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车拉床铣床

车拉床（turn-broachingmachine）是曲轴等轴类产品专用的加工设备，主要用于轴颈表面、沟槽及其端面的精加工。

铣床，则常用于对轴类零件表面进行粗精加工。

曲轴加工工艺中，通常首先使用铣床对主轴颈（旋转轴线与零件轴线重合）和连杆颈（旋转轴线平行于零件轴线）进行铣削粗加工，去除毛坯余量，然后再分别使用车拉床和铣床对主轴颈和连杆颈进行精加工。

由于连杆颈的旋转轴线不与零件旋转轴线重合，因此，铣削连杆颈时选用的是螺旋插补铣削。

1.1常见设备品牌

1.2常见刀具类型

曲轴自动化生产线的车拉床和铣床，通常采用刀盘、刀塔的形式。

车拉刀盘共45个刀位，每个刀位上布置一个刀片，加工时根据编程旋转变换刀位，实现自动换刀和加工。

下图为车拉设备刀盘上刀片的排布，用于快速确认刀具寿命、确认具体刀片的状态。

铣刀盘圆周上布置相同的刀片，加工时刀盘高速旋转，每个刀片的切削余量相同。

自动对刀功能：对于车拉、精车机床，配有对刀仪，每次换刀后能自动对刀，可以自动准确地获得刀具尺寸，提高加工尺寸精度。

1.3加工内容

加工内容：车拉同心轴颈，外铣偏心轴颈同心轴颈

1.4车拉的定位和夹紧方式

预支撑：芯轴、大油封外圆，托架的形式可分为：固定式V型块、可收缩式的托架。

定位：两端中心孔，锥顶尖（面接触）、球顶尖（线接触），限制5个自由度。

夹紧：夹紧芯轴、大油封外圆来驱动工件高速旋转。

值得注意的是，以上功能的实现全部依靠左右卡盘的设计，如下图所示：

1.5加工内容

预支撑：Main1、大油封外圆，托架的形式：集成到头尾架卡盘上。

定位：两端中心孔，限制5个自由度；Pad面或是Pin1外圆，限制工件角向旋转的自由度。

夹紧：夹紧Main1、大油封外圆来驱动工件旋转

相应地，外铣设备的卡盘如下图所示：

1.6加工问题及其对策

左右刀盘错装：

通过在刀盘安装面上设置防错销与刀盘孔配合进行机械防错。

崩刀问题

主要发生在车拉机床的粗车刀片，监控方式采用Artis%监控主轴负载。

Artis的主要操作：

（1）优化监控线

（2）报警后消除报警继续加工

振纹问题

车拉设备开始调试时，主轴颈出现了比较严重的刀纹，中心高/刀片后角/进给速度都会影响产生此问题

改进对策：

（1）通过调整中心高/中间粗车余量/切削进给速度，改善表面质量。

（2）通过更改工艺，增加拉刀加工。

（3）表面问题解决，但需要重点注意加工此位置的刀片，出现过崩刃。

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热处理

2.1热处理的目的

热处理，是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。

热处理的目的：

（1）恰当的金属热处理工艺可以消除铸、焊、锻等热加工工艺造成的各种缺陷，细化晶粒，消除偏析，降低内应力，使钢的组织和性能更加均匀。

（2）改变钢的内部组织结构，以改善其性能。

（3）通过金属热处理可以使工件表面具有抗磨、耐腐蚀等特殊物理化学性能。

下图为不同材质曲轴热处理之后的材料属性：

2.2常见设备品牌

2.3热处理工艺

常见的热处理，如下图所示，对金属加热到A1温度后，以不同的冷却问题和速度。

2.4钢曲轴热处理工艺

加工内容：主轴颈、连杆颈淬火+回火

定位基准：前后顶尖

工作过程：

2.5热处理参数

热处理关键参数如下表所示：

实际案例：连杆颈热处理参数及其过程曲线。

实际案例：主轴颈热处理参数及其过程曲线。

热处理参数对于热处理效果的影响，如下表所示，干货满满地。

曲轴加工工艺-机械手与加工中心篇

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发动机曲轴加工工艺简介

倒棱宽度对切削性能的影响