輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝分析

鄧玉婷 黃中順 李喜鳳

摘 要：隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新時(shí)代以來(lái)，我國(guó)社會(huì)各生產(chǎn)行業(yè)都在不斷的進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國(guó)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝的發(fā)展要求越來(lái)越高。為了能夠更好的促進(jìn)我國(guó)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝的發(fā)展，對(duì)曲軸加工工藝進(jìn)行了具體的分析和探討。在輕型發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，曲軸發(fā)揮了重要的作用。曲軸整體結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，為了能夠更好的提高輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，對(duì)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸加工方法進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，同時(shí)也提高曲軸表面的加工精度。

關(guān)鍵詞：曲軸;輕型發(fā)動(dòng)機(jī);曲軸加工工藝

曲軸在輕型發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。為了能夠讓曲軸在輕型發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中發(fā)揮出更大的作用，對(duì)它的結(jié)構(gòu)和參數(shù)等進(jìn)行了詳細(xì)的研究。一般情況下，輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和工作效率都會(huì)受到曲軸結(jié)構(gòu)和加工工藝的影響。所以在推動(dòng)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作過(guò)程中，一定要重視曲軸加工工藝發(fā)揮出的作用。

一、曲軸的主要加工過(guò)程

在曲軸的加工過(guò)程中，主要體現(xiàn)“先面后孔”以及“先粗后精”的加工原理。具體主要表現(xiàn)為先對(duì)曲軸的表面進(jìn)行加工，再對(duì)曲軸的內(nèi)孔進(jìn)行加工;先對(duì)曲軸毛坯表面進(jìn)行粗加工，再對(duì)曲軸粗加工部位進(jìn)行精加工。這些加工過(guò)程中會(huì)使用各種類型的設(shè)備，包括車床、銑床、加工中心以及磨床等。車床和銑床主要是針對(duì)曲軸毛坯表面的粗加工，其次就是后工序的基準(zhǔn)面;加工中心主要是針對(duì)曲軸內(nèi)孔加工，能夠?qū)崿F(xiàn)各種類型曲軸的內(nèi)孔加工;磨床是曲軸加工工藝的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于主軸頸和連桿頸的特殊性，磨削后必須保證其表面的硬度，這就對(duì)磨床的性能要求很高。在完成磨削工藝加工后，曲軸還會(huì)進(jìn)行探傷并退磁處理、拋光、清洗等工作。具體的加工過(guò)程是把曲軸毛坯加工為曲軸成品。

二、曲軸加工的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題探討

2.1曲軸定心模式的合理選用

幾何定心和質(zhì)量定心是曲軸定心工序主要采用的方法。隨著現(xiàn)階段的發(fā)展形勢(shì)，幾何定心和質(zhì)量定心逐漸的協(xié)調(diào)起來(lái)。使用幾何定心對(duì)毛坯的要求比較高，如果毛坯的質(zhì)量好，那么就可以選擇幾何定心的方法;如果毛坯的質(zhì)量不夠好，通常不會(huì)優(yōu)先選擇使用幾何定心方法。所以毛坯的質(zhì)量情況，直接影響定心方法的選擇以及定心后的使用結(jié)果。在今后的發(fā)展中，幾何定心方法的使用效果還是比較好的，并且有著很好的發(fā)展前景。

2.2曲軸粗加工方式的選擇與比較

曲軸粗加工最先采用單刀車的加工工藝，其次就是使用的是多刀成型車。再之后就是外銑和內(nèi)銑，最后就是形成了復(fù)合加工工藝等。一般情況下，曲軸粗加工的切削可以保持不變形，主要是因?yàn)楦咚匐S動(dòng)外銑產(chǎn)生的徑向切削力計(jì)較小。而且具體工藝的選擇也和曲軸長(zhǎng)度、毛坯余量以及曲軸粗加工的變形有關(guān)。一般情況下，曲軸長(zhǎng)度L<700mm時(shí)，常選擇外銑這種工藝。當(dāng)毛坯的余量>5mm時(shí)就需要選擇外銑或者是內(nèi)銑工藝了。要想曲軸粗加工不易變形，首先需要對(duì)主軸頸和連桿軸頸進(jìn)行加工，其次就是對(duì)剩余部分進(jìn)行加工。外銑和內(nèi)銑主要是針對(duì)主軸頸和連桿頸來(lái)說(shuō)的，剩余部分則是需要讓軸向尺寸和軸頸尺寸更加精細(xì)化。

2.3磨削工藝的合理選擇

現(xiàn)階段，粗磨和精磨都是國(guó)內(nèi)使用比較廣泛的磨削工藝。國(guó)內(nèi)和國(guó)際的磨削工藝相比還有一段距離，根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，國(guó)外的精磨效率很高。所以總結(jié)出，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的磨削技術(shù)都需要注意兩點(diǎn)，保證磨削曲軸時(shí)質(zhì)量能夠得到保證，同時(shí)磨削裂紋也要盡可能的消除。針對(duì)第二點(diǎn)注意事項(xiàng)分析，要想真正的了解磨削裂紋就需要準(zhǔn)確的掌握磨削熱。所以磨削熱是引起磨削裂紋的關(guān)鍵因素。而且要想真正的減少和消除磨削裂紋就必須采取相應(yīng)的解決措施。只有找到正真能夠解決問(wèn)題的措施，才能夠從根本上解決磨削裂紋的問(wèn)題。以下是一些解決措施：濕磨法主要就是讓磨削去溫度達(dá)到正常水平。主要采用的就是切削液降溫的方法，讓磨削去溫度達(dá)到正常。同時(shí)選擇砂輪時(shí)也有很高的要求，一般情況下，選擇砂輪都是選擇顆粒大、硬度低的砂輪。因?yàn)檫@種顆粒大、硬度低的砂輪使用時(shí)對(duì)磨削熱的影響小。在磨削量的選擇上也要注意一些細(xì)節(jié)，選擇能夠降低磨削熱的磨削量才能夠更好的讓磨削工藝發(fā)揮作用。要想減少和消除磨削裂紋還可以選擇改善冷卻條件的方法，主要以提高冷卻噴射壓力為主，同時(shí)進(jìn)行冷卻液的加大工作。

三、主軸加工工藝的分析

3.1選擇基準(zhǔn)

基準(zhǔn)選擇最主要的就是將各個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一。一定要處理好設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)之間的關(guān)系，同時(shí)也不能夠忽視加工工序之間的基準(zhǔn)統(tǒng)一?；镜募庸すば蚝途庸すば蛴兴煌?，同樣他們的基準(zhǔn)統(tǒng)一要求也不同，精加工工序的基準(zhǔn)要求更高。兩端的中心孔主要用于精加工和半精加工。精加工除了需要選擇兩端中心孔以外，還需要選擇第一連桿頸作為角向定位。

3.2軸頸的加工

在軸頸加工過(guò)程中，車削是主軸頸加工的主要方式。同時(shí)這一過(guò)程是在數(shù)控車床上進(jìn)行工作為基礎(chǔ)。車削主軸頸過(guò)程中，大小頭軸頸的加工是基礎(chǔ)，對(duì)大小頭軸頸進(jìn)行加工以后還需要進(jìn)行定位。主軸頸進(jìn)行車削時(shí)還需要注意的是硬質(zhì)合金刀具的使用。和其他相比，軸頸的切削量還是比較大的。之所以軸頸的切削量大是因?yàn)樾D(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了較強(qiáng)的沖擊力，所以軸頸的切削量比較大。為了能夠克服旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊力，需要將工件進(jìn)行牢牢的固定。軸頸的第一道加工工序就是車削工序，其次就是以中心孔作為基準(zhǔn)，對(duì)軸頸進(jìn)行連桿加工。其中，需要注意的是一定要使用專業(yè)的曲軸加工工具。使用CBN高速外銑機(jī)床時(shí)需要注意上料以后一定要記住將第一連桿的位置確定好。這樣以來(lái)，曲軸加工就能夠提高加工的精度，同時(shí)也可以保證設(shè)備的使用情況。

3.3曲軸工藝的檢測(cè)

曲軸的檢測(cè)工作對(duì)曲軸加工來(lái)說(shuō)非常重要，并且發(fā)揮了重要的作用。自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)補(bǔ)償?shù)妊b置都會(huì)設(shè)置在各個(gè)重要的工序中。精磨工序過(guò)程中，一般使用的是在線檢測(cè)，在閉環(huán)控制系統(tǒng)下可以順利的完成曲軸工藝檢測(cè)。曲軸檢測(cè)不僅僅有動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)和磁粉探傷檢測(cè)，還有毛坯檢查、粗加工和精加工曲軸尺寸進(jìn)行檢測(cè)、成品檢測(cè)這幾個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)工序。

3.4鍵槽加工

主軸頸精車工序之后需要安排鍵槽加工。在控制定位精度的過(guò)程中使用專用的夾具進(jìn)行工作。

四、曲軸的機(jī)械加工工藝特點(diǎn)

曲軸的機(jī)械加工工藝有著形狀復(fù)雜、剛性差和技術(shù)要求高的特點(diǎn)。在曲軸的機(jī)械加工工藝使用過(guò)程中需要正確的區(qū)分粗加工、半精加工等的工作。

結(jié)束語(yǔ)：雖然我國(guó)現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常迅速，社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展迅猛。但是在實(shí)際的發(fā)展中同樣會(huì)遇到一些問(wèn)題。在研究輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝的過(guò)程中，了解到了曲軸加工的檢測(cè)以及特點(diǎn)等。輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝在今后的發(fā)展過(guò)程中，還會(huì)遇到一些問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題需要不斷的克服挑戰(zhàn)，在挑戰(zhàn)困境中迎接挑戰(zhàn)。并且在輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸加工工藝使用過(guò)程中，一定要注意一些細(xì)節(jié)，從整體上提高輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和使用壽命。

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