曲轴的加工工艺过程.doc

曲轴加工工艺过程
曲轴是发动机上一个关键机件, 其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成, 有两个关键部位: 主轴颈, 连杆颈(还有其她)。主轴颈被安装在缸体上, 连杆颈与连杆大头孔连接, 连杆小头孔与汽缸活塞连接, 是一个经典曲柄滑块机构。

    曲轴润滑关键是指与连杆大头轴瓦与曲轴连杆颈润滑和两头固定点润滑, 曲轴旋转是发动机动力源, 也是整个机械系统源动力。

曲轴工作原理
    曲轴是发动机中最经典、 最关键零件之一, 其功用是将活塞连杆传输来气体压力转变为转矩, 作为动力而输出做功, 驱动器她工作机构, 并带动内燃机辅助装备工作。

曲轴加工工艺
    即使曲轴品种较多, 结构上部分细节有所不一样, 但加工工艺过程大致相同。

关键工艺介绍
（1）曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工
    在进行曲轴零件加工时, 因为圆盘铣刀本身结构影响, 刀刃与工件一直是断续接触, 有冲击。所以, 机床整个切削系统中控制了间隙步骤, 降低了加工过程中因运动间隙产生振动, 从而提升了加工精度和刀具使用寿命。

（2）曲轴主轴颈及连杆颈磨削
    跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心, 一次装夹依次完成曲轴连杆颈磨削加工（也可用于主轴颈磨削）, 磨削连杆轴颈实现方法是经过CNC控制砂轮进给和工件回转运动两轴联动, 来完成曲轴加工进给。跟踪磨削法采取一次装夹、 在一台数控磨床上依次完成曲轴主轴颈和连杆颈磨削加工, 能有效地降低设备费用, 降低加工成本, 提升加工精度和生产效率。

（3）曲轴主轴颈、 连杆颈圆角滚压机床
    应用滚压机床是为了提升曲轴疲惫强度。据统计资料表明, 球墨铸铁曲轴经圆角滚压后曲轴寿命可提升120％～230％; 锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提升70％～130％。滚压旋转动力起源于曲轴旋转, 带动滚压头中滚轮转动, 而滚轮压力是由油缸实施。

    发动机关键受力零件曲轴其疲惫破坏最常见是金属疲惫破坏, 即弯曲疲惫破坏和扭转疲惫破坏, 前者发生概率大于后者。弯曲疲惫裂纹首先产生在连杆轴颈（曲柄销）或主轴颈圆角处, 然后向曲柄臂发展。扭转疲惫裂纹产生于加工不良油孔或圆角处, 然后向与轴线成 方向发展。金属疲惫破坏是因为随时间周期性改变变应力作用结果。曲轴破坏统计分析表明, 80%左右是弯曲疲惫产生。

曲轴断裂关键原因
（1）机油长久使用变质; 严重超载、 超挂, 造成发动机长久超负荷运行而出现烧瓦事故。因为发动机烧瓦, 曲轴受到严重磨损。

（2）发动机修好后, 装车没经过磨合期, 即超载超挂, 发动机长久超负荷运行, 使曲轴负荷超出许可极限。

（3）在曲轴修理中采取了堆焊, 破坏了曲轴动力平衡, 又没有做平衡校验, 不平衡量超标, 引发发动机较大振动, 造成曲轴断裂。

（4）因为路况不佳, 车辆又严重超载超挂, 发动机常常在扭振临界转速内行, 减振器失效, 也会造成曲轴扭转振动疲惫破坏而断裂。

曲轴维修注意事项
（1）在曲轴修理过程中, 应仔细检验曲轴有没有裂纹、 弯曲、 扭曲等缺点, 和主轴瓦与连杆轴瓦磨损情况, 确保主轴颈与主轴瓦、 连杆轴颈与连杆轴瓦之间配合间隙在许可范围之内。

（2）曲轴裂纹多发生在曲柄臂与轴颈之间过渡圆角处, 以及轴颈中油孔处。

（3）维修装复曲轴时应确保飞轮运转平衡。

（4）内燃机发生了烧瓦、 捣缸等重大事故后, 要对曲轴进行全方面检修。