關于車工加工方法的發(fā)展方向分析

【摘要】文章主要以近些年曲軸加工方法的發(fā)展研究為例，對車工加工方法以及發(fā)展方向進行說明。在對曲軸加工研究中，主要介紹了加工的基本方法，在此基礎上對國內外加工的差異進行論述，最后對發(fā)展的趨勢進行分析，指出國內外曲軸加工的技術差異，在我國盡管已經用于先進的技術設備提高了加工的水平，但是還需要借鑒國外先進的加工方法，從而不斷的提高車工加工工藝水平。

【關鍵詞】曲軸；車工；加工方法；發(fā)展方向

曲軸作為內燃機中的關鍵零部件，在工作工程中承受的扭轉應力與彎曲應力比較大，受力情況相對比較復雜，因此其剛度、抗拉強度、耐疲勞性、耐磨性及韌性方面的要求都比較高。曲軸的質量好壞與其加工方法有直接的關系，在制造環(huán)節(jié)中，任何一個環(huán)節(jié)出現問題，都會對曲軸的質量產生影響。所以，世界各國曲軸的加工方法都比較重視，本文主要針對國內外的加工方法及發(fā)展方向進行簡單的論述。

1、加工方法分析

1.1粗加工。在加工中，曲軸先后要經過單刀車、多刀車、車拉、負荷加工等多道工序。因為在這些加工環(huán)節(jié)中，屬于多個刀片交替加工，容易產生小的徑向切削力，對粗加工中的變形有效的抑制住，而多刀成型車由于變形量比較大，也逐漸被淘汰。一般情況下，曲軸的長度在70cm以內時，采用車-車拉工藝比較多，大于70cm的，主要采用外銑、連桿軸頸方法。在選擇加工方法時，毛坯余量也是重要的參考依據，余量大時，采用內銑或外銑方法，余量小時，采用車-車拉方法。在粗加工中，也可以先進行內銑或外銑，將大部分余量去除以后，再進行車-車拉工藝，能夠有效的防止變形。

1.2圓角滾壓。利用滾輪壓力，對曲軸的圓角進行滾壓，在曲軸的圓角出形成塑性變形帶。在國外，該工藝非常成熟，能夠一次完成所有圓角的滾壓，實現最小的投入獲取最大的效果的目的，有效提高了曲軸的抗疲勞強度。如球墨鑄鐵曲軸的滾壓壽命由德國赫根賽特公司測定后，提高了100%-280%。

1.3滾磨光整。在發(fā)動機的曲軸加工中，會用到光整加工方法，能夠有效的提高曲軸表面的質量。其工作原理是利用磨料與磨液以及水構成磨具，然后使磨具在料箱內做自由運動，對工件進行光整，磨具和工件之間以相對速度運動，發(fā)生摩擦、擠壓、微量切削等，提高了表面的質量。對于曲軸來說，由于其結構比較復雜，如果進行人工去除毛刺時，難度比較大，因此光整技術非常重要。

1.4砂帶拋光。曲軸的連桿軸頸、主軸頸等部位都要進行精加工以及拋光，通常采用靠模油石超精加工機床來進行，但是這種加工方法會導致軸頸的變形，影響軸頸的尺寸。國外主要采用數控砂帶拋光工藝，這種工藝能夠有效的防潮靜電，為了對軸肩及圓角進行拋光，可以在砂帶兩側開槽。國外采用的砂帶拋光即結構采用對夾式，原理與超精加工相同，其效果與效率都比傳統的方法要好。

1.5磨削。在曲軸加工中，磨削是必不可少的方法之一。主要采用精磨止推面、主軸頸、連桿頸的方法。國內曲軸加工中，磨削方法主要是粗磨及精磨，而國外則是一次精磨到位。隨著現代控制與驅動技術的發(fā)展，為曲軸的高精度磨削創(chuàng)造了條件，隨著磨削方法的提升，在磨削效率、加工柔性及加工精度方面都有了顯著地提高。

2、國內外車工加工方法的發(fā)展

目前，在國內曲軸生產中，多數采用普通機床和專用機床構成，自動化程度和生產效率都不高，粗加工中采用多刀車床，工件質量穩(wěn)定性較差。隨著全球化的發(fā)展，各廠家已經意識到這種加工方法已經落后，也紛紛開始進行技術改造，以提高自身的競爭力。隨著先進設備及技術的引進，在車工加工方面有了較大的發(fā)展。但是，存在一個問題，就是先進的技術及設備主要依賴進口，難以實現自給自足。而對于國外曲軸加工來說，在加工方法上不斷的創(chuàng)新。如蘭迪斯公司的“隨動磨削”技術，日本的GF70M-T專用曲軸磨床設備等，都屬于先進的技術和設備應用，滿足了對多品種工件實現高精度、低成本、大批量的生產。

根據國內與國外曲軸加工的現狀來看，我國內與國內的技術差距比較大，而隨著科學技術的飛速發(fā)展，曲軸加工也必然朝著自動化、智能化的方向發(fā)展。在曲軸粗加工中，廣泛的使用數控車床、銑床、車拉床等先進的制造設備，有效的降低了加工中的工件變形問題。在曲軸精加工中，采用CNC控制，對曲軸進行精磨加工。該磨床配備自動平衡、自動測量、自動跟蹤、自動補償等裝置，保證了工件加工的質量。目前，我國在車工加工方面所使用的一些高精度設備主要依賴進口，這一現狀在短期內不會發(fā)生大的變化，而在磨削方面主要采用全封閉、全數控自動線，產品的質量也得到了逐步提高。隨著科學技術的飛速發(fā)展，諸多的精密設備及技術工藝不斷的研究和出現。例如，在對球墨鑄鐵汽車曲軸的磨削加工中，實現了高速磨削方式下粗磨與精磨同時進行，有效的提高的曲軸加工的精度和效率。對于傳統的曲軸磨削中效率低、工序多以及精度低等難題有效的進行了解決。該技術在曲軸加工中，防止的工件表面產生波紋、裂紋的現象，提高了加工的效率。

現階段，國內的曲軸生產通常都是高速柔性生產線FTL。其特點是可以對不同系列的曲軸進行加工，還能夠對變形產品、新產品以及換代產品進行加工，體現出了柔性的意義。為了進一步提高柔性生產線的效率，適應市場的需求，基于FTL生產線，出現了敏捷柔性生產線AFTL。該生產線滿足了市場發(fā)展的需求。在滿足目前產品需求的同時，也對產品的未來發(fā)展方向進行了考慮，滿足了生產方式的需求，符合精益生產的原則，用最少的投資獲取最大的效益。因為曲軸結構比較復雜，曲軸敏捷柔性生產線的特點主要有：由高校換用機床及高速加工中心組成，根據加工方法及工藝流程對機床進行排列，并自動輸送裝置連接，采用高效專用刀具及柔性夾具生產，為了防止設備故障導致全線停產，可以增加平行設備，滿足了大批量生產的需求。

3、結語

隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，對各種工件的精度要求都越來越高，要求車工加工工藝也要不斷的發(fā)展。本文主要以汽車發(fā)動機中曲軸的加工作為研究對象，對加工的方法以及發(fā)展的 方向進行研究，從研究中可以看出，我國目前的加工制造技術與國外先進技術還存在比較大的差距。盡管諸多的先進設備及技術已經從國外引進，但是由于整體加工技術相對比較低，在車工加工方法上還需要進一步的深入研究。綜合而言，在我國的車工加工工藝中，首先要與我國的國情相結合，在此基礎上引進先進的技術，不斷的提高自身的水平，才能促進我國的車工加工方法的進一步發(fā)展。