曲軸加工的工藝淺析

祁　捷,于麗麗（常州市建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇常州213022）

曲軸加工的工藝淺析

祁捷,于麗麗
（常州市建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇常州213022）

曲軸是汽車發(fā)動機(jī)中重要的零部件之一，加工的工藝比較復(fù)雜、精度高。針對汽車發(fā)動機(jī)，進(jìn)行分析曲軸的機(jī)械加工工藝，解析曲軸加工的工藝。

曲軸；工藝；分析

0　引言

曲軸是各種機(jī)械的主要零件，其主要作用是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。常用的曲軸主要有單缸、雙缸、三缸、四缸和六缸曲軸。

曲軸的加工方法比較復(fù)雜，其對軸頸中的尺寸和形位公差要求很高，一般采用六級精度以上，表面粗糙度控制在Ra0.8um以下。由于曲軸在使用時(shí)需要有較好的耐磨度，所以必須采用熱處理來挺高工藝性能。

分析汽車發(fā)動機(jī)，解析曲軸的機(jī)械加工工藝。

分析曲軸的加工工藝：

1　曲軸的工藝特點(diǎn)及其措施

曲軸是包括曲軸的頸部，進(jìn)行加工時(shí)包含著軸的一般加工方法，如車床進(jìn)行切槽、軸的端面鉆孔、磨孔、等處理，但也有它的特點(diǎn)，如果遇到曲軸的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差且加工技術(shù)要求高，可以采用以下工藝措施，進(jìn)行曲軸的工藝分析：

（1）解決剛度差。如曲軸的長度和直徑比例11：0，且軸頸較多，所以此類曲軸剛性較差。在加工過程中為了防止變形所以采取下列改進(jìn)措施：選擇剛性好的機(jī)床、采用剛性好的刀具及裝夾具等，在機(jī)床導(dǎo)軌上安裝中心架來防止工件變形或振動；在加工中選擇合理的裝夾具來抵消切削力；選擇合理的加工工藝，增加加工時(shí)的工步。

（2）形狀復(fù)雜。當(dāng)曲軸的連頸和主頸不在一條線上時(shí)，在加工時(shí)容易產(chǎn)生振動，所以應(yīng)該配備偏心夾具，并且在曲頸位置加平衡塊來保證工件順利加工。

（3）技術(shù)要求高。曲軸的各項(xiàng)精度要求高，在車削過程中隨生產(chǎn)工藝的不同和曲軸的復(fù)雜程度而有很大的區(qū)別，主要分下列幾個過程：基準(zhǔn)外圓及定位孔的加工；粗、精車其他外圓和粗磨主頸；加工連頸；加工曲軸中的油孔；精磨曲軸主頸及各項(xiàng)外圓；精磨連頸；大小端外圓及鍵槽的加工；曲軸軸頸中表面的處理；校準(zhǔn)曲軸動平衡；精加工曲軸軸頸。

2　定位基準(zhǔn)選擇

（1）粗基準(zhǔn)的選擇。裝夾時(shí)保證中心孔與主頸毛坯外圓面的在同一軸線上，粗基準(zhǔn)一般選擇主頸的外圓。為了保證所加工的基準(zhǔn)面的軸向尺寸，確定曲軸軸頸面作為軸向粗基準(zhǔn)。

（2）精基準(zhǔn)的確定。曲軸連頸加工時(shí)，用輔助加工的法蘭盤和小端的外圓及曲頸外圓確定為精基準(zhǔn)基面，方便于保證曲軸所要加工的各項(xiàng)技術(shù)要求。

3　曲軸工藝過程

加工曲軸為汽車通用曲軸13000支，材料確定為QT850，毛坯的型材為鑄件。

通過分析曲軸的工藝路線基本步驟如下：

（1）銑削曲軸端面：首先保證曲軸的總長，研磨中心孔。精加工曲軸端面保證端面與中心孔垂直。

（2）確定中心孔：以中心孔作為曲軸的精基準(zhǔn)，，研磨中心孔，確保滿足加工的技術(shù)要求。

（3）鉆中心孔是采用先加工曲軸的外圓，再以曲軸外圓作為基準(zhǔn)加工中心孔，以保證中心孔的精度要求，滿足后續(xù)加工。

（4）考慮到曲軸剛性較差，所以在車削時(shí)要合理安排工序，工步，在加工時(shí)選擇合理的刀具（主要選擇刀具的角度）分散加工時(shí)的切削力，并且減少背吃刀量，保證切削順利進(jìn)行。

（5）確定定位面，車軸頸側(cè)面時(shí)角度，按照鑄造毛坯曲軸曲頸的角度均勻車削鑄造部分余量,銑削定位面尤其重要。

（6）車削曲軸連頸時(shí)按照結(jié)構(gòu)安排其工序。

（7）磨削連頸。

（8）對曲軸進(jìn)行退磁處理。

（9）對曲軸鉆斜油孔。加工時(shí)首先要計(jì)算好兩孔的尺寸位置，保證兩孔交接時(shí)交孔處的面積最大化，鉆到一定深度時(shí)要減少切削速度，避免鉆頭折斷。

（10）精磨主軸頸。以中心孔作為定位基準(zhǔn)，所以要清理并研磨中心孔。

（11）隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，曲軸在使用過程中的穩(wěn)定性要求越來越高，曲軸在使用過程中振動越小，其噪音和對曲軸的磨損就越小，直接影響曲軸的壽命減少工業(yè)的浪費(fèi)。

4　曲軸加工的發(fā)展前景

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，曲軸在粗加工時(shí)大多采用數(shù)控機(jī)床來對曲軸進(jìn)行加工，減少在加工時(shí)的變形量。曲軸精加工時(shí)采用數(shù)控機(jī)床對其加工研磨，具有自動調(diào)整其動平衡、其中心架能自動跟蹤、能自動測量、自動補(bǔ)償、砂輪自動修整、自動調(diào)整恒線速度等功能要求，來滿足曲軸的高精度要求。

[1]于駿一，鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械出版社,2004.

[2]陶濟(jì)賢，謝明才.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1986.

[3]鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.