1、刚度差
曲轴的长径比较大,又具有4个连颈,刚度较差。为防止变形,在加工过程中应当采取下列:选用有较高刚度的机床、刀具及夹具等,并用中心增强刚性,从而减少变形和振动;采用具有两边传动间传动的刚度高的机床来进行加工,可以减少扭转变弯曲变形和振动;在加工中尽量使切削力的作用互相;合理安排工位顺序以减少加工变形;增设校直工序。
2、形状复杂
连颈和主颈不在同一根轴线上,在连颈加工中易产生衡的现象,应配备能迅速找正连颈的偏心夹具,且应衡块。
3、技术要求高
其技术要求一般根据轴的主要功用和工作条件制定,通常有以下几项:
(一)尺寸精度
起支承作用的轴颈为了确定轴的位置,通常对其尺寸精度要求较高(IT5~IT7)。装配传动件的轴颈尺寸精度一般要求较低(IT6~IT9)。
(二)几何形状精度
轴类零件的几何形状精度主要是指轴颈、外锥面、莫氏锥孔等的圆度、圆柱度等,一般应将其公差限制在尺寸公差范围内。对精度要求较高的内外圆表面,应在图纸上标注其允许偏差。
(三)相互位置精度
轴类零件的位置精度要求主要是由轴在机械中的位置和功用决定的。通常应保证装配传动件的轴颈对支承轴颈的同轴度要求,否则会影响传动件(齿轮等)的传动精度,并产生噪声。普通精度的轴,其配合轴段对支承轴颈的径向跳动一般为0.01~0.03mm,高精度轴(如主轴)通常为0.001~0.005mm。
(四)表面粗糙度
一般与传动件相配合的轴径表面粗糙度为Ra2.5~0.63μm,与轴承相配合的支承轴径的表面粗糙度为Ra0.63~0.16μm。
定位基准选择:
1、粗基准的选择
为了保证中心孔钻在主颈毛坯外圆面的轴线位置上,主颈的外圆面为粗基准。同时为了保证所加工的基准轴向尺寸,选用第四主颈两侧扇板面为轴向粗基准。
2、辅助粗基准的选择
在扇板上铣出两个工艺平面即是加工连颈时所用的辅基准。
3、精基准的选择
加工主颈及与其同轴心的轴颈外表面时,以中心孔为准。加工连颈时,用加工的法兰和小头的外圆及连颈1作为精基准基面,这样便于保证技术要求。此外,轴位基准采用第3主颈的两个台阶面,与设计基准一致。
曲轴的加工流程如下:
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(如图) 3、钻质量中心孔
质量中心孔:当物体绕一轴线旋转时,如果对外未表现出力的作用,那么这一轴线称为该物体的质量中心线,再按此质量中心线钻出中心孔,这样的中心孔称为质量中心孔。几何中心孔:中心孔位于几何轴线上,这样的孔称为几何中心孔(比较:质量中心孔先要对曲轴进行动平衡找出曲轴的质量轴线,可以减少曲轴动平衡时的去重工作量,提高动平衡的合格率。但质量定心机床要比普通几何中心孔机床的价格贵得多)。如图:
4、铣传送搭子
5、车与主轴颈同轴的所有轴颈。采用中心孔定位,驱动采用第三连杆轴颈上的传送搭子。使用成型刀具,加工效率高 ,但刀具寿命低。如图: