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首先我们来看一下汽油机在本世纪的发展历程。在汽车和飞机工业的推动下汽油机取得了长足的发展。按提高汽油机的功率、热效率、比功率和降低油耗等主要性能指标的过程,可以把汽油机的发展分为四个阶段。第一阶段是本世纪最初二十年,为

严格来说，引擎是在公元一六八零年由一位英国科学家发明的。这是一种由火药驱动的燃烧式引擎，并不是由电油或柴油驱动。原理和现代的引擎一样。但由于它活动得很慢，于是其它引擎便用蒸气代替了火药。 公元一七六九年，是

80年代，防抱死制动装置和气囊提高了汽车安全性。今天，传感器有用来测定各种流体温度和压力（如进气温度、气道压力、冷却水温和燃油喷射压力等）的传感器；有用来确定各部分速度和位置的传感器（如车速、节气门开度、凸轮轴、曲轴

回顾发动机产生和发展的历史，它经历了蒸汽机、外燃机和内燃机三个发展阶段。 气缸排列形式，顾名思义，是指多气缸内燃机各个气缸排布的形式，直白的说，就是一台发动机上气缸所排出的队列形式。目前主流发动机汽缸排列形式：L

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代，通过“六五”期间引进数控技术，“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”，我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年，我国数控产业发展迅速，1998～2004年国产数控机床

1.6 1950年进入自动化时期第二次世界大战以后，由于数控和群控机床和自动线的出现，机床的发展开始进入了自动化时期。数控机床是在电子计算机发明之后，运用数字控制原理，将加工程序、要求和更换刀具的操作数码和文字码作为信息

为了镗制更大的汽缸，他又于1775年制造了一台水轮驱动的汽缸镗床，促进了蒸汽机的发展。从此，机床开始用蒸汽机通过曲轴驱动。1797年，英国人莫兹利创制成的车床由丝杠传动刀架，能实现机动进给和车削螺纹，这是机床结构的一

求 曲轴发展历程

批量化生产，是使用模锻成型的方法，但不适用单件加工，因此我们使用自由锻的成型方法。首先铣两端面，见平后钻两端中心孔，将外圆粗车几档（根据你提供的零件长度，估计是6140型号主轴，因此通常是车为四档台阶），留余量。

针对ca6140车床主轴的加工顺序来说，可作这样的分析比较：第一方案：在锥孔粗加工时，锻造厂由于要用已精加工过的外圆表面作精基准面，会破坏外圆表面的精度和粗糙度，所以此方案不宜采用。第二方案：在精加工外圆表面时

如果加工的是轴，比如车床的主轴，其加工工艺路线是：下料→锻造→正火→粗加工→调质→半精加工外圆，钻中心孔，精车外圆，铣键槽→锥孔及外圆锥局部淬火，260~300℃回火→车各空刀槽，粗磨外圆，滚铣花键槽→花键

（1）采用工件旋转、刀具进给的加工方式，使钻头有自定中心的能力，避免钻孔时偏斜。（2）采用特殊结构刀具——深孔钻，以增加导向稳定性和断屑性能，来适应深孔加工条件。（3）在工件上预先加工出一段较精确的导向孔，使钻

主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段,即粗加工阶段(包括铣端面、加工顶尖孔、粗车外圆等);半精加工阶段(半精车外圆,钻通孔,车锥面、锥孔,钻大头端面各孔,精车外圆等);精加工阶段(包括精铣键槽,粗、精磨外圆、锥面、锥孔等)

一、确定零件的定位基准和装夹方式：（1）内孔加工 定位基准：内孔加工以外圆定位 装夹方式：用三爪自定心卡盘夹紧 （2）外轮廓加工 定位基准：以零件轴线为定位基准 装夹方式：加工外轮廓时，为保证一次安装加工出全部轮廓

扶架装夹,分两头钻孔φ39 粗加工完毕后,接着对主轴的中心通孔进行加工。根据实训场地的现有设备,决定采用传统钻孔加工方法。由于钻头的实际长度有限,所以总的加工思路是:中心架装夹,分两头钻孔φ39。(1)钻孔前,用中心架扶

主轴的加工方法

（3）综合磨法先用横磨法将工件分段进行粗磨，相邻之间有5-15mm搭接，每段上留有0.01-0.03mm的精磨余量，精磨时采用纵磨法。这种磨削方法综合了纵磨和横磨的优点，适用于磨削余量较大（余量0.7-0.6mm）的工件。

7、特种加工 特种加工就是区别于传统切削加工的机械加工方式，特种加工可以利用物理（电、声、光、热、磁）、化学或者电化学等方法对工件材料进行加工，让工件变成我们需要的形状。

周磨是利用砂轮的圆周来磨削平面，端磨是利用砂轮的端磨来磨削平面，端磨是利用砂轮的端磨来磨削平面。散热量较小，加工质量高，生产率较低，适用于精磨。端磨屎砂轮与工件的接触面积较大，散热量大。冷却液不易浇灌到磨

在横向进给磨削中,磨轮对工件的压力很大,为避免曲轴弯曲,采用可以调节的中心架,否则就不能去掉上道工序留下的弯曲度,最好待这个轴颈的摆差减小才开始使用中心架。 磨削主轴颈时应把两顶尖孔倒角处抹干净,去砂粒及油泥,确保加工基准——

磨削曲轴连杆颈两种加工优缺点如下：1、这种跟踪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。2、解决传统偏心夹具式曲轴磨床加工柔性差、调整复杂的缺点。实现曲轴一次装夹完成对连杆颈、主轴颈、止推面的

跟踪磨削法和偏心磨削法,这两种磨削方法区别是

1、曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工，在进行曲轴零件加工时，由于圆盘铣刀本身结构的影响，刀刃与工件始终是断续接触，有冲击；2、因此，机床整个切削系统中控制了间隙环节，降低了加工过程中因运动间隙产生的振动，从而提高了加工精

曲轴加工工艺流程：坯料查抄。铣端面。铣两头面质量中心孔。铣定位夹紧面。粗车轴颈及端头连杆颈 钻油道孔。查抄油孔两头面孔。精车轴颈。精车端面。精车1、4连杆。精车2、3连杆。滚压。精磨塔轮、齿轮及前油封轴颈。

跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心，一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工（也可用于主轴颈磨削），磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动，来完成曲轴加工进给。（3）曲轴主轴颈、连杆颈圆

1.毛坯（小型曲轴为锻造、大型曲轴为球墨铸铁铸造），锻造时是将棒料烧红后通过多道锻模，锻成多拐平面状，在红热状态下最后一道工序将各拐拧转到相应的角度。2.车定位，在普通车床上找出主轴颈的中心，车两端定位；3.

曲轴加工的工艺流程

采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。2、造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无

发动机曲轴加工工艺流程主要包括以下几个步骤：选材、锻造、热处理、粗加工、精加工、检测和表面处理。首先，选材是曲轴加工的基础。曲轴作为发动机的关键部件，需要承受交变的弯曲和扭转应力，因此应选用具有高强度、高韧性和良好

虽然曲轴的品种较多，结构上一些细节有所不同，但加工工艺过程大致相同：1、曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工，在进行曲轴零件加工时，由于圆盘铣刀本身结构的影响，刀刃与工件始终是断续接触，有冲击；2、因此，机床整个切削系统中

跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心，一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工（也可用于主轴颈磨削），磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动，来完成曲轴加工进给。（3）曲轴主轴颈、连杆颈圆

曲轴加工的工艺流程。

1、熔炼 高温低硫纯净铁水的获得是生产高质量球墨铸铁的关键。国内主要是以冲天炉为主的生产设备，铁水未进行预脱硫处理；其次是高纯生铁少、焦炭质量差。采用冲天炉熔化铁水，经炉外脱硫，然后在感应电炉中升温并调整成分。在国内铁水成分的检测已普遍采用真空直读光谱仪来进行。 2、造型 气流冲击造型工艺明显优于粘土砂型工艺，可获得高精度的曲轴铸件，该工艺制作的砂型具有无反弹变形量等特点，这对于多拐曲轴尤为重要。国内已有一些曲轴生产厂家从德国、意大利、西班牙等国引进气流冲击造型工艺，不过，引进整条生产线的只有极少数厂家。 3、电渣熔铸 电渣重熔技术应用于曲轴的生产，使铸造曲轴性能可能和锻造性能媲美。并具有研发周期快，金属利用率高，设备简单，产品性能优越等特点。 扩展资料 曲轴的工作原理 曲轴其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩，作为动力而输出做功，驱动器他工作机构，并带动内燃机辅助装备工作。 曲轴的维修注意事项 （1）在曲轴修理过程中，应仔细检查曲轴有无裂纹、弯曲、扭曲等缺陷，和主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况，保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许范围之内。 （2）曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处，以及轴颈中的油孔处。 （3）维修装复曲轴时应保证飞轮的运转平衡。 （4）内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故后，要对曲轴进行全面的检修。 参考资料来源：百度百科-曲轴
　　曲轴加工工艺流程： 坯料查抄。 铣端面。 铣两头面质量中心孔。 铣定位夹紧面。 粗车轴颈及端头连杆颈 钻油道孔。 查抄油孔两头面孔。 精车轴颈。 精车端面。 精车1、4连杆。 精车2、3连杆。 滚压。 精磨塔轮、齿轮及前油封轴颈。 精车止推面、法兰端面及定位轴颈。 精磨主轴颈及后油封轴颈。 精磨连杆轴颈。 铣键槽。 油道孔孔口倒角。 洗濯。 油孔口抛口。 动均衡。 减外增补均衡去重。 清算键槽及油道孔。 抛光。 清算。 终检。 防锈。 　　结构特点: 曲轴一般由主轴颈，连杆轴颈、曲柄、平衡块、前端和后端等组成。一个主轴颈、一个连杆轴颈和一个曲柄组成了一个曲拐，曲轴的曲拐数目等于气缸数(直列式发动机)；V型发动机曲轴的曲拐数等于气缸数的一半。
曲轴是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。 曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑，曲轴的旋转是发动机的动力源，也是整个机械系统的源动力。 曲轴的工作原理 曲轴是发动机中最典型、最重要的零件之一，其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩，作为动力而输出做功，驱动器他工作机构，并带动内燃机辅助装备工作。 曲轴加工工艺 虽然曲轴的品种较多，结构上一些细节有所不同，但加工工艺过程大致相同。 主要工艺介绍 （1）曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工 在进行曲轴零件加工时，由于圆盘铣刀本身结构的影响，刀刃与工件始终是断续接触，有冲击。因此，机床整个切削系统中控制了间隙环节，降低了加工过程中因运动间隙产生的振动，从而提高了加工精度和刀具的的使用寿命。 （2）曲轴主轴颈及连杆颈磨削 跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心，一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工（也可用于主轴颈磨削），磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动，来完成曲轴加工进给。 （3）曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床 应用滚压机床是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明，球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高120％～230％；锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70％～130％。滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转，带动滚压头中的滚轮转动，而滚轮的压力是由油缸实施的。 发动机主要受力零件曲轴其疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏，即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，前者的发生概率大于后者。弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈（曲柄销）或主轴颈圆角处，然后向曲柄臂发展。 扭转疲劳裂纹产生于加工不良的油孔或圆角处，然后向与轴线成 方向发展。金属疲劳破坏是由于随时间周期性变化的变应力作用的结果。曲轴破坏的统计分析表明，80%左右是弯曲疲劳产生的。 曲轴断裂的主要原因 （1）机油长期使用变质；严重的超载、超挂，造成发动机长期超负荷运行而出现烧瓦事故。由于发动机烧瓦，曲轴受到严重磨损。 （2）发动机修好后，装车没经过磨合期，即超载超挂，发动机长期超负荷运行，使曲轴负荷超出容许的极限。 （3）在曲轴的修理中采用了堆焊，破坏了曲轴的动力平衡，又没有做平衡校验，不平衡量超标，引起发动机较大的振动，导致曲轴的断裂。 （4）由于路况不佳，车辆又严重超载超挂，发动机经常在扭振临界转速内行，减振器失效，也会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而断裂。 扩展资料： 曲轴的维修注意事项 （1）在曲轴修理过程中，应仔细检查曲轴有无裂纹、弯曲、扭曲等缺陷，和主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况，保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许范围之内。 （2）曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处，以及轴颈中的油孔处。 （3）维修装复曲轴时应保证飞轮的运转平衡。 （4）内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故后，要对曲轴进行全面的检修。
曲轴是发动机上的一个重要的机件，其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的，有两个重要部位：主轴颈，连杆颈(还有其他)。主轴颈被安装在缸体上，连杆颈与连杆大头孔连接，连杆小头孔与汽缸活塞连接，是一个典型的曲柄滑块机构。 曲轴的润滑主要是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈的润滑和两头固定点的润滑，曲轴的旋转是发动机的动力源，也是整个机械系统的源动力。 曲轴的工作原理 曲轴是发动机中最典型、最重要的零件之一，其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩，作为动力而输出做功，驱动器他工作机构，并带动内燃机辅助装备工作。 曲轴加工工艺 虽然曲轴的品种较多，结构上一些细节有所不同，但加工工艺过程大致相同。 主要工艺介绍 （1）曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工 在进行曲轴零件加工时，由于圆盘铣刀本身结构的影响，刀刃与工件始终是断续接触，有冲击。因此，机床整个切削系统中控制了间隙环节，降低了加工过程中因运动间隙产生的振动，从而提高了加工精度和刀具的的使用寿命。 （2）曲轴主轴颈及连杆颈磨削 跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心，一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工（也可用于主轴颈磨削），磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动，来完成曲轴加工进给。 （3）曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床 应用滚压机床是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明，球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高120％～230％；锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70％～130％。滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转，带动滚压头中的滚轮转动，而滚轮的压力是由油缸实施的。 发动机主要受力零件曲轴其疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏，即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏，前者的发生概率大于后者。弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈（曲柄销）或主轴颈圆角处，然后向曲柄臂发展。 扭转疲劳裂纹产生于加工不良的油孔或圆角处，然后向与轴线成 方向发展。金属疲劳破坏是由于随时间周期性变化的变应力作用的结果。曲轴破坏的统计分析表明，80%左右是弯曲疲劳产生的。 曲轴断裂的主要原因 （1）机油长期使用变质；严重的超载、超挂，造成发动机长期超负荷运行而出现烧瓦事故。由于发动机烧瓦，曲轴受到严重磨损。 （2）发动机修好后，装车没经过磨合期，即超载超挂，发动机长期超负荷运行，使曲轴负荷超出容许的极限。 （3）在曲轴的修理中采用了堆焊，破坏了曲轴的动力平衡，又没有做平衡校验，不平衡量超标，引起发动机较大的振动，导致曲轴的断裂。 （4）由于路况不佳，车辆又严重超载超挂，发动机经常在扭振临界转速内行，减振器失效，也会造成曲轴扭转振动疲劳破坏而断裂。 扩展资料： 曲轴的维修注意事项 （1）在曲轴修理过程中，应仔细检查曲轴有无裂纹、弯曲、扭曲等缺陷，和主轴瓦与连杆轴瓦的磨损情况，保证主轴颈与主轴瓦、连杆轴颈与连杆轴瓦之间的配合间隙在允许范围之内。 （2）曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间的过渡圆角处，以及轴颈中的油孔处。 （3）维修装复曲轴时应保证飞轮的运转平衡。 （4）内燃机发生了烧瓦、捣缸等重大事故后，要对曲轴进行全面的检修。
曲轴位置传感器只是磁电式，霍尔式或光电式传感器的一个具体应用，要说发展历史最多也只能是去探究传感器技术的发展历史，具体参考百度百科。
20世纪70年代以前，发动机曲轴粗加工采用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈和连杆轴颈。采用这种方式加工精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低，且容易产生较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。在粗加工后一般需要进行去应力回火处理，释放应力。因此粗加工需要给后续精加工工序留较大的加工余量，以去除弯曲变形量。曲轴精加工采用的是普通磨削工艺，一般采用MQ8260曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光。通常靠手工操作，加工质量不稳定，废品率较高。 20世纪70年代到80年代左右，曲轴粗加工采用CNC车削、CNC外铣加工，加工状况有所改善。精加工仍以普通磨床磨削工艺为主。 20世纪80年中期又出现了CNC内铣工艺，CNC内铣加工性能指标要高于CNC外铣加工，尤其是对于锻钢曲轴，内铣更有利于断屑。精加工工艺多采用半自动曲轴磨床，头架和尾座同步传动，加工精度有一定的提高。 1985年到1990年左右开发出了曲轴车拉、车－车拉工艺，该工艺具有精度高、效率高等优点，特别适合于平衡块侧面不需要加工且轴颈有沉割槽(包括轴向沉割槽)的曲轴，加工后曲轴可直接进行精磨，省去粗磨工序。曲轴精加工已少量采用数控磨床磨削工艺，尺寸的一致性得到改善。 20世纪90年代中期又开发出CNC高速外铣，它对平衡块侧面需要加工的曲轴，比CNC车削、CNC内铣、车－车拉的生产效率还要高。另外，CNC车－车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序，CNC高速外铣只要一道工序就能完成，具有以下优点：切削速度高(可高达350m/min)、切削时间较短、工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好。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。精加工使用数控磨床，采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制等控制装置，使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保证，精加工还广泛使用数控砂带抛光机进行超精加工，经超精加工后的曲轴轴颈表面粗糙度至少提高一级精度。 20世纪90年代开发的CBN高速磨削。英国LANDIS公司生产的曲轴磨床，磨削速度高达120m/s，用扒皮法一次装夹从毛坯到精磨完毕，耗时仅几分钟的时间。这将会出现以磨代替其它粗加工工艺的新局面。 进入21世纪以后，复合加工工艺已进入曲轴制造业中。复合机床应具有工序集成功能，多种加工集成功能。奥地利WFL公司生产的卧式车铣复合加工中心(图3为M40G型)能在曲轴硬化前“一次装夹，全部加工”，加工后的曲轴可直接转入精加工工序；曲轴精加工方面，也出现了工序集成的CBN数控磨床，即一次装夹磨削全部曲轴主轴颈和连杆轴颈(摆动跟踪磨削)。 由以上演变可以看出，曲轴的加工工艺正向着高速、高效、复合化方向发展。目前较为流行的粗加工工艺是主轴颈采用车－车拉工艺和高速外铣，连杆颈采用高速随动外铣，全部采用干式切削；精加工采用数控磨床加工，具有自动进给、自动修正砂轮、尺寸和圆度自动补偿、自动分度和两端电子同步驱动等功能。主轴颈和连杆颈可一次装夹全部磨削完毕；超精加工采用数控砂带抛光机，带尺寸控制装置。 典型曲轴加工先进装备性能简介 CNC高速随动外铣：现介绍一款型号为VDF315OM-4的高速随动外铣床的性能。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；使用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。 CNC车-车拉机床：该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—车拉(车侧端面)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(图5)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。 曲轴止推面车滚专机：该设备用于对曲轴止推面精车滚压加工，并具有以下技术特点：滚压抛光止推面并在线测量、滚压抛光代替磨削加工、可同时进行车削加工、在刀盘上装有滚压抛光装置、可获得更高精度。目前性能较好的设备有德国赫根塞特(HEGENSCHEID)公司的曲轴止推面车滚专机等。 CNC曲轴磨床：以德国埃尔温勇克机器制造有限公司(JUNKER)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。 从以上所介绍的几种先进设备可以看出一个共同点，就是高速高效柔性化，适合于当今产品多品种、小批量的发展趋势。由于曲轴加工不同于普通机械加工，许多工序必须使用专用刀具，如上面介绍的内铣、车－车拉和高速外铣，所使用的都是专用刀具，这些刀具的刀体制造复杂，价格也比较昂贵。如果产品变型要牵涉曲轴结构的变化，就导致必须使用新的刀体来加工曲轴，这就会影响产品开发周期和制造成本，最终导致产品缺乏竞争力。现在瓦尔特等刀具制造商已开发出柔性化的曲轴制造专用刀具—模块化刀具。大大缩短了产品开发周期，降低了制造成本。 曲轴敏捷柔性生产线(AFTL)方案探讨 目前国内轿车曲轴生产线多为高速柔性生产线FTL(FlexibleTransferLine)，这种生产线的特点是不仅可以加工同系列曲轴，而且还可加工变型产品、换代产品和新产品，真正具备柔性意义。为进一步提高高速柔性生产线的生产效率，更快的适应巿场，FTL下一步发展是敏捷柔性生产线AFTL(AgileFlexibleTransferLine)。其主要目的是： 满足巿场变化的需求。不但满足当前产品的要求，还应考虙未来巿场需求。 满足生产方式的需求。能满足现代发动机“多品种、大中批量、高效率、低成本”的生产需求。 符合“精益生产”的原则。杜绝浪费，用最少投资、最大回报谋取利润。 由于发动机曲轴自身结构的特殊性，笔者认为曲轴AFTL应具备以下特点：由高速加工中心和高效专用机床(含少量组合机床)组成。按工艺流程排列机床并由自动输送装置连接，采用柔性夹具和高效专用刀具生产。为防止关键工序设备故障造成全线停产，可增设平行设备增补，亦能满足大批量生产的需要。以下是其工艺流程(仅金属加工部分)： 铣端面、定总长、钻质量中心孔、车大小端外圆→铣主轴颈及轴肩→铣连杆颈及轴肩→车拉主轴颈及沉槽→车拉连杆颈及沉槽→枪钻油孔→清洗→圆角滚压→法兰钻孔攻丝→精磨主轴颈(CBN)→精磨连杆颈(CBN)→斜切磨小端→斜切磨法兰端→车滚止推面、铣键槽→动平衡→砂带抛光主轴、连杆及法兰外径→清洗、冷却→检测分类。 对上述工艺流程有几个问题探讨如下： 曲轴质量中心孔和几何中心孔的选用。 毛坯质量好，加工余量小且加工余量分布均匀。这时曲轴的质量中心孔与几何中心孔基本重合，则不必花费较高的经费购置质量定心设备而直接钻几何中心孔。,li>毛坯质量较差，加工余量大且加工余量分布不均匀，要优先选用质量中心孔。因初始不平衡量较大，如果钻几何中心孔，质量分布不均匀，转动惯量较大，损坏后续加工设备精度。再者，采用几何中心孔，在进行动平衡时，初始不平衡量可能超出平衡机要求而无法平衡。在这种情况下应优先选用质量定心机。 曲轴粗加工机床的合理选用 选用原则 先进的金属加工设备在曲轴制造中的重要性毋庸置疑，它能够可靠地保证尺寸精度和一致性，适应生产节拍的要求，提高整体工艺水平。但不能采取“拿来主义”，也并不是设备越先进越好，应符合以下三个原则：1)符合工艺性原则，结合产品结构，能满足尺寸精度和一致性的要求。2)符合经济性原则，采用招标的形式降低成本。3)符合设备管理和维修性原则，考察设备生产商售后服务质量，设备易损件是否能够随时采购等。 合理组合 国内曲轴制造企业对引进设备存在一些误区，比如认为设备越先进、昂贵越好。其实如果使用不当，先进设备起不到应有的作用，造成浪费。下面以CNC高速外铣、CNC内铣、CNC车-车拉的合理组合为例来介绍。 曲轴平衡块侧面需加工，主轴颈加工应优先选用CNC内铣或CNC高速外铣，连杆颈的加工用CNC高速外铣。如果毛坯是锻钢毛坯，CNC内铣更有利于断屑。不宜采用CNC车-车拉，由于平衡块侧面是断续车削，曲轴转速又很高(约1000r/m)，崩刀现象很严重。 曲轴平衡块侧面不需加工，主轴颈加工选用CNC车-车拉比较合理，加工精度高。由于连杆颈轴线不在一条中心线上，如六拐曲轴，用车-车拉加工就有一些麻烦，CNC高速外铣就比较合理。 轴颈有沉割槽的曲轴，此时CNC车-车拉体现出其优越性，若轴向有沉割槽，CNC高速外铣和CNC内铣不能加工，而车-车拉能加工。 以上设备应采用独立双刀盘、模块化刀具系统等实现柔性化加工。 曲轴圆角滚压强化 曲轴的圆角滚压强化，主要是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明，球铁曲轴经圆角滚压后寿命可提高120-230%；锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70-130%。因此这种强化手段受到各曲轴生产厂家的高度重视。目前国外轿车曲轴几乎全部采用滚压强化工艺。采用这种设备应注意柔性化，以适应不同产品的加工。 曲轴砂带抛光 采用砂带抛光可同时抛光主轴颈、连杆颈、法兰、圆角及至推面，由曲轴轴向窜动实现圆角及止推面的抛光。抛光后的表面粗糙度至少提高一级精度以上。为实现曲轴多品种、变型产品的加工，可采用独立抛光头、分多工步加工实现柔性化。 曲轴的清洗 曲轴通常采用二次清洗，第一次清洗安排在枪钻油孔之后，去除油孔内的铁屑和曲轴表面的润滑油，为下道工序提供清洁的半成品。第二次清洗安排在砂带抛光之后，选用定点定位专用清洗机对油孔、法兰螺孔等用专用喷嘴清洗。 曲轴的精加工 曲轴精磨主轴颈和精磨连杆颈工序应选用单砂轮、独立双砂轮CBN数控磨床，不易选用多砂轮一体化磨床，虽效率高，但不能适应多品种柔性化需要。

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