CN103481040B - 曲柄加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械零件加工技术领域，具体的说，公开一种曲柄加工工艺，包括以下步骤：毛坯件处理阶段，将毛坯件加工到规定尺寸；粗加工阶段，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工，对轴部进行键槽加工和螺纹加工；精细加工阶段，对曲柄的表面进行抛丸处理后进行精磨处理加工。本发明的优点是加工工序安排合理，大大简化生产加工的步骤，有效地提高了曲柄的生产率，同时满足了曲柄工作中对硬度和韧性的需求，有效地增强了曲柄的承载力和强度。

Description

曲柄加工工艺
技术领域
本发明涉及机械零件加工技术领域，具体的说，涉及一种曲柄加工工艺。
背景技术
曲柄是发动机设备中重要零件之一，工作时它与连杆配合作用，将作用于活塞上的气体压力转变为旋转动力，传送给传动机构。因曲柄在工作时，承受着方向周期性变化的巨大的弯矩和扭矩，且由于曲柄长时间的工作，因此对曲柄材质的刚性、韧性和耐磨性都提出了很高的要求。
现有的曲柄加工工艺生产效率和自动化程度都较低，一般分为粗加工和精细加工两步，粗加工采用车床车削曲柄的轴端，工序稳定性差；精细加工分为粗磨、半精磨、精磨、抛光等工序，不仅加工精细度达不到要求，且加工工序繁琐，通常还需要人工辅助完成，严重的制约生产进度，为适应大批量曲柄的连续加工作业，必须对曲柄的加工工艺和加工方法进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有曲柄加工工艺复杂、加工效率低和曲柄承载力弱的缺点，提供一种高效率的曲柄加工工艺。
本发明的技术方案是：一种曲柄加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，
(1)毛坯件处理阶段：准备曲柄毛坯件，该毛坯件为20Cr钢，硬度HRC值为20°-25°，将锻造完成的曲柄毛坯件置于平端面铣床，将毛坯件加工到规定尺寸；以毛坯件表面为定位基准，使用台钻在曲柄的两端面的几何中心钻中心孔；
(2)粗加工阶段：以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，采用数控车床，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工；铣钻床上安装半圆形键铣刀对轴部进行键槽加工，采用滚丝机对轴部实现螺纹加工，将加工得到的工件进行热处理，得到的工件硬度HRC值为55°-60°、渗碳深度为0.6-0.8mm；
(3)精细加工阶段：采用抛丸机对曲柄的表面进行抛丸处理后，将曲柄放入高频感应炉中对螺纹部进行退火处理；在外圆磨床上安装砂轮对曲柄表面进行精磨处理，数控车床对曲柄的大头端的偏孔进行精加工，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为54°-59°、曲柄轴芯硬度HRC值为28°-43°、曲柄螺纹部硬度HRC值为20°-35°，曲柄总体渗碳深度为0.5-0.7mm。
优选的是，所述的步骤(2)热处理后，采用喷砂机对曲柄工件表面进行喷砂处理。
本发明与现有技术相比的有益效果为：
(1)曲柄加工工艺分为毛坯件处理阶段、粗加工和精细加工阶段，毛坯件处理阶段以毛坯件的表面作为定位基准，粗加工和精细加工阶段以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，且加工工序安排合理，大大简化生产加工的步骤，有效地提高了曲柄的生产率；
(2)本发明的曲柄的加工工艺，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为54°-59°、曲柄轴芯硬度HRC值为28°-43°、曲柄螺纹部硬度HRC值为20°-35°，曲柄总体渗碳深度为0.5-0.7mm，满足了曲柄工作中对硬度和韧性的需求，有效地增强了曲柄的承载力和强度。
附图说明
图1为本发明加工后的曲柄示意图；
图2为本发明加工前的曲柄毛坯件示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
实施例1:
参见图1和图2，一种曲柄加工工艺，包括以下步骤，
(1)毛坯件处理阶段：准备曲柄毛坯件，该毛坯件为20Cr钢，硬度HRC值为20°，将锻造完成的曲柄毛坯件置于平端面铣床，将毛坯件加工到规定尺寸；以毛坯件表面为定位基准，使用台钻在曲柄的两端面的几何中心钻中心孔；
(2)粗加工阶段：以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，采用数控车床，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工；铣钻床上安装半圆形键铣刀对轴部进行键槽加工，采用滚丝机对轴部实现螺纹加工，将加工得到的工件进行热处理，得到的工件硬度HRC值为55°、渗碳深度为0.6mm；
(3)精细加工阶段：采用抛丸机对曲柄的表面进行抛丸处理后，将曲柄放入高频感应炉中对螺纹部进行退火处理；在外圆磨床上安装砂轮对曲柄表面进行精磨处理，数控车床对曲柄的大头端的偏孔进行精加工，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为54°、曲柄轴芯硬度HRC值为28°、曲柄螺纹部硬度HRC值为20°，曲柄总体渗碳深度为0.5mm。
实施例2:
参见图1和图2，一种曲柄加工工艺，包括以下步骤，
(1)毛坯件处理阶段：准备曲柄毛坯件，该毛坯件为20Cr钢，硬度HRC值为23°，将锻造完成的曲柄毛坯件置于平端面铣床，将毛坯件加工到规定尺寸；以毛坯件表面为定位基准，使用台钻在曲柄的两端面的几何中心钻中心孔；
(2)粗加工阶段：以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，采用数控车床，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工；铣钻床上安装半圆形键铣刀对轴部进行键槽加工，采用滚丝机对轴部实现螺纹加工，将加工得到的工件进行热处理，得到的工件硬度HRC值为58°、渗碳深度为0.7mm；
(3)精细加工阶段：采用抛丸机对曲柄的表面进行抛丸处理后，将曲柄放入高频感应炉中对螺纹部进行退火处理；在外圆磨床上安装砂轮对曲柄表面进行精磨处理，数控车床对曲柄的大头端的偏孔进行精加工，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为57°、曲柄轴芯硬度HRC值为35°、曲柄螺纹部硬度HRC值为28°，曲柄总体渗碳深度为0.6mm。
实施例3:
参见图1和图2，一种曲柄加工工艺，包括以下步骤，
(1)毛坯件处理阶段：准备曲柄毛坯件，该毛坯件为20Cr钢，硬度HRC值为25°，将锻造完成的曲柄毛坯件置于平端面铣床，将毛坯件加工到规定尺寸；以毛坯件表面为定位基准，使用台钻在曲柄的两端面的几何中心钻中心孔；
(2)粗加工阶段：以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，采用数控车床，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工；铣钻床上安装半圆形键铣刀对轴部进行键槽加工，采用滚丝机对轴部实现螺纹加工，将加工得到的工件进行热处理，得到的工件硬度HRC值为60°、渗碳深度为0.8mm；
(3)精细加工阶段：采用抛丸机对曲柄的表面进行抛丸处理后，将曲柄放入高频感应炉中对螺纹部进行退火处理；在外圆磨床上安装砂轮对曲柄表面进行精磨处理，数控车床对曲柄的大头端的偏孔进行精加工，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为59°、曲柄轴芯硬度HRC值为43°、曲柄螺纹部硬度HRC值为35°，曲柄总体渗碳深度为0.7mm。

Claims (2)

1.一种曲柄加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，
(1)毛坯件处理阶段：准备曲柄毛坯件，该毛坯件为20Cr钢，硬度HRC值为20°-25°，将锻造完成的曲柄毛坯件置于平端面铣床，将毛坯件加工到规定尺寸；以毛坯件表面为定位基准，使用台钻在曲柄的两端面的几何中心钻中心孔；
(2)粗加工阶段：以曲柄两端面的中心孔作为定位基准，采用数控车床，对曲柄轴部和大头端分别进行粗精车加工和钻车偏孔加工；铣钻床上安装半圆形键铣刀对轴部进行键槽加工，采用滚丝机对轴部实现螺纹加工，将加工得到的工件进行热处理，得到的工件硬度HRC值为55°-60°、渗碳深度为0.6-0.8mm；
(3)精细加工阶段：采用抛丸机对曲柄的表面进行抛丸处理后，将曲柄放入高频感应炉中对螺纹部进行退火处理；在外圆磨床上安装砂轮对曲柄表面进行精磨处理，数控车床对曲柄的大头端的偏孔进行精加工，最终得到的曲柄表面硬度HRC值为54°-59°、曲柄轴芯硬度HRC值为28°-43°、曲柄螺纹部硬度HRC值为20°-35°，曲柄总体渗碳深度为0.5-0.7mm。
2.根据权利要求1所述的一种曲柄加工工艺，其特征在于：所述的粗加工阶段的热处理后，采用喷砂机对曲柄工件表面进行喷砂处理。
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