曲轴线加工工艺简介2012-1-111
提纲• ••曲轴介绍 曲轴线工艺 – 曲轴线布局图 – 曲轴工艺流程 – 曲轴重要特征及关键尺寸 – 关键工位和设备 – 重要刀具 设备验收流程2012-1-112
曲轴简介• •曲轴与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。 曲轴一般由主轴颈、连杆颈、曲拐、平衡块、油孔、芯轴端和法兰端等组成。B12C14B15 Gen2B12 MCEB12&15T32012-1-11
曲轴重要特征• • • •轴颈尺寸和表面质量 冲程和相位 发信盘安装孔位置度 键槽位置度• • •中心孔 动平衡 沟槽滚压2012-1-114
一期布局和工艺流程OP 130 OP 140 UNLOADOP 75OP 70BOP 70A OP30A OP30B OP40OP20COP20BOP20A LOAD
二期布局和工艺流程UNLO ADOP15 0 OP 50 OP 140 Induction harder 预 留 OP 130 OP 70A OP 45 OP 70B OP 120 OP 110B OP 110A OP 80A OP 40B OP 40A OP 20A 外铣预 留 OP 60C OP 10A OP 10BOP 60A OP 60BOP 05外铣预 留OP 100B OP 100AOP 80BOP 30BOP 20BOP 90OP 80COP 30AOP 20CLOAD
一期曲轴线QCA系统ConveyorConveyorBuffer Buffer OP 50 OP70 OP 70 OP 75 OP 80 Buffer OP 80 OP 80 OP 80 OP 50 OP 50QGOP 40 Buffer OP 30 OP 30BufferOP 90BufferOP 100OP 100 ConvoryLoad OutQGConveyor Buffer Buffer Buffer OP 150 OP 140QGBufferQGOP 120 Buffer OP 110 OP 110OP 130ConvoryLoad InOP 10OP 10OP 10OP 10OP 15BufferOP 20OP 20OP 20Laser Reader QG Quality Gate
一期关键工位和设备-OP10OP10在机床中定位方式如下图：其中，轴向尺寸加工以第一、 八配重块进行夹紧，计算分中位置；径向尺寸由第一、五主轴颈夹紧实现粗 定位；角向定位基准为第一连杆颈；两端中心孔的加工作为后续工序的轴向 定位基准。夹具如图：2012-1-118
一期关键工位和设备-OP102012-1-11SGMW POWERTRAIN9
一期二期对比:OP10 ,OP60,OP100UNLOAD OP 130 OP 140Line1-OP100OP 75 OP 70B OP 70ALine2-OP100 2 布AG E数XE-数A拍2 应数C 4： Sec备o节kos 43 SecOP3 0A OP2 0COP3 0B OP2 0BOP 40 OP2 0ALOA D OP 100A OP 100B OP 110A OP 110B OP 90 OP 120OP15 5OP 140OP15 0OP 130Line1-OP10 4 应数C 4： SecLine2-OP10OP 70B OP 70A OP 60预留 OP 80A OP 60C OP 60B OP 60AUNLO AD布AG E数XE-数A拍 43 Sec Line2-OP：02OP 80BOP 80C OP 30AInduction harder 预留OP 40AOP 40BOP 30BOP 453OP 50备o节kos 43 Sec布AG E数XE-数A拍 4maxOP 20COP 20BOP 20A外铣预 留外铣预 留OP 10BOP 10AOP 05LOAD
一期二期对比:OP10 ,OP60,OP100Line1-OP10:Line2-OP10:Line2-OP：0:Line1-OP100:Line2-OP100:
一期关键工位和设备-OP40OP40为德国Hegenscheidt的滚压较直机，通过在曲轴旋转过程中对各个沟槽施加以一 定角度和数值的力对各个轴颈进行滚压较直，达到增加主轴颈和连杆颈圆角半径处的残余 压应力和圆弧表面光洁度的作用，进而实现提高曲轴在交变应力下的强度，同时控制曲轴 的跳动。2012-1-1112
一期关键工位和设备-OP40深滚压工艺仅需要对轴颈和沟槽 完成车拉或车削加工即可，不需要 进行磨削操作，加上铸件材料，可 达到成本低廉的组合。同时，该机 床还有对各个主轴颈进行较直的作 用。较直后，轴颈的跳动度跳动度 减小了，可以更好的提高抗疲劳强 度，并减小后续磨削余量。滚压过 程示意如下：由于连杆颈上材料分配的不同，轴肩处 通常比较脆弱，故在该区域的滚压力设置通 常会减小一些。例如，在C14产品图中定义 在连杆颈轴肩的120度角度范围内滚压力降 为正常滚压力的一半。为实现工艺上的统一， B12的滚压力设置与C14相同。滚压力的不 同也是青岛与柳州工艺的一个主要不同点， 并直接关系到柳州与青岛加工曲轴寿命的差 异。2012-1-1113
一期关键工位和设备-OP80OP80为美国Landis的磨床，共4台设备。左右两个砂轮同时对各个主轴颈和连杆颈以 及芯轴进行加工，尺寸的控制同样采用机床内的测头在线测量控制。产品的轴颈直径，直 线度，圆度，跳动度，以及连杆颈相位角等尺寸，故对于该工位的加工过程控制比较严格， 对于机床顶尖的跳动度，中心支架的挑起度和推出度也同样有着较高的要求。 机床如下图：2012-1-1114
一期关键工位和设备-OP80对于OP80，B12和C14两种产品加工特性相同，仅各个砂轮轴向位置不同。加 工尺寸特征以及定位夹紧方式如下图：2012-1-1115
UNLOADOP 75OP 70BOP 70ALOA D OP15 54 Landis 4： Sec一期二期对比: OP80,OP90OP3 0BOP2 0BLine1-OP80Line2-OP80OP 40OP2 0A43 SecOP 05 OP 10A OP 10B 外铣预 留 外铣预 留 OP 20A OP 20B OP 20COP 1303Junke节 LandisOP 140OP3 0AOP2 0CUNLO ADOP 60A OP15 0 OP 60B OP 60C OP 60预留 Induction harder 预留 OP 130 OP 70A OP 45 OP 70B OP 120 OP 40B OP 110B OP 40A OP 110A OP 80A OP 140 OP 50Line2-OP901 Landis 4： Sec43 Sec1Junke节 LandisOP 100B OP 100ALine1-OP90OP 80BOP 30BOP 80C OP 90OP 30ALOAD
一期二期对比: OP80,OP90Line1-OP80: Line2-OP80:Line1-OP90:Line2-OP90:
一期机械手
重要刀具• 沟槽滚压刀具支撑头深滚压头 轴向导轮2012-1-1119
重要刀具 • 轴颈磨削砂轮2012-1-1120
预验收流程
终验收流程
结束
还有什么问题吗？
曲轴线加工工艺简介2012-1-111
提纲• ••曲轴介绍 曲轴线工艺 – 曲轴线布局图 – 曲轴工艺流程 – 曲轴重要特征及关键尺寸 – 关键工位和设备 – 重要刀具 设备验收流程2012-1-112
曲轴简介• •曲轴与连杆配合将作用在活塞上的气体压力变为旋转的动力，传给底盘的传动机构。 曲轴一般由主轴颈、连杆颈、曲拐、平衡块、油孔、芯轴端和法兰端等组成。B12C14B15 Gen2B12 MCEB12&15T32012-1-11
曲轴重要特征• • • •轴颈尺寸和表面质量 冲程和相位 发信盘安装孔位置度 键槽位置度• • •中心孔 动平衡 沟槽滚压2012-1-114
一期布局和工艺流程OP 130 OP 140 UNLOADOP 75OP 70BOP 70A OP30A OP30B OP40OP20COP20BOP20A LOAD
二期布局和工艺流程UNLO ADOP15 0 OP 50 OP 140 Induction harder 预 留 OP 130 OP 70A OP 45 OP 70B OP 120 OP 110B OP 110A OP 80A OP 40B OP 40A OP 20A 外铣预 留 OP 60C OP 10A OP 10BOP 60A OP 60BOP 05外铣预 留OP 100B OP 100AOP 80BOP 30BOP 20BOP 90OP 80COP 30AOP 20CLOAD
一期曲轴线QCA系统ConveyorConveyorBuffer Buffer OP 50 OP70 OP 70 OP 75 OP 80 Buffer OP 80 OP 80 OP 80 OP 50 OP 50QGOP 40 Buffer OP 30 OP 30BufferOP 90BufferOP 100OP 100 ConvoryLoad OutQGConveyor Buffer Buffer Buffer OP 150 OP 140QGBufferQGOP 120 Buffer OP 110 OP 110OP 130ConvoryLoad InOP 10OP 10OP 10OP 10OP 15BufferOP 20OP 20OP 20Laser Reader QG Quality Gate
一期关键工位和设备-OP10OP10在机床中定位方式如下图：其中，轴向尺寸加工以第一、 八配重块进行夹紧，计算分中位置；径向尺寸由第一、五主轴颈夹紧实现粗 定位；角向定位基准为第一连杆颈；两端中心孔的加工作为后续工序的轴向 定位基准。夹具如图：2012-1-118
一期关键工位和设备-OP102012-1-11SGMW POWERTRAIN9
一期二期对比:OP10 ,OP60,OP100UNLOAD OP 130 OP 140Line1-OP100OP 75 OP 70B OP 70ALine2-OP100 2 布AG E数XE-数A拍2 应数C 4： Sec备o节kos 43 SecOP3 0A OP2 0COP3 0B OP2 0BOP 40 OP2 0ALOA D OP 100A OP 100B OP 110A OP 110B OP 90 OP 120OP15 5OP 140OP15 0OP 130Line1-OP10 4 应数C 4： SecLine2-OP10OP 70B OP 70A OP 60预留 OP 80A OP 60C OP 60B OP 60AUNLO AD布AG E数XE-数A拍 43 Sec Line2-OP：02OP 80BOP 80C OP 30AInduction harder 预留OP 40AOP 40BOP 30BOP 453OP 50备o节kos 43 Sec布AG E数XE-数A拍 4maxOP 20COP 20BOP 20A外铣预 留外铣预 留OP 10BOP 10AOP 05LOAD
一期二期对比:OP10 ,OP60,OP100Line1-OP10:Line2-OP10:Line2-OP：0:Line1-OP100:Line2-OP100:
一期关键工位和设备-OP40OP40为德国Hegenscheidt的滚压较直机，通过在曲轴旋转过程中对各个沟槽施加以一 定角度和数值的力对各个轴颈进行滚压较直，达到增加主轴颈和连杆颈圆角半径处的残余 压应力和圆弧表面光洁度的作用，进而实现提高曲轴在交变应力下的强度，同时控制曲轴 的跳动。2012-1-1112
一期关键工位和设备-OP40深滚压工艺仅需要对轴颈和沟槽 完成车拉或车削加工即可，不需要 进行磨削操作，加上铸件材料，可 达到成本低廉的组合。同时，该机 床还有对各个主轴颈进行较直的作 用。较直后，轴颈的跳动度跳动度 减小了，可以更好的提高抗疲劳强 度，并减小后续磨削余量。滚压过 程示意如下：由于连杆颈上材料分配的不同，轴肩处 通常比较脆弱，故在该区域的滚压力设置通 常会减小一些。例如，在C14产品图中定义 在连杆颈轴肩的120度角度范围内滚压力降 为正常滚压力的一半。为实现工艺上的统一， B12的滚压力设置与C14相同。滚压力的不 同也是青岛与柳州工艺的一个主要不同点， 并直接关系到柳州与青岛加工曲轴寿命的差 异。2012-1-1113
一期关键工位和设备-OP80OP80为美国Landis的磨床，共4台设备。左右两个砂轮同时对各个主轴颈和连杆颈以 及芯轴进行加工，尺寸的控制同样采用机床内的测头在线测量控制。产品的轴颈直径，直 线度，圆度，跳动度，以及连杆颈相位角等尺寸，故对于该工位的加工过程控制比较严格， 对于机床顶尖的跳动度，中心支架的挑起度和推出度也同样有着较高的要求。 机床如下图：2012-1-1114
一期关键工位和设备-OP80对于OP80，B12和C14两种产品加工特性相同，仅各个砂轮轴向位置不同。加 工尺寸特征以及定位夹紧方式如下图：2012-1-1115
UNLOADOP 75OP 70BOP 70ALOA D OP15 54 Landis 4： Sec一期二期对比: OP80,OP90OP3 0BOP2 0BLine1-OP80Line2-OP80OP 40OP2 0A43 SecOP 05 OP 10A OP 10B 外铣预 留 外铣预 留 OP 20A OP 20B OP 20COP 1303Junke节 LandisOP 140OP3 0AOP2 0CUNLO ADOP 60A OP15 0 OP 60B OP 60C OP 60预留 Induction harder 预留 OP 130 OP 70A OP 45 OP 70B OP 120 OP 40B OP 110B OP 40A OP 110A OP 80A OP 140 OP 50Line2-OP901 Landis 4： Sec43 Sec1Junke节 LandisOP 100B OP 100ALine1-OP90OP 80BOP 30BOP 80C OP 90OP 30ALOAD
一期二期对比: OP80,OP90Line1-OP80: Line2-OP80:Line1-OP90:Line2-OP90:
一期机械手
重要刀具• 沟槽滚压刀具支撑头深滚压头 轴向导轮2012-1-1119
重要刀具 • 轴颈磨削砂轮2012-1-1120
预验收流程
终验收流程
结束
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