实习复习资料 54页

机械工程学院机自专业（一拖）生产实习参考资料中国洛阳第一拖拉机厂生产实习2014年6月15日编一、发动机概述内燃机是将燃料在其燃烧室中燃烧产生的热量直接转化为机械\n能的一种动力机械。（一）发动机分类：从所用燃料分：汽油机，柴油机，天然气发动机，双燃料发动机从着火方式分：压燃式，点燃式从冲程数分：四冲程，二冲程从汽缸冷却方式分：水冷，风冷从增压程度分：自然吸气，增压，增压中冷（水空中冷及空空中冷）从汽缸排列方式分：直列式，V型从混合气准备方式分：化油器式，直喷式从用途分：拖拉机用，汽车用，工程机械用，船用，发电机组用\n(二)柴油机基本构成1.机体和气缸盖(1)机体缸体：内燃机的骨架，内燃机所有零件几乎都要装在它上面(2)缸盖：密封汽缸上平面，并与汽缸和活塞组成燃烧室往复活塞式内燃机的的主要工作机构，它承受燃料燃烧时产生的气体力，并将此传递给曲轴对外输出做功，同时将活塞的往复运动转\n变为曲轴的旋转运动，是实现热功转换的主要机构。1.配气机构简图按照内燃机工作循环要求，保证新鲜空气或可燃混合气体适时充入汽缸，并将燃烧后的废气及时排出做气阀室罩摇臂顶杆\n凸轮轴1.增压系统增压是在没有增加柴油机的排量和转速的情况下，提高动力性、经济性和降低排放的有效手段，也是柴油机的发展趋势。在高原地区，由于空气稀薄，非增压机的功率就会明显下降。增压器在高原运行时随着海拔高度的升高，其转速也会升高，增压压力就会升高。而增压机由于这些自身的调节，功率不会明显下降二、曲轴加工工艺（一）曲轴概述及组成1、曲轴概述曲轴是活塞式发动机中的一个重要零件，用来将活塞的往复运动转变为旋转运动。承受冲击载荷、并且对外输出功率。\n曲柄连杆机构简图曲轴和连杆、活塞等一起组成曲柄连杆机构。发动机工作时，活塞向下的推力，经连杆传到曲轴，由曲轴将活塞的往复运到变为曲轴绕其本身轴线的旋转运动，并向外输出功率，经传动系驱动汽车或拖拉机。曲轴在使用中的磨损是决定发动机是否需要大修的一个主要因素，如果曲轴质量没有保证，将严重影响整机的寿命。因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格。其中曲轴机械加工不仅影响曲轴质量，而且还与生产率和成本等有密切关系。2、曲轴的组成1）曲轴前端（小头）2）由连杆轴颈、曲柄臂及主轴颈组成的曲拐3）曲轴后端（法兰）\n曲轴实物图（二）曲轴加工工艺浅析1、曲轴工艺性分析（1）、质量中心孔及几何中心孔的选用\n①如果毛坯质量好，留有的加工余量小，且加工余量分布均匀，曲轴的质量中心基本上与几何中心重合，则不必花费较高的经费购置定心设备，而选用几何中心孔，节省昂贵的质量定心设备投资。目前西欧各国对于质量良好的毛坯，经多年实践验证，推荐采用几何中心孔。②如果毛坯质量较差，毛坯加工的余量大，而且余量分布不均匀，则优先选用钻质量中心孔。因初始不平衡量较大，如果钻几何中心孔，质量分布的不均匀，使转动惯量较大，易损害加工设备精度。再则，在进行精平衡时，动平衡机对上机允许平衡的初始不平衡量有一定要求，超过规定要求的不能进行平衡。为了达到平衡精度要求，因此，也必须选用质量定心，进行第一次动平衡，控制初始不平衡量。在精平衡时才能经动平衡去重检测合格。（1）、曲轴粗加工曲轴粗加工工艺从设备出现的先后历经了单刀车、多刀成型车、外铣、内铣、车拉、车车拉、高速随动外铣、复合加工工艺。由于外铣、内铣、车拉、车车拉、高速随动外铣是多个刀片交替进行加工，并且为小片状切屑，可产生较小的径向切削力，有效的减小了曲轴粗加工的切削变形，变形量大的多刀成型车逐渐淘汰。通常曲轴长度在在700mm以下时采用车车拉、外铣工艺居多；曲轴长度在700mm以上时多采用外铳或内铳曲轴主轴颈和连杆轴颈工艺毛坯余量的大小也是选择铳削或车拉、车车拉工艺的依据之一，毛坯余量大，通常n5mm（单边余量），常采用外铳或内铳工艺，毛坯质量好，余量w\n3mm（单边余量）常采用车拉、车车拉工艺。曲轴粗加工也可以先进行内铳（或外铳）主轴颈和连杆轴颈，去除大部分余量，释放应力再进行车车拉主轴颈和连杆轴颈，这样对减小曲轴的粗加工变形更为有利，经过车车拉后，曲轴相当于进行了粗磨，获得了较高的轴向尺寸和轴颈尺寸精度。以下就曲轴粗加工各类工艺优缺点及适用范围列表，在曲轴粗加工工艺确定时以作参考。表2-1曲轴粗加工工艺比较表在舁1丁P工艺名称优点缺点适用范围1单刀车机床简单，可用普通车床；投资少；刀具简单、便宜；加工效率低；曲轴及形大；自动化程度低；加工精度低。单件、小批量生产2多刀成型车机床较简单；投资较少；刀具简单、便宜；加工效率住局。曲轴及形较大；自动化程度低较低；加工精度较低。成批、大批量生产3外铳较高的切削速度（可300m/min）；较短的切屑时句；切削力较小；工件温升较低；尽可能多的刀片；刀具寿命高；加工精度高。设备投资中等；刀具为专用刀具，价格较高。适合曲轴长度在700mm以下成批、大批量生产。\n4内铳刀片数量较少；可承受较大负荷；单件刀片成本低，刀具寿命可达外铳2倍左右；只能加工不带轴向清根曲轴；不易对刀；非切屑时间较长，加工工序时间比外铳多30%~50%;设备投资高；刀具为专用刀具，价格高。适合曲轴长度在700mm以上余量较大成批、大批量生产。5车拉牟车&是加工带轴向清根曲轴唯一方法；具有较图柔性；曲轴义形小，加工质量图，可代替粗磨；绝大多数力片不需要磨削，刀片成本较低。对平衡块侧面需要加工的曲轴不是最佳工艺；效率比铳削低；设备投资高；刀片消耗较大。适合曲轴长度在700mm以下成批、大批量生产。高1对平衡块侧面需加工的曲设备投资局；加，效单较适合曲轴长由轴，生产效率是最高；具有低；自动化程度高。度在700mm6较图柔性；加工质量局；以下单件或动外铳大批量生产。复一次装夹元成曲轴加工；设备投资高；适合各类曲7合具有较局柔性；加，效率低；轴单件、小批加X加工质量高；自动化程度高。量生产(3)、磨削工艺曲轴粗磨主轴颈是为了消除车削主轴颈产生的应力弯曲，提高轴颈尺寸精度以给加工连杆颈提供好的定位和支承。半精磨主轴颈主要是为了消除热处理产生的应力弯曲，给曲轴其它部分及连杆颈加工提供好的定位和支承。精磨主轴颈是保证曲轴主轴颈尺寸精度、形位公差的关键，同时为连杆颈精磨提供良好定位。连杆颈的磨削分为粗磨和精磨，连杆颈的尺寸精度、形位公差是靠连杆颈精磨工序来保证的，连杆颈的精磨工序是曲轴生产中保证曲轴质量的最重要工序。曲轴是否粗磨或半精磨与曲轴粗加工工艺选择和曲轴自身精度要求有较大关系。\n国内磨削工艺一般分为粗磨、精磨。国外曲轴加工，大多数厂家都是一次精磨到位。而在我国曲轴的技术条件中，中间主轴颈对1-7主轴颈的跳动要求十分严格。以6缸机为例：通常为0.02-0.03mm（感应淬火曲轴）或0.05mm（软氮化曲轴），这就对曲轴主轴颈加工的要求更加严格。以钢质曲轴为例，经中频感应淬火后进行圆角滚压并校直，通常使跳动量控制在0.15-0.20mm之间，经重新修整中心孔后，使其跳动量控制在0.075-0.10mm之间，通常跳动量超过0.08mm,一次磨削就难以达到0.025-0.03mm跳动量要求。如果增加一次半精磨（粗磨），使其跳动量控制在0.05-0.08mm范围内，再经一次精磨可以稳定控制其中间主轴颈对1-7主轴颈跳动量要求。相对而言，4缸机曲轴加工情况要好一些，可以省略半精磨主轴颈工序，直接精磨。曲轴主轴颈、连杆轴颈的精磨是曲轴精加工工序，是保证质量关键工序。由于CNC技术的推广应用，曲轴主轴颈和连杆轴颈磨床技术进步很快，广泛采用了带砂轮自动动平衡，自动修整砂轮，自动测量和自动补偿技术，中心架自动跟踪技术，随着磨削轴颈尺寸的减小，中心架跟踪支撑在相对应的磨削轴颈上，减少曲轴磨削变形。恒线速功能的CNC主轴颈和连杆轴颈磨床，可避免曲轴磨削烧伤，有效控制曲轴磨削变形，从而保证曲轴主轴颈和连杆轴颈的圆度w0.005mm,圆柱度w0.005mm,中间主轴颈对两端主轴颈跳动w0.03mm（六缸机），w0.02mm（四缸机）。关于主轴颈一连杆颈一大小头或连杆颈一主轴颈一大小头两种\n磨削顺序，应由加工精度要求来确定，前者利于保证曲轴偏心距的尺寸精度，后者利于轴颈跳动量的保证。表2-2四缸机锻钢曲轴的典型工艺序号工序名称及内容设备OP10铳定长，加工中心孔，铳定位块、套铳油封直径及芯轴端直径卧式加工中心OP20铳主轴颈、连杆颈及沟梢，止推面，油环曲轴连杆颈铳床OP30铳小圆面，钻油孔卧式加工中心OP40钻钱，倒角法兰面上的工艺孔，钻钱攻法兰面上的螺纹孔，完成中心孔加工，钻钱加工中心孔，卧式加工中心OP50热处理OP60沟梢滚压及校直沟梢滚压及校直机床OP65精磨主轴颈，油封外径，芯轴外径数控多轮磨床OP70精磨连杆颈数控连杆颈磨床\nOP80精车止推面及法兰面法兰面加工机床OP90铳键梢卧式加工中心OP100油孔去毛刺，倒角，键梢、锐角去毛刺，刷、探测油孔去毛刺机机器人OP110动平衡、去重动平衡机OP120抛光主轴颈及连杆颈，止推面及油封直径及圆角曲轴砂带抛光机OP130探伤磁力探伤机OP140最终清洗、干燥清洗机OP150主轴颈、连杆颈检测、分组、打印外径分组打刻机OP160整体表面涂油、入库表2-3六缸机锻钢（热模锻）曲轴的典型工艺序号工序名称及内容设备10“曲轴两端面定总长双端面铳床20M动平衡，钻质量中心孔质量定心机30H车小端数控车床40，车法兰端数控东床50，定位面立式铳床\n60线外检测检测仪（电感式）70粗铳全部主轴颈、连杆轴颈及轴U和颈板面曲轴内铳床80车/车拉全部主轴颈和园角曲轴牛车拉机床90车/车拉1、6连杆轴颈及园角曲轴牛车拉机床100车/车拉2、5连杆轴颈及园角曲轴牛车拉机床110车/车拉3、4连杆轴颈及园角曲轴牛车拉机床110J线外检测电感测量仪120枪钻直油孔和斜油孑LCNC枪钻中心130人口修缘及去毛刺机器人130J，外检测人工观察序号（序名称及内容设备140清洗专用油道孔清洗机150中频感应淬火CNC曲轴中频感应淬火机术160回火连续回火炉170主轴颈及连杆颈园角滚压及校直园角滚压机170J"测180，修中心孔，加工法兰孔、小端孔多工位自动线190半精磨1~7主轴颈CNC7砂轮磨床\n190J线外检测电感测量仪200精磨1、6连杆轴颈CNC双砂轮曲轴磨床210精磨2、5连杆轴颈CNC曲轴双砂轮磨床220精磨3、4连杆轴颈CNC曲轴双砂轮磨床220J9外检测电感式测量仪230《磨全部主轴颈CNC7砂轮磨床240精车或滚压止推面止推面精加工机床序号工序名称及内容设备250精磨小端CNC斜切端面外园磨床260“磨法兰端CNC斜切端面外园磨床270小、精铳键梢多工位键梢铳床280，动平衡CNC动平衡机290"粉探伤荧光磁粉探伤机300M光全部主轴颈、连杆轴颈止推M油封颈NC曲轴抛光机310清洗定点、定位清洗机310J终检（在线检测）M110综合检测机320;余油，包装\n2、曲轴工序分析（1）、铣端面工序有两个作用：保证曲轴的总长；保证中心孔的质量。若端面不平，则中心钻上两个切削刃的受力不均，钻头引偏而折断。这也是“先面后孔”原则的具体应用。（2）、中心孔的重要性：中心孔除影响曲轴的质量分布外，它的重要性还在于它是曲轴加工的重要精基准，直接影响曲轴的加工精度，因此中心孔必须满足其质量要求。但工件经过粗加工后，中心孔的精度往往不可避免地受到影响，所以在精加工之前，必须对中心孔进行修研，确保符合其技术要求。可用油石或橡胶砂轮修研。（3）、精车或滚压止推面。止推颈是加工长度尺寸的一个基准，其两侧扇板的厚度应分均匀，否则极易使整根曲轴的轴向尺寸发生偏移，即单边，致使曲轴各扇板厚度不一而致废。（4）、因曲轴刚度差，故车主轴颈的工序，采用前后刀架同时横向进给一次加工成型的机床，必须注意刀排分布应合理，车刀应常换常磨，进刀量应适中。（5）、加工法兰孔、小端孔。法兰孔太深会影响第七主轴颈及法兰的强度,太浅会影响内装黄油的空间和装轴承的轴向位置。小头是与起动爪相连，传递大力矩,所以首先要保证小头的有效深度，其次小头孔倒角应圆整光滑,角度正确,保证精磨小头时外圆跳动合格,否则就应重新精修小头孔倒角。6）、铣定位面。为了使车连颈时角度分布均匀，按照铸造毛坯六缸\n曲轴的角度均布原理去掉铸造余量,故必须铣好定位面。不论定位面向那边有所偏移,都会严重改变铸件曲轴工序余量的均匀分布,严重偏移的致使连颈加工不足而致废（7）、磁粉探伤。国家颁布的《曲轴技术条件》明确规定，每根曲轴必须经磁力探伤并且执行严格的磁力探伤标准,它是曲轴加工过程中唯一可较直观地检查曲轴浅表层质量的工序；注意探伤后曲轴必须退磁。（8）、钻直油孔和斜油孔。此工序主要保证钻斜油孔的角度和它的进出口位置。斜油道的作用是在轴颈与轴瓦相对运动时提供润滑油，如果油孔口偏移,那么进入轴瓦油道的润滑油减少，造成发动机整体燃油经济性下降,甚至有可能造成早期磨损，轴瓦抱死等严重事故。所以,在加工时首先要保证直油道与斜油道交接口足够大,其次要保证直油道在轴颈方向不偏移。（9）、精磨主轴颈。把两顶尖孔倒角处抹干净,去掉砂粒、油泥,确保加工基准——中心孔的精度，必要时修研。精磨开始前，要提前启动机床，使砂轮运转一定时间后,利用修整器把砂轮的厚度和圆弧修整。砂轮的圆周表面要修细致,否则不能保证磨削后轴颈的粗糙度而形成螺旋纹印。因为曲轴较长，必须用中心架作为一个辅助支撑，进入精磨后，先磨一个轴颈至合适尺寸（留至比成型尺寸大0.1〜0.2mm）,使支中心架有一个合适的基准面。为了使整根曲轴在加工运转时的刚性和紧固性增强，可采用V型夹具来装夹曲轴主颈一、主颈七位置。\n测量时，应千分尺和表架上的千分表结合起来使用。（7）、小头精磨一般单独安排一道工序。此工序主要是小头跳动和小头长度尺寸易超差。加工前应先用百分表检查主颈一跳动，若超差，则应重新修正小头中心孔倒角，直到跳动合格。（8）、键槽的对称度是从两个方面要求，一是对连1轴颈中心线的对称度，二是对主轴颈的对称度。对称度是通过调动V型夹具和定位销来保证的。（9）、油孔口抛光。因为如果油孔口有毛刺，则会刮伤轴瓦，造成早期拉毛现象；如果油孔口有尖角，则曲轴运转时应力集中形成裂纹影响其使用寿命；特别是如果主油道口与斜油道口交接处过渡不圆整，粗糙度低，更容易形成应力集中。（10）、随着技术的发展，曲轴动不平衡的要求越来越严格，动不平衡量越小，曲轴工作时运转越平稳，噪音越小，磨损越少，寿命越长。3、曲轴部分加工设备简介（1）、车车拉机床车车拉设备一次设定能完成所有同心圆的车削，并在同一台机床上完成车及车拉加工，加工效率高，通过使用特殊卡盘和刀具系统还能实现柔性加工，且机床保养简便维护成本也较低，特别适用于平衡块侧面不需加工、轴颈有沉割槽的曲轴。其中拉削工艺可用高效的梳刀车削工艺代替，梳刀加工通常放到该工序的最后工步，通过微量的径向进给和纵向车削实现高速精加工。（2）、高速随动外铣\n90年代中期又开发出CNC高速外铣，对平衡块侧面需加工的曲轴，生产效率是最高。另外，CNC车车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序，CNC高速随动外铣只要一道工序就能完成。连杆轴颈偏心尺寸精度也很高，所以CNC高速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。现介绍一款型号为VDF315OM-4的高速随动外铣床。该机床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床，该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术，可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。采用一体化复合材料结构床身，工件两端电子同步旋转驱动，具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点；使SIEMENS840DCNC控制系统，设备操作说明书在人机界面上，通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序，可以加工长度450〜700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴，连杆轴颈直径误差为±0.02mm。（1）、曲轴复合加工设备进入21世纪以后，复合加工工艺已进入曲轴制造业中。奥地利WFL公司生产的卧式车铣复合加工中心具有一定的代表性。WFL公司提出了“一次装夹，完全加工”的概念。如M40G车铣中心集成了双主轴车削中心、五轴加工中心、深孔镗、铣、钻和三坐标功能于一身，在一台具有双主轴的车铣复合加工中心上可以对曲轴主轴颈和连杆轴颈、油孔、大、小头进行完全加工，加工后的曲轴可直接转入精加工工序。\n该机床尤其适合大型曲轴的生产。（1）CNC曲轴磨床以德国JUNKER公司的摆动跟踪系列磨床为例，该设备采用了用于高速加工的CBN砂轮和使用油冷却曲轴的组合，适用于加工汽车发动机曲轴，质量可靠。主要性能有：在加工过程中检测并修正轴颈圆度和尺寸；带有“学习功能”的控制系统，附加对圆度偏差和干扰量的自动补偿，可进行补偿的干扰量是温度，机械及动力影响，磨削余量的变化，材料以及金相结构的变化，砂轮的可切削性，机床的磨损状况；磨削主轴颈和连杆轴颈一次装夹，理论上的偏差为零；切入式磨削及摆动式磨削；对“敏感工件”的支撑，在主轴上采用自动对中心的三点式中心架；CNC控制的冷却剂供给保障了磨削区域的持久用量；采用静压圆型导轨，无爬行现象，确保持久的高精确度（X轴导轨，进给丝杠，止推轴承）；减震抗扭转床身，使用矿物的合成材料浇注而成，具有良好的吸震抗弯功能；砂轮轴适用于高达140m/s的磨削。型号为“JUCRANK6000/50-50”的数控曲轴磨床具有四片CBN砂轮，每片均可独立磨削，一次装夹可磨削全部主轴颈和连杆颈。以美国LANDIS曲轴主轴颈、连杆颈磨床为例，当磨削余量双边0.5-0.75mm时，精磨后可以达到：圆度0.004mm，圆柱度0.005mm，表面粗糙度Ra0.63-0.4（轴颈）Ra0.8-0.63（圆角、止推面），中间主轴颈对1-7主轴颈跳动：当上磨床前达到w0.08mm,精磨后可达到0.025-0.03mm。\n随着CBN高速磨削在曲轴加工中的应用：在2分钟内可以完成CBN刀具成本降低以后，将来会出现以磨代替其他粗加工工艺的新局面。在曲轴加工设备方面，目前国内一些机床生产厂家相继开发出了CNC控制的曲轴主轴颈和连杆轴颈磨床、高速曲轴外铣床、曲轴车车拉机床、专用曲轴加工机床等，并已投放市场。随着国产曲轴设备稳定性和可靠性的提高。将为我国生产出价廉物美的曲轴作出贡献。5、曲轴机加工发展方向随着我国数控机床的不断增加，曲轴粗加工将广泛采用数控车床、数控内铣床、数控车拉床等先进设备对主轴颈、连杆轴颈进行数控车削、内铣削、车-拉削加工，以有效减少曲轴加工的变形量。曲轴精加工将广泛采用CNC控制的曲轴磨床对其轴颈进行精磨加工，此种磨床将配备砂轮自动动平衡装置、中心架自动跟踪装置、自动测量、自动补偿装置、砂轮自动修整、恒线速度等功能要求，以保证磨削质量的稳定。为满足曲轴日益提高的加工要求，对曲轴磨床提出了很高的要求。现代曲轴磨床除了要有很高的静态、动态刚度和很高的加工精度外，还要求有很高的磨削效率和更多的柔性。近年来，更要求曲轴磨床具有稳定的加工精度，为此，对曲轴磨床的工序能力系数规定了Cpn1.67,这意味着要求曲轴磨床的实际加工公差要比曲轴给定的公差小一半。随着现代驱动和控制技术、测量控制、CBN（立方氮化硼）砂轮和先进的机床部件的应用，为曲轴磨床的高精度、高效磨削加工\n创造了条件。一种称之为连杆颈随动磨削的工艺。正是体现了这些新技术综合应用的具体成果。这种随动磨削工艺可显著地提高曲轴连杆颈的磨削效率、加工精度和加工柔性。在对连杆颈进行随动磨削时，曲轴以主轴颈为轴线进行旋转，并在一次装夹下磨削所有连杆颈。在磨削过程中，磨头实现往复摆动进给，跟踪着偏心回转的连杆颈进行磨削加工。要实现随动磨削，X轴除了必须具有高的动态性能外，还必须具有足够的跟踪精度，以确保连杆颈所要求的形状公差。CBN砂轮的应用是实现连杆颈随动磨削的重要条件。由于CBN砂轮耐磨性高，在磨削过程中砂轮的直径几乎是不变的，一次修整可磨削600〜800条曲轴。CBN砂轮还可以采用很高的磨削速度，在曲轴磨床上一般可采用高达120〜140m/s的磨削速度，磨削效率很高。三、连杆加工工艺（一）、柴油机连杆加工工艺介绍1、东方红LR系列柴油机连杆结构LR系列柴油机连杆，采用斜剖式结构，结合面与大小头孔轴线成45°夹角，柴油机多采用这种连杆。因为，柴油机压缩比大，受力较大，曲轴的连杆轴颈较粗，相应的连杆大头尺寸往往超过了气缸直径，为了使连杆大头能通过气缸，便于拆装，一般都采用斜切口，最常见的是45°夹角，也有采用30°和60°夹角的。材料45钢、42CrMoA为主，硬度HB229~285。2、东方红LR系列柴油机连杆毛坯\n材料45钢、42CrMoA为主，硬度HB229~285。连杆盖和连杆体毛坯\n采用整体锻造；其它厂家连杆盖和连杆体也有分体锻造的。这两种锻造工艺各有优缺点：分开锻造的连杆盖金属纤维是连续的，因此具有较高的强度；整体锻造的连杆，盖体切断后，金属纤维是断裂的，会削弱强度，但整体锻造可提高材料利用率，减少结合面的加工余量,加工时装夹方便，只需一套锻模，降低生产成本。所以采用整体锻造的居多IT6,两端对其轴线的直度100:0.01;圆柱大小头孔中心距.03,平行度.02〜0.04T6;圆柱度0.04（弯曲扭\n3、加工工艺过程该公司的连杆采用流水线加工，设备大部分为专机，关键设备采用国外进口，如德国HOFFMAN连杆拉床连杆\SEHNK称重去重机等。连杆是模锻件，孔的加工余量比较大，切削时容易产生残余应力，因此，我们在安排工艺过程时，把大小头孔的大部分加工余量在粗加工段去除。粗加工产生的变形在盖体切断至合并前盖体分体加工过程中得到修正，工艺过程大概分为以下几个阶段：（1）、连杆盖、体切断前的加工（端面、基准面、粗镗孔等）（2）、盖体切断至用螺栓装配前的加工。切断、键、槽、螺栓座面等（3）、盖体合并后的半精加工（精磨平面、半精镗等）（4）、精加工段具体过程如下：（5）两端面（基准面加工，为主要定位面，几乎所有工序都要使用）定位基准：端面、螺栓座侧面、去重面外形。设备：双轴立式圆台铣；刀具：两把硬质合金刀盘。\n10序：磨两端面（基准面加工）定位基准：1.端面F,小头外形；2.端面D,小头外形设备：双头立轴圆台平面磨床；刀具：砂砖15序：拉连杆定位面（基准面加工）定位基准：端面F,大头孔、小头孔设备：立式外拉床；刀具：平面拉刀\n如序：钻小头孔、去毛刺（小头孔粗加工）定位基准：F端面及大、小头侧定位面、小头定位面设备：立式钻床；刀具：阶梯钻25序：链大头孔中圆及小头孔（大小头孔加工）定位基准：F端面及大、小头侧定位面、小头定位面设备：立式六轴组合链床；刀具：机加链刀。\n量具：卡板、塞规、游标卡尺、三座标等。30序：小头孔倒角定位基准：端面及大、小头孔设备：立式钻床；刀具：机加链刀35序：粗链连杆大头孔上半圆、下半圆（去余量）定位基准：F端面及大、小头侧定位面、小头定位面设备：立式四轴链床；刀具：机加链刀。\n246J840序：拉小头侧定位面、定位面、去重面，拉大头侧定位面、去重面、拉开连杆体和盖，拉半圆孔、拉两侧面、螺栓座面，拉键和梢及倒角，拉分开面（逐渐精化基准）定位基准：工步1-4:F面，大头孔中圆，小头孔；工步5-9连杆体:F端面，大、小头侧定位面、小头定位面，工步5-9连杆盖：F面，螺栓座面，连杆盖半圆设备：立式专用外拉床刀具：54把拉刀定位基准：工步1-4:F面，大头孔中圆，小头孔；工步5-9连杆体:F端面，大、小头侧定位面、小头定位面，工步5-9连杆盖：F面，螺栓座面，连杆盖半圆设备：立式专用外拉床；刀具：54把拉刀。\n一桶上柩工步二：（第二）台,左工位,将拉小头定位面.例定位而，拉小头去重而）\nI:步三：（第一滑台，右工@,芈切丹，粗拉大头袅玳面.大头侧定位向）1^5/其余V40序其它加工方法：1、个别厂家因设备投资等原因，也有采用铳床铳开盖体，再分别加工各面，约需10台左右铳床。2、锯断，铳床铳结合面、键梢等。如果采用锯断工艺，在什么位置如何锯开？3、最先进的为激光加涨断技术。国内个别连杆厂家已采用，用于汽车等发动机上。材料为C70S6,原材料较贵。\n45序：清洗并吹净零件设备：蒸汽清洗机目的：50序：打印连杆体、连杆盖配对号设备：工业气动打印机基准：小头外形、打销面\n60序：钻孔、钱孔、攻丝定位基准：端面F,大、小头侧定位面，小头定位面设备：卧式12轴联合机床；刀具：钻头、钱刀、丝锥等\n270.O挤压攻丝：是在预制好的标准底孔上，采用挤压丝锥冷挤压的方法，使工件在挤压力的作用下产生塑形变形，一次成为内螺纹的过程。金属材料在挤压后组织更加紧密，金属纤维没被切断，是连续的，具有高抗拉和抗剪强度。同时由于冷作硬化作用，也增强了表面的耐磨性和抗疲劳性。底孔尺寸：d0=d-0.6切削和挤压螺纹静拉力对比试验：M12切削螺纹5.5T螺纹拉脱；挤\n压9.5T螺栓被拉脱100.15C。0.15AF70序：清洗并吹净螺孔切屑设备：蒸汽清洗机目的：为75序做准备。75序：装配连杆体、连杆盖设备：定扭矩拧紧机Atlas基准：端面F,大头侧定位面，小头孔130~138\nRA0501U4⑵RA0S010280序:钻、钱销子孔定位基准：端面F,小头孔，大头侧定位面设备：立式钻床；刀具：钻头、钱刀注意：1、中心偏移\n85序：打定位销定位基准：端面F,大头孔，小头侧定位面设备：钳工台、夹具注意：将定位销LR050105打入连杆销孔内定位销应压紧平齐，并在孔口处，打上4个冲眼防止窜脱\n90序：精磨连杆两端面（逐渐精化其基准）定位基准：1.端面F,螺栓孔侧面，大头去重面，小头外形。2.端面D,螺栓孔侧面，大头去重面，小头外形。设备：半自动立轴双头圆台平面磨；刀具：砂瓦95序：半精链大头孔定位基准：端面F,大小头侧定位面，小头定位面设备：立式4轴链床；刀具：链刀\n238±0.05100序：大头孔两端面倒角go6+lmg定位基准：1.端面D,大头孔，大头外形，2.端面F,大小孔，大头外形,设备：立式钻床；刀具：倒角刀075。+050080.5。口加（两犁©00J5ArN\n110序：钻小头油孔，去毛刺定位基准：端面F,小头孔，大头侧定位面设备：立式钻床；刀具：复合钻头125序：倒角去毛刺定位基准：落差面，小头孔,大头侧定位面设备：立式钻床；刀具：倒角钩钻注意：夹具落差\n135序：磁粉探伤、退磁定位基准：设备：探伤机充电流，连杆磁化后，浇注磁悬液，然后在荧光灯下观测注意：探伤为什么放在该工序？140序：清洗并吹净零件145序：抛光尖角，在D面，滚压圆角R0.5max.定位基准：落差面，小头孔，外形设备：立式钻床；刀具：滚挤装置。注意：滚压目的\n162序：精链大头孔及小头衬套孔定位基准：端面F,大小头侧定位面，小头定位面设备：卧式双面金刚链床；刀具：链刀量具：内径千分表、校准环、气动测量仪、粗糙度样板170序：班磨大头孔（光整加工）定位基准：端面F,大头孔设备：卧式班磨机；刀具：班磨头、油石、磨条夹、班磨条座。量具：内径千分表、校准环；粗糙度样板180序：清洗并吹净零件185J序：综合检验，综合测量仪、标准样板195序：铳轴瓦锁口梢基准面：连杆体：端面F,大头侧定位面，小头孔。连杆盖，端面F,\n螺栓座面，盖侧面设备;卧式铣床；刀具：三面刃铣刀195J序：综合检验200序：合装205序：清洗210序：装入螺栓、入库四、柴油机缸体加工工艺（一）、缸体功能及其结构特点发动机缸体也称机体,素有内燃机骨架之称，用于安装内燃机各主要部件和附件，提供相应的运动空间及冷却剂和润滑剂所需的通道；它是内燃机中尺寸和重量最大的零件，也是内燃机中最复杂的零件之一；它结构紧凑与否，基本决定了整机的外形尺寸大小；它的重量大小很大程度上影响着内燃机的重量；机体工作时承受着很复杂的负荷。机体的结构、强度、刚度直接影响着内燃机的可靠性、寿命。（二）、缸体分类按结构分类：1、根据机体与曲轴箱的结构关系：整体式--机体与上曲轴箱为一体；分体式--机体与曲轴箱分开。2、根据曲轴箱结合面位置：隧道式；龙门式；平分式。\n1、按气缸排列分类：直列式；V型；W型；X型；H型。2、按使用方法大体分为：隧道式；龙门式；中心分开式；床板式。举例如下：隧道式机体：如上海135系列柴油机设置在曲轴箱隔板上的主轴承孔为整体式，这种机体刚度大，重量也大；在曲柄上安装有大直径的窄型滚动主轴承，多缸径曲轴为分开式的主要适用于单缸机，多缸径较少。平分式机体(492Q越野车)\n重量轻，工艺性好，结构紧凑；但刚性较差。主要用于轻型载重车,使机体尽可能轻巧，为弥补刚度的不足的办法：1、深油池结构2、框架式曲轴箱结构3、整体轴承架盖的下曲轴箱，以提高机体刚度。龙门式机体(YTO--4B3L)其主要特点是曲轴箱剖分面低于曲轴中心，刚度比平分式好，机体刚度增加，重量也有所增加，主要用于柴油机。\n(三)、缸体毛坯铸造要求一一选材1、中小型汽油机、柴油机(1)合金铸铁缸体：耐磨性好(可以做成无缸套干式机体)；(2)铝合金：低压铸造、耐磨性差一-同时为了铸造方便一般做湿式机体；(3)灰铸铁：大部分碳以石墨形式存在于铸铁中；一般牌号在HT200以上，用于低升功率机型；一拖(洛阳)柴油机公司缸体缸盖的主要材料是HT25Q(4)球墨铸铁：石墨形式为球状，球墨铸铁的球状石墨对机体的割裂影响最小，具有高强度，良好的韧性、塑性和切削加工性，一定范围内可替代钢材；(5)蠕墨铸铁：是指石墨形态为蠕虫状，且蠕化率达到50%认上的铸件；蠕墨铸铁具有球墨铸铁的强度，和灰铸铁相比又有类似的防振、导热能力及铸造性能，而又比灰铸铁有更好的塑性和耐疲劳性能。而用蠕墨铸铁生产的缸体，其发动机单位功率所需的重量可低于\n铝合金，这就促使了蠕墨铸铁的应用与发展。目前我公司缸体缸盖均在积极进行蠕墨铸铁材料的加工试制。2、大功率柴油机大多数采用钢件，因熔点高，流动性差，多采用焊V型接件。缸体毛坯的技术要求：对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。缸体毛坯质量对机加工的影响:加工余量大，浪费机加工时，增加机床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命，投资大；铸造飞边过大和粘砂，直接影响刀具使用寿命；由于冷热加工基准不统一，毛坯各部分相互间的偏移会造成机械加工时余量不均匀，甚至报废。（四）、缸体工艺安排遵循的原则及基本工艺流程缸体工艺安排遵循的原则：首先从大表面切除多余的加工层，以便保证精加工后变形量很小；容易发现内部缺陷的工序应安排在前；把各深孔加工尽量安排在较前面的工序，以免因较大的内应力，影响后续的精加工。重要部位的加工：面的加工：粗铳一半精铳一精铳缸孔的加工：粗链一半精链-精链一班磨曲轴孔的加工：粗链-合盖一半精链-精链一班磨凸轮轴孔的加工：粗链一半精链-精链一装衬套-精链挺柱孔的加工：刀检一钻孔一粗链一半精链一较挤\n斜油孔及主副油道的加工顺序：主副油道-油道试漏-与曲孔相贯通斜油孔一曲孔与凸孔相贯穿斜油孔缸体工艺过程的拟定原则：1.先基准后其它:即先加工辅助基准，后加工定位基准，然后加工其他部位;；2.先面后孔，先加工平面，再以平面定位稳定可靠。可减少安装变形，先加工表面，切去表面的硬质层，可避免因表面凸瘤、毛刺及硬质点的作用而引起的钻偏和打刀现象，提高孔的加工精度；3.粗、精加工分开，有利于消除粗加工时产生的热变形和内应力，提高精加工的精度；有利于铁屑的排出，便于车间的生产管理，有利于及时发现废品，避免工时和生产成本的浪费；4.工序集中，为了减少工序，减少机加工设备降低成本，应最大限度的集中在一起加工，提高生产效益和加工精度。5.相关孔集中在一台机床上加工还可以减少重复定位精度产生的定位误差，尤其是提高位置精度。（比如缸体前端面齿轮室孔系的加工）（四）、柴油机缸体线简介柴油机公司共有3条缸体生产线线，均采用专用组合机床，生产线以干式加工法为主，采用单机除尘，集中排屑方式；采用联线滚道输送、人工上下料的生产模式。缸体粗加工采用国内先进的专用组合机床，缸孔粗加工采用锪镗技术，端面加工采用强力铣削技术，孔的加工采用高性能的刀具，具有生产效率高，一致性较好等特点；关键孔精加工（精镗缸孔、曲轴孔、凸轮轴孔机油泵孔等）及精铣顶面使\n用国外进口CINCICNNAT侈工位专机，创新使用止推面定位，采用先进的强力镗削加工工艺，保证加工精度；缸孔及曲轴孔珩磨使用国外进口NAGE多工位专用班磨机，采用先进的缸孔平台网纹班磨工艺，具备在线测量闭环控制系统和微量差补补偿功能系统；同时，使用多台国内先进的专用冲砂清洗设备，采用浪涌清洗技术、真空吸屑技术等，减少水套内腔、油道及螺纹孔中的型砂和铁屑，保证产品清洁度。1、柴油机公司缸体生产线的特点：（1）、串行专机加工工艺；（2）、多品种同线加工；（3）、强力铳削铳刀走刀量：600~1000mm/min钢链刀粗加工缸孔；CBNT3片精链缸孔（走刀量600mm/min；（4）、采用粗加工用粗定位销；精加工用精定位销；（5）、剖分面用拉刀成型精加工，能够保证一台机床一次定位完成成型面粗、半精、精加工，减少定位误差，提高生产效率；（6）、精加工采用互相垂直的两个方向施加推力，使工件靠向一侧，减少定位误差；（7）、精加工阶段采用气检检查定位的准确性；（8）、采用线镗刀抬起工件让刀一次半精镗、精镗加工曲轴孔、凸轮轴孔，精镗车止推面；精镗机油泵孔、惰轮轴孔、前后端面定位销孔；一次定位，多孔一次镗出，相对位置度精确、一致。（9）、采用精镗曲轴孔带镗车止推面；\n（4）、采用推拉半精、精镗气缸孔带镗车止口；（11）、采用CBN±刀盘精铳顶面工艺；（12）、设计中心曲轴孔与止推面定位，精铣顶面、精镗缸孔、精铣前后端面。确保缸体顶面与气缸孔保持平行、缸孔与曲轴孔保持垂直、前后端面与曲轴孔保持垂直；（13）、采用缸孔平台网纹珩磨工艺、曲轴孔铰珩工艺；（14）、油道、水道检漏工序：（15）、主轴承盖用数控定扭矩上紧机扭紧；（16）、采用多次清洗工艺及国内领先的浪涌冲砂清洗工艺；2、主要加工工艺装备：缸体新线共有机床65台，其中粗加工和半精加工以国内专用机床为主，柔性加工单元和精加工设备主要选用国外进口专机为主，具体如下：1、铣床:11台2、镗床:11台3、钻床:29台4、拉床:1台5、压床:1台6、磨床:1台7、清洗机：2台8、加工中心：3台9、油道试验机：1台10、水压试验机：1台（四）、缸体生产线典型工艺介绍1、过渡基准的加工：常规箱体零件的加工定位基准采用一面两销，但在一面两销尚未加工出来之前，在毛坯上直接加工一面两销偏差较大，因此，常选用先加工过渡基准，再以过渡基准定位去加工整线的定位基准；那么，作为过渡基准的选择，不同的缸体有不同的选择，但要保证主轴承孔、缸孔、凸轮轴孔等重要部位加工余量均匀、位置正确。\n对于缸体上一些长径比超过4的深油孔，为减少反复进给造成的生产节拍过慢问题，我们选用抛物线钻头（也叫大螺旋角钻头），这种钻头的排屑梢型为抛物线，排屑效果好，可一次进到完成长径比超过15的孔的加工。大螺旋角钻头2、曲轴孔、凸轮轴孔及各销孔的加工：曲轴孔、凸轮轴孔、油泵孔、惰轮轴孔因在柴油机的传动功能上是采用一套齿轮系传动，其间的位置关系和各孔的形状公差是最重要的加工考虑因素；同时，曲轴孔止推面关系到曲轴与缸体间的装配定位关系，因此，止推面需要车削加工。由于各档曲轴孔、凸轮轴孔之间同轴度要求高，因此，传统的发动机缸体的加工工艺是采用一根长链杆将各孔一次加工完成，将缸体的曲轴孔、凸轮轴孔、前后端面与主轴孔有装配关系的定位销孔、机油泵孔安排在同一机床上加工，以保证各孔之间的位置精度和平行度。同一键杆上为保证同轴度在机械结构上需采用前后及中间支撑(滚动支撑或滑动支撑)\n线锤刀3、缸体顶面的加工：缸体顶面的加工主要保证两个关键部位：(1)、顶面的平面度(2)、粗糙度/顶面至曲轴孔中心的尺寸其中，顶面至曲轴孔中心的尺寸是直接影响到发动机性能参数的重要尺寸，因此，该尺寸在加工时以曲轴孔为定位基准，直接保证该尺寸，而不采用一面两销定位来间接保证。缸体加工中重要尺寸之一就是曲轴孔中心至缸体顶面的距离，这是直接影响发动机性能参数的一个关键尺寸。所有发动机缸体该尺寸的标注都是以曲轴孔中心为原始起点。相应的加工工艺就需采用曲轴孔定位。但由于以曲轴孔定位的夹具结构复杂、制造难度大、成本高，也有个别厂家采用一面两销定位，但二者的差异明显。\n缸体顶面加工图4、缸孔止口的加工：缸体止口的加工主要保证两个关键部位：(1)、止口的深度(2)、止口平面对缸孔中心的垂直度同一滑台上要安装两个镇头，而这两个镇头的进给是由同一滑台驱动的，因此，很难保证各止口深度的一致性，因此，链头必须采用浮动主轴，并在主轴前端安装挡铁。在加工过程中，挡铁顶到缸体顶面，而此时，车止口刀正好到达加工的深度，即使滑台继续进给，主轴也停止不动，只是链头体相对主轴与滑台同步微量进给，直到另一个链头主轴前端挡铁顶到缸体顶面后，滑台才停止进给，从而使每个镇头加工的止口深度达到一致性。\n5、缸孔的绗磨加工：缸孔的绗磨加工属于超精加工内容，即可绗磨缸孔底孔也可在压装缸套后绗磨缸套孔，内表面平台珩磨网纹夹角应当符合45°，要求网纹在两个方向清晰均匀，通过珩磨可再次修订缸孔的形状公差，如椭圆度、圆柱度等。影响发动机的油耗和尾气排放的因素是很多的，其中一个重要的影响因素是发动机气缸和活塞环这对摩擦副的工作状况。润滑油对活塞环与汽缸壁之间的工作状况起着决定性的影响。如果汽缸壁的润滑油过多，在高温高压的情况下润滑油很容易燃烧而产生废气，使排放超标；相反如果汽缸壁的润滑油过少，会大大增加活塞环对汽缸壁的摩擦，降低发动机的效率，增加油耗，还会影响燃烧室的密封性能，增加废气的排放；甚至还有可能出现拉缸现象。所以，控制汽缸壁的储油能力对发动机的性能有着重要的影响，这样发动机汽缸壁的表面质量就显得尤为重要了。