一种发动机曲轴的加工工艺
技术领域
本发明涉及发动机曲轴加工工艺领域,特别涉及一种发动机曲轴的加工工艺。
背景技术
曲轴是引擎的主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下往复运动变成循环旋转运动。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,现有曲轴加工时需要对主轴颈、连杆轴颈进行钻孔处理,现有的钻头不易排屑,且钻出的孔内壁不光滑,钻头长期直钻容易影响钻头的寿命,由于曲轴的规格不同,钻孔的直径要求也不同,人员需要更换钻头来应对不同规格的曲轴。
发明内容
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案,一种发动机曲轴的加工工艺,具体步骤如下:
S1、锻造处理:对球墨铸铁QT800-6毛坯进行锻造,锻造温度控制在1000℃~1300℃;
S2、粗车:粗车主轴颈、连杆颈;
S3、钻孔处理:将锻造好的曲轴毛坯固定在夹具上,人员将打孔装置替换ZK8210机床原有的打孔头,ZK8210机床带动打孔装置调节到工作位置,打孔装置对毛坯曲轴上的主轴颈、连杆轴颈进行钻孔处理;
打孔装置包括安装板、主气缸、圆板、主电机、伸缩滑杆、滑槽、连板、连柱、卡槽框、连接架、两个卡位机构、初次钻孔机构和二次钻孔机构,安装板的下端安装有主气缸,主气缸的顶端通过法兰安装在圆板上,圆板的下端安装有主电机,主电机的输出轴上安装有连板,连板上安装有滑槽,滑槽通过滑动配合的方式与伸缩滑杆相连,伸缩滑杆的上端安装在安装板上,连板的下端安装有连柱,连柱的下端位于卡槽框内,卡槽框的左右两端安装有两个卡位机构,卡槽框上均匀安装有初次钻孔机构,卡槽框的下端安装有连接架,连接架上均匀安装有二次钻孔机构,且二次钻孔机构与初次钻孔机构之间交错布置;
S4、热处理:将钻孔后的曲轴进行尺寸检测,合格后将曲轴放入炉中进行正火处理,正火温度设为800℃至950℃,保温1.5h至2.5h,将曲轴取出炉外放置空气中冷却,待曲轴温度降至室温后,对其进行中频感应淬火,淬火温度设为800℃至850℃;
S5、精车:精车主轴颈、连杆颈;
S6、磨削加工:将进行S5处理后的曲轴固定在MK82100数控磨床上进行磨削加工,保障曲轴各部位零件尺寸加工到公差范围之内,且加工后的曲轴的表面粗糙度Ra在0.7μm~0.3μm之间;
S7、检验并包装:检验工件的各参数,合格后包装入库。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的卡位机构包括固架、插气缸和插块,固架安装在卡槽框的侧壁上,固架上安装有插气缸,插气缸的顶端安装在插块上,具体工作时,连柱与卡槽框能够拆卸,当需要卡紧时,插气缸带动插块插入卡入槽与进出槽内,确保连柱与卡槽框之间相互卡紧,卡位机构对连柱、卡槽框之间进行卡紧,连柱、卡槽框之间可拆卸,方便更换,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的连柱对称设置有卡入槽,卡槽框上对称设置有进出槽,且卡入槽与进出槽相对应,插块插入卡入槽与进出槽内,确保连柱与卡槽框之间相互卡紧,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的连接架的下端为三角结构,减小了钻屑输出的阻力。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的初次钻孔机构包括定位气缸、弧形打孔头、顶气缸、定位块和抵住架,定位气缸对称安装在卡槽框的侧壁上,定位气缸的顶端安装在弧形打孔头的内壁上,弧形打孔头的上端安装有顶气缸,顶气缸的顶端安装有定位块,定位块的中部安装有抵住架,具体工作时,定位气缸根据要求带动弧形打孔头调节到合适的半径距离,顶气缸带动定位块抵住定位槽,主电机带动弧形打孔头进行旋转,主气缸带动旋转的弧形打孔头进行钻孔,初次钻孔机构根据孔直径的要求进行针对性调节,无需更换钻头,易排屑,使用寿命增长,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的连板的下端沿其周向均匀设置有定位槽,且定位块与定位槽相对应,打孔前,弧形打孔头调节到合适的位置,定位块抵住定位槽进行二次限位,避免钻孔时弧形打孔头发生偏移,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的弧形打孔头的下端为从上往下逐渐向内倾斜的结构,减小了初始打孔的难度。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的抵住架为弧形结构,抵住架的下端设置有弧形槽,抵住架的内端设置有进出槽,且弧形槽与开口槽相通,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的二次钻孔机构包括连气缸、弧形锉刀和卡住架,连气缸对称安装在连接架上,连气缸的顶端安装在弧形锉刀的内壁上,弧形锉刀的上端安装有卡住架,卡住架与开口槽相对应,具体工作时,当初次钻孔机构打孔完毕后,连气缸带动弧形锉刀向外调节,卡住架进入开口槽内直到抵住弧形槽,卡住架的半径与弧形打孔头的半径相等,主电机带动弧形锉刀进一步对孔内壁打磨,二次钻孔机构根据初次钻孔机构调节的半径进行自动调节,确保二次钻孔机构工作时不会扩大孔径,二次钻孔机构对孔内壁进行进一步打磨光滑,操作简单。
本发明的有益效果在于:
1、本发明可以解决现有曲轴加工时需要对主轴颈、连杆轴颈进行钻孔处理,现有的钻头不易排屑,且钻出的孔内壁不光滑,钻头长期直钻容易影响钻头的寿命,由于曲轴的规格不同,钻孔的直径要求也不同,人员需要更换钻头来应对不同规格的曲轴等难题,可以实现对不同规格曲轴的主轴颈、连杆轴颈进行打孔的功能,根据孔直径的要求调节成相应的钻头,两次钻孔使得孔内壁光滑,易排屑,使用寿命增长等优点;
2、本发明设置有卡位机构,卡位机构对连柱、卡槽框之间进行卡紧,连柱、卡槽框之间可拆卸,方便更换,操作简单;
3、本发明设置有初次钻孔机构,初次钻孔机构根据孔直径的要求进行针对性调节,无需更换钻头,易排屑,使用寿命增长,操作简单;
4、本发明设置有二次钻孔机构,二次钻孔机构根据初次钻孔机构调节的半径进行自动调节,确保二次钻孔机构工作时不会扩大孔径,二次钻孔机构对孔内壁进行进一步打磨光滑,操作简单。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工作流程图;
图2是本发明打孔装置的结构示意图;
图3是本发明安装板、主气缸、圆板、主电机、伸缩滑杆、滑槽与连板之间的结构示意图;
图4是本发明连板、连柱、卡槽框、连接架与卡位机构之间的结构示意图;
图5是本发明初次钻孔机构的结构示意图;
图6是本发明二次钻孔机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图6所示,一种发动机曲轴的加工工艺,具体步骤如下:
S1、锻造处理:对球墨铸铁QT800-6毛坯进行锻造,锻造温度控制在1000℃~1300℃;
S2、粗车:粗车主轴颈、连杆颈;
S3、钻孔处理:将锻造好的曲轴毛坯固定在夹具上,人员将打孔装置1替换ZK8210机床原有的打孔头,ZK8210机床带动打孔装置1调节到工作位置,打孔装置1对毛坯曲轴上的主轴颈、连杆轴颈进行钻孔处理;
打孔装置1包括安装板11、主气缸12、圆板13、主电机14、伸缩滑杆15、滑槽16、连板17、连柱18、卡槽框19、连接架20、两个卡位机构21、初次钻孔机构22和二次钻孔机构23,安装板11的下端安装有主气缸12,主气缸12的顶端通过法兰安装在圆板13上,圆板13的下端安装有主电机14,主电机14的输出轴上安装有连板17,连板17上安装有滑槽16,滑槽16通过滑动配合的方式与伸缩滑杆15相连,伸缩滑杆15的上端安装在安装板11上,连板17的下端安装有连柱18,连柱18的下端位于卡槽框19内,卡槽框19的左右两端安装有两个卡位机构21,卡槽框19上均匀安装有初次钻孔机构22,卡槽框19的下端安装有连接架20,连接架20上均匀安装有二次钻孔机构23,且二次钻孔机构23与初次钻孔机构22之间交错布置;
S4、热处理:将钻孔后的曲轴进行尺寸检测,合格后将曲轴放入炉中进行正火处理,正火温度设为800℃至950℃,保温1.5h至2.5h,将曲轴取出炉外放置空气中冷却,待曲轴温度降至室温后,对其进行中频感应淬火,淬火温度设为800℃至850℃;
S5、精车:精车主轴颈、连杆颈;
S6、磨削加工:将进行S5处理后的曲轴固定在MK82100数控磨床上进行磨削加工,保障曲轴各部位零件尺寸加工到公差范围之内,且加工后的曲轴的表面粗糙度Ra在0.7μm~0.3μm之间;
S7、检验并包装:检验工件的各参数,合格后包装入库。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的卡位机构21包括固架211、插气缸212和插块213,固架211安装在卡槽框19的侧壁上,固架211上安装有插气缸212,插气缸212的顶端安装在插块213上,具体工作时,连柱18与卡槽框19能够拆卸,当需要卡紧时,插气缸212带动插块213插入卡入槽与进出槽内,确保连柱18与卡槽框19之间相互卡紧,卡位机构21对连柱18、卡槽框19之间进行卡紧,连柱18、卡槽框19之间可拆卸,方便更换,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的连柱18对称设置有卡入槽,卡槽框19上对称设置有进出槽,且卡入槽与进出槽相对应,插块213插入卡入槽与进出槽内,确保连柱18与卡槽框19之间相互卡紧,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的连接架20的下端为三角结构,减小了钻屑输出的阻力。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的初次钻孔机构22包括定位气缸221、弧形打孔头222、顶气缸223、定位块224和抵住架225,定位气缸221对称安装在卡槽框19的侧壁上,定位气缸221的顶端安装在弧形打孔头222的内壁上,弧形打孔头222的上端安装有顶气缸223,顶气缸223的顶端安装有定位块224,定位块224的中部安装有抵住架225,具体工作时,定位气缸221根据要求带动弧形打孔头222调节到合适的半径距离,顶气缸223带动定位块224抵住定位槽,主电机14带动弧形打孔头222进行旋转,主气缸12带动旋转的弧形打孔头222进行钻孔,初次钻孔机构22根据孔直径的要求进行针对性调节,无需更换钻头,易排屑,使用寿命增长,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的连板17的下端沿其周向均匀设置有定位槽,且定位块224与定位槽相对应,打孔前,弧形打孔头222调节到合适的位置,定位块224抵住定位槽进行二次限位,避免钻孔时弧形打孔头222发生偏移,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的弧形打孔头222的下端为从上往下逐渐向内倾斜的结构,减小了初始打孔的难度。
作为本发明的一种优选技术方案,所述的抵住架225为弧形结构,抵住架225的下端设置有弧形槽,抵住架225的内端设置有进出槽,且弧形槽与开口槽相通,操作简单。
作为本发明的一种优选技术方案,所述步骤三中的二次钻孔机构23包括连气缸231、弧形锉刀232和卡住架233,连气缸231对称安装在连接架20上,连气缸231的顶端安装在弧形锉刀232的内壁上,弧形锉刀232的上端安装有卡住架233,卡住架233与开口槽相对应,具体工作时,当初次钻孔机构22打孔完毕后,连气缸231带动弧形锉刀232向外调节,卡住架233进入开口槽内直到抵住弧形槽,卡住架233的半径与弧形打孔头222的半径相等,主电机14带动弧形锉刀232进一步对孔内壁打磨,二次钻孔机构23根据初次钻孔机构22调节的半径进行自动调节,确保二次钻孔机构23工作时不会扩大孔径,二次钻孔机构23对孔内壁进行进一步打磨光滑,操作简单。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。