摘要：针对曲轴钻抖油孔工装设计中工艺参数计算比较繁琐、容易出错等问题，总结了一套实用计算公式，实践证明，收效良好。
图1
图2

1 前言

曲轴斜油孔是曲轴机加工的重要工序之一。由于斜油孔相对于公共平面呈斜交状态，给技术人员的设计与计算增添了一定难度。特别是当今新产品开发相当多，这就要求技术人员的设计速度加快。不同型号的曲轴轴颈档宽、间距、回转半径和轴颈尺寸不相等，这都给斜油孔的加工工艺参数带来变化，计算比较繁琐容易出错。基于上述问题，笔者结合长期的设计实践，总结出一套通用计算公式，供读者参考。

2 曲轴斜油孔加工工艺参数

工艺参数如图1所示，曲轴斜油孔加工一般采用卧式布置，钻头处于水平位置。曲轴的定位是以曲轴两端主轴颈为基准，放到两个等高V形块上，连杆颈放到定位块上，夹紧后就可加工。需要确定的各工艺参数为斜油孔中心线处于水平位置时的工艺垫高H；钻斜油孔用钻头铀心线的工艺高度尺寸h；钻头轴心线与曲轴公共轴线之间的夹角b₁，b₂等；用以确定钻头长度和行程长度的斜油孔实长S₁，S₂等；用以确定钻头轴心线实际高度h_实和工艺实际垫高H_实的定位高度T。
基本参数如图2所示工艺提供了有关斜油孔的已知参数。
在第Ⅰ部分有：主轴颈工序直径D，连杆颈工序直径d；连杆颈轴线回转半径R；斜油孔两孔中心在曲轴公共轴线方向的距离L。
在第Ⅱ部分有：斜油孔两孔口中心有关参数：角度g、距离a。

3 工艺参数计算公式的推导

如图2所示，Ⅱ是Ⅰ的右视图．Ⅲ是Ⅱ的变换投影俯视图。Ⅱ、Ⅲ两部分为简略画法。在图2Ⅱ中，O为连杆颈中心，O为主轴颈中心。对比图1与图2Ⅱ，可知H=KM，h=OF。BC为斜油孔中心线，是一条空间直线。图2Ⅲ中，AC是BC的投影线，为斜油孔的实际轨迹线。钻头与曲轴公共轴线的夹角b。

在RtABC中 tga=tg∠ABC=R+a+b=R+a+dcosg/2 =2R+2a+dcosgAB(D²/4-a²)^½+dsing/2(D²-4a²)^½+dsinga=arctg2R+2a+dcosg(D²-4a²)^½+dsing(1)BC=AC=R+a+dcosg/2=R+a+dcosgsingsing2sing(2)

在RtOOM中 H=KM=OO·cos∠OOM-d/2=Rcosa-d/2(3)

在RtCOF中

∠OCF=∠DCF-∠OCD=a-arcsin(2a/D) h=OF=OC·sin∠OCF=Dsin[a-arcsin(2a/D)]/2(4)

在RtABC中

b=AB=R+a+dcosg/2=2R+2a+dcosgBCLsina2Lsinab=arctg2R+2a+dcosg2Lsina(5)实长S=AC=L/cosb(6)

图3

定位高度丁的计算公式推导如图3所示，已知：D为曲轴主轴颈工序直径尺寸；a_v为V形块两限位基面间夹角；H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RtOEB中

OE=OB/sina_v=D/(2sina_v)22

在RtCAE中

CE=AC/tga_v=N/(2tga_v)22

因此，T=H_v+1(D/sina_v-N/tga_v)222

(7)

工艺实际垫高为 H_实=H+T=H+H_v+1(D/sina_v-N/tga_v)222(8)

钻头轴心线实际高度 h_实=T±h=H_v+1(D/sina_v-N/tga_v)±h222(9)

式(9)中“+”号用于连杆斜油孔口中心高于公共轴线的清况，“-”号用于连杆斜油孔口中心低于公共轴线的情况。

4 实例计算

以柳发4105Q曲轴为例(本例属一般情况)。己知：D=Ø75.5 mm(工序尺寸)；d=Ø65.7mm(工序尺寸)；g=50°；a=15mm；L₁=L₂=L₃=L₄=66mm(四个斜油孔)。V形块的设计尺寸：a_v=90°，H_v=110mm，N=80mm。

求中间量a和T 由式(1)得
a=arctg2×60+2×15+65.7cos50°=58.1087°(75.5²-4×15²)^½+65.7sin50°
由式(7)得
T=110+1(75.5/sin90°-80/tg90°)=123.39mm222
求工艺实际垫高H_实由式(3)得
60×cos58.1087°-65.7/2=-1.15mm
因此由式(8)得
H_实=-1.15+123.39=122.24mm
求钻头轴心线实际高度h_实由式(4)得
75.5sin(58.1087-arcsin 2×15/2=21.49mm75.5
因此由式(9)得
h_实=(123.39±21.49)mm
求钻头轴心线与曲轴公共轴线的夹角b 由式(5)得
b₁=b₂=b₃=b₄=arctg2×60+2×15+65.7cos50°=59°4525"2×66×sin58.1087°
求斜油孔实长由式(6)得
S₁=S₂=S₃=S₄=66=131.04mmcos59°4525"