 動 機 內(nèi) 是 一 個 高 速 旋 轉(zhuǎn) 的 長 軸 ， 它 將 活塞 的 直 線 往 復(fù) 運 動 變 為 旋 轉(zhuǎn) 運 動 ， 進 而 通 過 飛 輪 把 扭矩 輸 送 給 底 盤 的 傳 動 系 ， 同 時 還 駱

48、 動 配 氣 機 構(gòu) 及 其 它輔 助 裝 置 ， 所 以 其 受 力 條 件 相 當(dāng) 復(fù) 雜 ， 除 了 旋 轉(zhuǎn) 質(zhì) 量的 離 心 力 外 ， 還 承 受 周 期 性 變 化 的 氣 體 壓 力 和 往 復(fù) 慣性 力 的 共 同 作 用 ， 使 曲 軸 承 受 彎 曲 與 扭 轉(zhuǎn) 載 荷 。 為 保證 工 作 可 靠 ， 曲 軸 必 須 要 有 足 夠 的 強 度 和 剛 度 ， 各 工作 表 面 要 耐 磨 。 而 且 潤 滑 良 好 ； 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 CA6102發(fā) 動 機 曲 軸 毛 坯 材 料 及 制 造 方 法采 用 45“ 鋼 模 鍛 方 式 制 造 ， 它 具

49、 有 較 高 的 剛 度 、 強 度和 良 好 的 耐 磨 性 。 下 圖 為 其 毛 坯 圖 。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 曲 軸 的 主 要 加 工 表 面 及 技 術(shù) 要 求1.主 軸 頸 :曲 軸 共 有 7個 主 軸 頸 ， 它 們 是 曲 軸 的 支 點 。 為 了最 大 限 度 地 增 加 曲 軸 的 剛 度 ， 通 常 將 主 軸 頸 設(shè) 計 得 粗 一 些 ，盡 管 這 會 增 加 重 量 ， 但 是 它 可 以 大 大 提 高 曲 軸 的 剛 度 ， 增 加重 疊 度 ， 減 輕 扭 振 的 危 害 。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 4.曲 柄 臂 :曲 柄 臂 用

50、 于 連 接 主 軸 頸 和 連 桿 軸 頸 ， 共 有 十 二 個 。它 呈 長 圓 形 ， 是 曲 軸 的 薄 弱 環(huán) 節(jié) 。 容 易 產(chǎn) 生 扭 斷 和 疲 勞 破 壞 。曲 柄 半 徑 為 R(57.15士 0.07)mm。5.各 連 桿 軸 頸 軸 心 線 的 相 位 差 在2.連 桿 軸 頸 ： 曲 軸 共 有 六 個 連 桿 軸 頸 ， 它 與 連 桿 總 成 大 頭 相連 接 。 軸 頸 為圓 柱 度 公 差 為 0.005mm。 軸 頸 寬 38H10mm， 其 與 主 軸 頸 的 重疊 度 為 11.35mm。3.油 封 軸 頸 ： 油 封 軸 頸 為62 6 0.32ah

51、 R m 100 7h mm 305 4 g c m6.主 軸 頸 、 連 桿 軸 頸 要 進 行 表 面 淬 火 ， 淬 硬 深 度 2mm-4mm,55-53HRC。 油 封 軸 頸 (即 安 裝 飛 輪 軸 頸 )也 要 進 行 表 面 淬火 ， 淬 硬 深 度 不 小 于 1mm,54-63HRC。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 曲 軸 的 機 械 加 工 工 藝 過 程曲 軸 的 機 械 加 工 工 藝 過 程 在 很 大 程 度 上 取 決 于 生 產(chǎn) 批 量 、 加 工要 求 、 毛 坯 種 類 和 熱 處 理 安 排 等 。典 型 加 工 順 序 為 ： 銑 兩 端 面 鉆

52、中 心 孔 粗 車 精 車 銑 削 熱 處 理 磨 削 加 工 等 。曲 軸 機 械 加 工 過 程 大 致 可 分 為 以 下 幾 個 階 段 : 加 工 定 位 基 面 粗 、 精 車 主 軸 頸 中 間 檢 查 ； 粗 磨 主 軸 頸 銑 定 位 面 車 連 桿 軸 頸 加 工 定 位 銷 孔 、 油 道孔 等 次 要 表 面 中 間 檢 查 ； 中 頻 淬 火 半 精 磨 主 軸 頸 中 間 檢 查 ； 精 磨 連 桿 軸 頸 中 間 檢 查 ； 精 磨 主 軸 頸 銑 鍵 糟 中 間 檢 查 ； 兩 端 孔 加 工 、 動 平 衡 超 精 加 工 主 軸 頸 及 連 桿 軸 頸 最

53、終 檢查 。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 第 九 章 汽 車 典 型 零 件 制 造 工 藝 曲 軸 加 工 工 藝 過 程 分 析 及 典 型 夾 具1定 位 基 準 的 選 擇 。 曲 軸 徑 向 尺 寸 設(shè) 計 基 準 為 主 軸 頸和 連 桿 軸 頸 的 軸 線 ； 軸 向 尺 寸 基 準 為 止 推 面 。作 為 精 基 準 (也 為 設(shè) 計 基 準 )的 中 心 孔 應(yīng) 先 加 工 ， 粗 基準 為 第 一 、 七 主 軸 頸 外 畫 表 面 ， 并 以 第 四 主 軸 頸 兩 側(cè)曲 柄 臂 斜 面 作 為 軸 向 定 位 粗 基 準 。2關(guān) 鍵 工 序 及 典 型 夾 具 。

54、 第 一 道 工 序 為 銑 端 面 、 鉆 中心 孔 。 曲 軸 中 心 孔 是 否 偏 移 ， 對 加 工 表 面 的 余 量 分 布和 動 平 衡 有 直 接 影 響 ， 所 以 應(yīng) 使 中 心 孔 盡 可 能 接 近 曲軸 的 質(zhì) 量 中 心 。 加 工 時 ， 先 銑 兩 端 面 ， 后 鉆 中 心 孔 。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 粗 加 工 主 軸 頸 時 ， 如 以 中 間 軸 頸 作 為 輔 助 支 承 面和 軸 向 定 位 面 時 ， 則 中 間 軸 頸 加 工 應(yīng) 安 排 在 其 它 軸 頸加 工 之 前 進 行 粗 加 工 或 半 精 加 工 ；曲 柄 定 位 面

55、 (也 稱 平 臺 )應(yīng) 在 連 桿 軸 頸 加 工 之 前 進行 加 工 ； 油 道 孔 、 定 位 銷 孔 的 加 工 應(yīng) 在 軸 頸 粗 磨 之 后， 淬 火 之 前 進 行 ； 表 面 淬 火 應(yīng) 在 半 精 磨 加 工 之 前 進 行； 平 衡 在 精 加 工 之 后 進 行 ； 校 直 是 在 容 易 引 起 曲 軸 彎由 變 形 的 工 序 之 后 進 行 ， 如 在 粗 車 、 粗 磨 、 熱 處 理 工序 之 后 進 行 ； 最 終 檢 查 在 清 洗 之 后 進 行 。 5-3 曲 軸 制 造 工 藝 大 量 生 產(chǎn) 的 六 缸 汽 油 機 曲 軸 機 械 加 工 工 藝 過 程 5-3 曲 軸 制 造 工 藝