車削曲拐軸的基本工藝方法

金光輝

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽 110045）

0 引言

國內(nèi)現(xiàn)階段用到曲軸的機械設(shè)備中，曲軸承受著彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切和拉壓等交變應(yīng)力的作用，受力狀態(tài)十分復(fù)雜、惡劣。曲軸本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，橫截面沿軸線變化劇烈，應(yīng)力分布極不均勻，加之受發(fā)動機體積所限，其剛性較差。為保證曲軸的工作性能，對曲軸設(shè)計和加工均提出嚴格的要求。對曲軸加工技術(shù)的少許改進，都將能夠極大的提高曲軸的使用壽命。下面將在曲軸加工精度提高方面做重點介紹。

1 曲軸的加工步驟

與一般的偏心工件相比較，無論在結(jié)構(gòu)或加工方法上，曲軸都具有一定的特殊性，因此必須采取相應(yīng)的加工方法，并重視每一個步驟，否則達不到工件的設(shè)計要求。

以圖1 所示的工件為例，加工工件時基本可分為以下工步。

（1）在外圓100 mm 處分別車出牌樓檔隨后完成工件的總長1000 mm（圖2）。

（2）在兩端面上根據(jù)偏心距35 mm、16 mm 劃線。在鏜、鉆床（手電鉆）分別鉆出6 個中心孔，中心孔可適當?shù)拇笮?、使裝夾安全可靠。

（3）在卡盤上配有輕重塊并校正靜平衡。用四爪卡盤夾住A端，用后頂尖支撐B 端，校正A 端牌樓擋外圓，然后粗車。100 mm外圓至103 mm，其中兩端各精車一段20 mm 長的外圓（兩端外圓直徑差異0.01 mm）用以校正工件。

（4）雙頂曲拐軸頸95 mm 的2 個中心孔，用百分表和中拖板刻度配合測量的方法檢查偏心距及曲拐軸頸軸線對支承軸頸軸線的空間平行法。

圖1 加工工件1

（5）根據(jù)測得的2 個方向上的誤差（水平、垂直）即可修正中心孔，一般是修正支承軸頸兩端的中心孔。用四爪卡盤夾住支承軸一端的外徑，另一端用后頂尖頂住支承軸頸的中心孔，隨后使用百分表來調(diào)整卡爪（百分表的觸頭與靠近卡盤處的牌樓擋相接觸），使牌樓擋的軸線與車床主軸的軸線偏移一定距離，此距離的方向應(yīng)符合上述測量時的檢查數(shù)據(jù)及方向，之后在此處重車牌樓檔的外圓，再將這段的校正和重新加工后的牌樓擋調(diào)頭安放在中心架上，以四爪卡盤夾住另一端外圓并校正該端得牌樓擋（符合之前的檢查數(shù)據(jù)）重新車削，之后把小拖板轉(zhuǎn)過30°斜角，用小刀修正中心孔，再將工件調(diào)頭放在中心架上來修正此端的中心孔。如果修正后工件未達到設(shè)計要求，應(yīng)采用上述方法反復(fù)檢查、修正中心孔。

（6）用兩尖端頂住曲拐軸頸的中心孔，車削Ф95×280 mm、R5 mm；采用同樣的方法頂住支承軸頸的中心孔，車削Ф100×360 mm、Ф100×320 mm、20 mm（2 處）R5。同樣方法完成160 mm。

2 檢查與修正方法

2.1 曲拐軸頸軸線平行度誤差的檢查

檢查曲拐軸頸軸線對支承軸頸軸線在水平方向上的平行度誤差（圖2a）：曲拐大致在水平位置，把百分表安裝在刀架上，百分表觸頭指在一端已精車過的外圓上，將曲軸做少量的移動，測得最高一點的百分表讀數(shù)。再將曲軸轉(zhuǎn)過180°將中拖板依照刻度向里搖進70 mm（2 倍的偏心距）的距離，同樣將曲軸件上下少量的轉(zhuǎn)動，測得最低點的讀數(shù)。最高點與最低點的讀數(shù)之差，即為2 倍偏心距的誤差。隨后將大拖板移到另一端的精車工的外圓上，同樣的方法檢查偏心距的誤差，并從這2 個讀數(shù)中判斷出曲拐軸頸軸線對支承軸頸軸線在水平方向上的平行度誤差。這時不能盲目地修正中心孔。

檢查曲拐軸頸軸線對支承軸頸軸線在垂直方向上的平行度誤差（圖2b）：把曲軸的曲拐轉(zhuǎn)在水平位置（曲拐向外）百分表觸頭指在曲軸一端已精車的外圓上面，中拖板作少量的來回移動，測得最高點的讀數(shù)，隨后把中拖板退去，大拖板移到另一端的精車過的外圓上面，再由中拖板作少量的來回移動，測得這端外圓上的最高點讀數(shù)（注意曲拐位置不能變動）2 處的讀數(shù)之差就是曲拐軸頸軸線對支承軸頸軸線在垂直方向上的平行度誤差。

圖2 車出牌樓擋

2.2 修正支承軸頸兩端的中心孔

用四爪卡盤夾住支承軸一端的外徑，另一端用后頂尖頂住支承軸頸的中心孔，隨后使用百分表來調(diào)整卡爪（百分表的觸頭與靠近卡盤處的牌樓擋相接觸），使牌樓擋的軸線與車床主軸的軸線偏移一定距離，此距離的方向應(yīng)符合上述測量時的檢查數(shù)據(jù)及方向，之后在此處重車牌樓檔的外圓，再將這段的校正和重新加工后的牌樓擋調(diào)頭安放在中心架上，以四爪卡盤夾住另一端外圓并校正該端得牌樓擋（符合之前的檢查數(shù)據(jù)）重新車削，之后把小拖板轉(zhuǎn)過30°斜角，用小刀修正中心孔，再將工件調(diào)頭放在中心架上來修正此端的中心孔。如果修正后工件未達到設(shè)計要求，應(yīng)采用上述方法反復(fù)檢查、修正中心孔。

圖3 曲拐軸頸軸線平行誤差的檢查

3 結(jié)束語

以上曲軸加工工藝是作者十幾年的工作經(jīng)驗總結(jié)，希望能給曲軸加工的同行人士提供借鑒。