1 钻曲轴斜油孔工装工艺参数

图1 曲轴斜油孔工装简图

1. 斜油孔中心线处于水平位置时的工艺垫高H；
2. 钻斜油孔用钻头轴心线的工艺高度尺寸h；
3. 钻头中心线与曲轴公共轴线之间的夹角b₁、b₂等；
4. 用以确定钻头长度和行程长度的斜油孔实长S₁、S₁等；
5. 用以确定钻头轴心线实际高度H₁和工艺实际垫高h₁的V形块定位高度T如图2所示。

图2 定位高度推导用图

2 钻曲轴斜油孔已知参数

3 工艺参数计算公式的推导

图3 有关工艺参数推导用图

1. 在Rt△ABC中
   tga=tg∠ABC=(R+a+B)/AB
   (R+a+d cosg/2)/[(D²/4a²)^½+d sing/2]
   (2R+2a+d cosg)/[(D²/4a²)^½+d sing]
   

   a=arctg[(2R+2a+d cosg)/[(D²/4a²)½+d sing]

   (1)

   BC=AC/sina=(R+a+d sing/2)/sina =(2R+2a+d sing)/2sina

   (2)

2. H=KM=OO' cos∠OO'M-d/2=R cosa-d/2

   (3)

3. 在Rt△COF中
   ∠OCF=∠DCF-∠OCD=a-arcsin(2a/D)

   h=OF=OC sin∠OCF=D sin[a-arcsin(2a/D)]/2

   (4)

4. 在Rt△A'B'C'中

   b=arctg[(R+a+d cosg/2)/(2L sina)]	(5)
   实长S=A'C'=L/cos b	(6)

5. 定位高度T的公式推导
   如图2所示，已知：D为曲轴主轴颈工序直径尺寸；a为V形块两限位基面间夹角；H_V为V形块的高度；N为V形块的开口尺寸。
   T=H_V+OC=H_V+(OE-CE)
   在Rt△OEB中：
   OE=OB/sin(a_V/2)=D/[2sin(a_V/2)]
   在Rt△CAE中：
   CE=AC/tg(a_V/2)=N/[2tg(a_V/2)]
   因此

   T=HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2

   (7)

6. 确定工艺实际垫高和钻头中心实际高度工艺实际垫高

   H1=H+T=H+HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2

   (8)

   钻头中心实际高度

   h1=H±h=HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2±h

   (9)

   上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。

4 实际计算

1. 求中间变量a和T
   由式(1)得a=35.5001°
   由式(7)得T=126.9
2. 求工艺实际垫高H₁
   由式(3)得H=9.39
   然后由式(8)得H₁=136.29
3. 求钻头中心实际高度h₁
   由式(4)得h=23.37
   然后由式(9)得h₁=T±h=126.9±23.37
   上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。
4. 求钻头与曲轴公共轴线夹角b₁、b₂等
   由式(5)得b₁=55.97°，b₂=b₃=b₄=55.54°
5. 求斜油孔实长
   由式(6)得S₁=109.06，S₂=109.62

1. 求中间变量a和T
   由式(1)得a=58.1087
   由式(7)得T=126.9
2. 求工艺实际垫高H₁
   由式(3)得H=-1.15
   然后由式(8)得H₁=122.24
3. 求钻头中心实际高度h₁
   由式(4)得h=21.49
   然后由式(9)得h₁=T±h=129.9±21.49
   上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。
4. 求钻头与曲轴公共轴线夹角b₁
   由式(5)得b₁=b₂b₃b₄=59.68°
5. 求斜油孔实长
   由式(6)得S₁=S₂=S₃=S₄=131.04

5 说明

1. 上述计算比较简单，是一种较好的算法，但是如果编制一个简单的计算机程序，输入已知数值，输出需要的结果。这样就更简便易行(限于篇幅，本文不再编制程序)。
2. 少数曲轴品种的已知参数与本文介绍的略有不同，可稍进行转换即可。
3. 本文计算公式是以四拐曲轴(连杆颈相位角为180°)为例推导出来的，但公式的适应性较广，对于90°、180°相位角的曲轴，同样可以参考使用。

6 结束语

1. 应用该公式计算所得的工艺参数用于我公司曲轴的斜油孔加工，结果完全符合图纸要求。
2. 应用该公式还可以对老产品工装有关工艺参数进行验证。