曲轴制造技术及特种工艺.doc

《曲轴制造技术及特种工艺.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、曲轴制造技术及特种工艺随着发动机日益向轻最化、结构简单化、性能优质化方向发展，发动机Illi轴制适技术和丁-艺发生了很大的变化。在当今市场产品严重同质化的情况下，为提高产品竞争力，近年來发动机Illi轴加工采用了不少特种工艺，以増强金业的竞争优势。先进的曲轴加工生产线一般都比较短，但效率高、产量大,加工出的Illi轴质最好且很稳定。如美国底特律Ford发动机厂Illi轴生产线只有17道工序，占地面积6967m2,但年产V8发动机球铁

2、11

3、轴53.5）i件。其先进技术主要体现在两个方面：一是大量采用了CNC控制技术，形成柔性生产线：二是应用了

4、许多先进的高速、高效、柔性加工技术，简化了工艺过程,提高了加工质量,同时也缩短了单件加工时间。另外，为适应降低成本等需要，近年來发动机Illi轴加工采用了很多特种工艺，相比之下，国内大多数生产线还存在较大差距。先进加工技术及装备1、钻质昴中心孔技术Illi轴属于细长类零件，加工过程屮主要定位基准是两端中心孔，按其加工位置可分为两种:一种是利用双V型块或其它方式找出Illi轴支承轴颈的儿何屮心，在此屮心上加工出的屮心孔称为儿何屮心孔：另一种是利用专门的质最定心机测出Illi轴的质量屮心，在此屮心上加工出的中心孔称为质最中心孔。山于毛坯的几何形状

5、误差和质最分布不匀等原因，一燉两者并不重合。国内生产线屮多采用儿何屮心孔，但是利用儿何屮心孔作定位屮心进行车加工或擁加工时，工件旋转会产生离心力，不仅影响加工质昴，降低定心元件的使用寿命，而且在加工后剩余的动不平衡最较大。基于这种原因，国外大都采用质最中心孔，利用专门设计的测试设备來测试质量屮心，然后加工出屮心孔，并且可将铳两端长度和加工质議中心孔合并为一道工序，采用CNC技术控制，加工效率很高。但需要注意的是，若毛坯弯曲变形严重或质最严重分布不均匀，采用质最中心孔仍不能彻底解决上述问题。因此，笔者认为Illi轴的质最中心孔和儿何屮心孔应按毛

6、坯质量的好坏合理选用：如果毛坯质最好，加工余最小且加工余昴分布均匀，这时Illi轴的质議中心孔与儿何屮心孔会基本重合，不必花费较高的经费购置质最定心设备：如果毛坯质最较差，加工余議大且加工余昴分布不均勻，则优先选用质杲中心孔。2、数控车•车拉技术车拉技术在国外大最用于半将加工Illi轴的主轴颈和连杆轴颈。其加工形式可分为3种：直线车拉、内环刀具旋转车拉和外环刀具旋转车拉。图I双刀盘车-车拉机床3、数控髙速外铳技术对于平衡块侧血需要加工的Illi轴，CNC髙速外铳技术比CNC车削、CNC内铳、车■车拉的生产效率更高。以四拐Illi轴为例，CNC

7、车■车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序，而CNC高速外铳只要一道工序即可完成（应用工件冋转和铳刀进给伺服连动控制技术，可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铳削曲轴的连杆轴颈）。CNC高速外铳的优点包括：切削速度高（可高达350m/min）、切削和工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工粘:度更高且柔性更好，因此CNC高速外铳将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。4、CNC内铳技术CNC内铳加工性能指标高于普通外铳加工，尤其对于锻钢Illi轴，内铳更有利于•断屑，刚性特别好。数控内铳铳削工艺是日前国际上1111

8、轴连杆颈粗加工先进的加工方法之一，尤其是大功率锻钢Illi轴的加工，内铳工艺更是首选。5、数控糜削技术曲轴传统的磨削工艺均采用磨削线速度为35m/s的普通Illi轴磨床.砂轮进给和修整为于动进给，轴径和台肩的磨削余量儿砂轮耐用度低.需技术工人精工细作才能磨出精品。目前,曲轴磨削采用多种磨削方式來加工,图2为曲轴CBN磨削。图2曲轴CBN磨削曲轴磨削可采用的技术有单序加丁•和复合加丁•等工艺。采用单序加工方式加工磨削效率很高.磨削后轴颈的跳动最容易控制•砂轮一次修整完毕后能保证各轴颈尺寸的…致性。缺点是柔性箔只能加工一个系列产品。加工曲轴前端和

9、后端的有宽砂轮组合擀削等。例如•擀削四拐曲轴主轴颈采用的工艺有五砂轮磨削（如图3）,磨削四拐曲轴连杆颈采用的工艺有双砂轮磨削（如图4）°图3五砂轮解削丄轴图4双砂轮磨削连杆颈复合加工是指一次装夹弊削所有丄轴颈和连杆轴颈，擀削连杆轴颈采用先进的摆动跟踪擀削技术，这种擀削方式最大的优点是柔性化好。复合加工有两种可以采用的工艺：顺序序削主轴轴颈及连杆轴颈（如图5）和同步.磨削主轴轴颈及/或连杆轴颈（如图6）。图5顺序烧削主轴颈和连杆颈图6同步磨削主轴颈及/或连杆颈6、曲轴深油孔加工采用枪钻技术Illi轴深油孔加工是曲轴尤英是锻钢Illi轴加工屮的一

10、个难题。Illi轴深油孔的宜•径一般在5〜8mmZ间，从主轴颈到连杆颈倾斜贯通，属典世细长孔，而H在Illi面上加工，工艺性差。加工深油孔最好的办法是采用枪钻工艺。