曲軸制造工藝過程

1、穴艮常斤（in 資 *4彳隹曲軸制造工藝過程曲軸是引擎的主要旋轉機件，裝上連桿后，可承接連桿的上下（往復）運動變成循 環(huán)（旋轉）運動。是發(fā)動機上的一個重要的機件，其材料是山碳素結構鋼或球墨鑄 鐵制成的，有兩個重要部位：主軸頸，連桿頸，（還有其他）。主軸頸被安裝在 缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個典型的 曲柄滑塊機構。曲軸潤滑主要是指與搖臂間軸瓦的潤滑和兩頭固定點的潤滑.這 個一般都是壓力潤滑的，曲軸中間會有油道和各個軸瓦相通，發(fā)動機運轉以后靠 機油泵提供壓力供油進行潤滑、降溫。發(fā)動機工作過程就是，活塞經(jīng)過混合壓縮 氣的燃爆，推動活塞做直線運動，并通過連桿將力傳給

2、曲軸，山曲軸將直線運動轉變?yōu)樾D運動。曲軸的旋轉是發(fā)動機的動力源。也是整個船的源動力。1 曲軸制造技術/工藝的進展1、球墨鑄鐵曲軸毛坯鑄造技術（1）熔煉高溫低硫純凈鐵水的獲得是生產(chǎn)高質量球墨鑄鐵的關鍵。國內(nèi)主要是以沖天爐 為主的生產(chǎn)設備，鐵水未進行預脫硫處理；其次是高純主鐵少、焦炭質量差。U 前已采用雙聯(lián)外加預脫硫的熔煉方法，采用沖天爐熔化鐵水，經(jīng)爐外脫硫，然后 在感應電爐中升溫并調整成分。LI前，在國內(nèi)鐵水成分的檢測已普遍采用真空直 讀光譜儀來進行。（2）造型氣流沖擊造型工藝明顯優(yōu)于粘土砂型工藝，可獲得高精度的曲軸鑄件，該工藝 制作的砂型具有無反彈變形量等特點，這對于多拐曲軸尤為重要。LI前

3、，國內(nèi)已 有一些曲軸生產(chǎn)廠家從德國、意大利、西班牙等國引進氣流沖擊造型工藝，不過, 引進整條生產(chǎn)線的只有極少數(shù)廠家，如文登天潤曲軸有限公司引進了德國KW鑄 造生產(chǎn)線。2、鋼曲軸毛坯的鍛造技術近兒年來，國內(nèi)已引進了一批先進的鍛造設備，但由于數(shù)量少，加之模具制造 技術和其他一些設施跟不上，使一部分先進設備未發(fā)揮應有的作用。從總體上來 講，需改造和更新的陳舊的普通鍛造設備多，同時，落后的工藝和設備仍占據(jù)主 導地位，先進技術有所應用但還不普遍。3、機械加工技術LI前國內(nèi)曲軸生產(chǎn)線多數(shù)山普通機床和專用機床組成，生產(chǎn)效率和自動化程度 相對較低。粗加工設備多釆用多刀車床車削曲軸主軸頸及拐頸，工序的質量穩(wěn)定

4、性差，容易產(chǎn)生較大的內(nèi)應力，難以達到合理的加工余量。一般精加工采用 MQ8260等曲軸磨床粗磨半精磨-精磨-拋光，通常靠手工操作，加丄質量不穩(wěn)定。發(fā)動機曲軸制造技術進展最為迅速的是機械加工裝備，比較典型的加丄丄藝 是銃削和磨削。下面簡要介紹GF70M-T曲軸磨床和VDF 315OM-4高速隨動外 銃床，其先進程度可見一斑：GF70M-T曲軸磨床是日本TOYADA I機開發(fā)生產(chǎn)的專用曲軸磨床，是為了 滿足多品種、低成本、高精度、大批量生產(chǎn)需要而設計的數(shù)控曲軸磨床。該磨床 應用工件回轉和砂輪進給伺服聯(lián)動控制技術，可以一次裝夾而不改變曲軸回轉中 心即可完成所有軸頸的磨削，包括隨動跟蹤磨削連桿軸頸；采

5、用靜壓主軸、靜壓 導軌、靜壓進給絲杠(砂輪頭架)和線性光柵閉環(huán)控制，使用TOYADA工機生 產(chǎn)的GC50 CNC控制系統(tǒng)，磨削軸頸圓度精度可達到0.002mm；采用CBN砂 輪，磨削線速度高達120m/s,配雙砂輪頭架，磨削效率極高。VDF 315OM-4高速隨動外銃床是德國BOEHRINGER公司專為汽車發(fā)動機 曲軸設計制造的柔性數(shù)控銃床，該設備應用工件回轉和銃刀進給伺服連動控制技 術，可以一次裝夾不改變曲軸回轉中心隨動跟蹤銃削曲軸的連桿軸頸。VDF315 OM-4高速隨動外銃采用一體化復合材料結構床身，工件兩端電子同步旋轉驅 動，具有干式切削、加丄精度高、切削效率高等特點；使用SIEMEN

6、S 840D CNC 控制系統(tǒng)，設備操作說明書在人機界面上，通過輸入零件的基本參數(shù)即可自動生 成加工程序,可以加工長度450700mm、回轉直徑在380mm以內(nèi)的各種曲軸， 連桿軸頸直徑誤差為0.02mmo4、熱處理和表面強化處理技術曲軸的熱處理關鍵技術是表面強化處理。球墨鑄鐵曲軸一般均釆用正火處理， 為表面處理做好組織準備，表面強化處理一般釆用感應淬火或氮化工藝。鍛鋼曲 軸則采用軸頸與圓角淬火工藝。引進的設備有AEG全自動曲軸淬火機床、EMA 淬火機床等。據(jù)國外資料介紹，球墨鑄鉄曲軸采用圓角滾壓工藝與離子氮化結合使用進行復 合強化，可使整條曲軸的抗疲勞強度提高130%以上。國內(nèi)部分廠家近兒年

7、也進 行了這方面的實踐，取得了良好的效果。曲軸圓角滾壓加工方面，德國赫根塞特(HEGENSCHEIDT-MFD AUTOMATIC)生產(chǎn)的機床應用了變壓力滾壓和矯正專利技術，是比較好的圓角 滾壓設備，但價格昂貴。H前國內(nèi)在這方面的研究也有了一定的成果，東風汽車 有限公司丄藝研究所的“曲軸圓角滾壓強化與滾壓校直技術研究開發(fā)及應用”解 鼓新精品資料推薦2最新精品資料推薦決了國內(nèi)企業(yè)化巨資引進國外技術的問題，該課題獲得了原國家機械工業(yè)局科技 進步二等獎。2 曲軸制造技術的發(fā)展趨勢1、鑄造技術（1）熔煉對于高牌號鑄鐵的熔化，將釆用大容量中頻爐進行熔煉或變頻中頻爐熔煉，并 采用直讀光譜儀檢測鐵水成分。球

8、墨鑄鐵處理采用轉包，研制新品種球化劑，采 用隨流孕育、型內(nèi)孕育及復合孕育等先進孕育方法。熔化過程的各參數(shù)實現(xiàn)微機 控制和屏幕顯示。（2）造型消失模鑄造將得到發(fā)展和推廣。在砂型鑄造中，無箱射壓造型和擠壓造型將受 到重視并繼續(xù)在新建廠或改建廠中推廣應用。原有的高壓造型線將繼續(xù)使用，其 中部分關鍵元件將得到改進，實現(xiàn)自動組芯和下芯。2、鍛造技術以熱模鍛壓力機、電液錘為主機的自動線是鍛造曲軸主產(chǎn)的發(fā)展方向，這些生 產(chǎn)線將普遍采用精密剪切下料、餛鍛（楔橫軋）制坯、中頻感應加熱、精整液壓 機精壓等先進工藝，同時配有機械手、輸送帶、帶回轉臺的換模裝置等輔機，形 成柔性制造系統(tǒng)（FMS） o通過FMS可自動更

9、換工件和模具以及自動進行參數(shù) 調節(jié)，在工作過程中不斷測量。顯示和記錄鍛件厚度和最大壓力等數(shù)據(jù)并與定值 比較，選擇最佳變形量以獲得優(yōu)質產(chǎn)品。山中央控制室監(jiān)控整個系統(tǒng)，實現(xiàn)無人 化操作。3、機械加工技術曲軸粗加工將廣泛采用數(shù)控車床、數(shù)控內(nèi)銃床、數(shù)控車拉床等先進設備對主軸 頸、連桿軸頸進行數(shù)控車削、內(nèi)銃削、車-拉削加工，以有效減少曲軸加工的變 形量。曲軸精加工將廣泛采用CNC控制的曲軸磨床對其軸頸進行精磨加工。此 種磨床將配備砂輪自動動平衡裝置、中心架自動跟蹤裝置、自動測量、自動補償 裝置、砂輪自動修整、恒線速度等功能要求，以保證磨削質量的穩(wěn)定。高精設備 依賴進口的現(xiàn)狀，估計短期內(nèi)不會改變。4、熱處

10、理技術和表面強化技術（1）曲軸中頻感應淬火曲軸中頻感應淬火將采用微機監(jiān)控閉環(huán)中頻感應加熱裝置，具有效率高、質量 穩(wěn)定、運行可控等特點。（2）曲軸軟氮化對于大批量生產(chǎn)的曲軸來說，為了提高產(chǎn)品質量，今后將釆用微機控制的氮基 氣氛氣體軟氮化生產(chǎn)線。氮基氣氛氣體軟氮化生產(chǎn)線由前清洗機（清洗干燥）、 預熱爐、軟氮化爐、冷卻油槽、后清洗機（清洗干燥）、控制系統(tǒng)及制氣配氣等 系統(tǒng)組成。（3）曲軸表面強化技術球墨鑄鐵曲軸圓角滾壓強化將廣泛應用于曲軸加工中，另外，圓角滾壓強化加 軸頸表面淬火等復合強化工藝也將大量應用于曲軸加工中，鍛鋼曲軸強化方式將 會更多地采用軸頸加圓角淬火處理。3.曲軸止推面磨削燒傷工藝分析

11、在磨削淬火鋼曲軸止推面時，可能產(chǎn)生以下3種燒傷：1. 回火燒傷如果磨削區(qū)的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉變溫度，止 推面表層金屬的回火馬氏體組織將轉變成硬度較低的回火組織（索氏體或托氏 體），這種燒傷稱為回火燒傷。2. 淬火燒傷如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發(fā)生二 次淬火，使表層金屬出現(xiàn)二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體的高, 在它的下層，因冷卻較慢，出現(xiàn)了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織（索氏 體或托氏體），這種燒傷稱為淬火燒傷。3退火燒傷如果磨削區(qū)溫度超過了相變溫度，而磨削區(qū)域乂無冷卻液進入，表層金屬將產(chǎn) 生退火組織，表面硬度將急

12、劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷。在曲軸成形磨削中， 多屬于此種燒傷。改善磨削燒傷的途徑磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故改善磨削燒傷有兩個途徑：一是盡可能地減 少磨削熱的產(chǎn)生；二是改善冷卻條件，盡量使產(chǎn)生的熱量少傳入工件。1.有沉割槽的曲軸止推軸頸在圖1中，曲軸止推軸頸有較深的沉割槽，而沉割槽已在以前工序加工好，在 磨削時不用磨削沉割槽，只需磨削止推軸頸和兩個止推面。在這種情況下，即使 是使用成形砂輪磨削，只要使用強力冷卻、合理的磨削余量和選擇好砂輪參數(shù)， 一般情況下可以避免磨削燒傷缺陷的出現(xiàn)。在使用窄砂輪磨削止推軸頸時，可采 用的方案是：調整程序和砂輪的角度磨削，使砂輪從軸頸的右側以斜切方式進入,

13、 磨削至要求尺寸，再快速沿原角度方向斜退出；使砂輪從軸頸的左側以斜切方式最新精品資料推薦改善冷卻條件，實施強力冷卻。冷卻液必須有效充分，冷卻液必須噴到磨削 區(qū)域；流量一般為4045L/min,以實現(xiàn)充分冷卻；壓力一般為0.81.2N/mm2, 以沖去粘在砂輪上的切屑；保持冷卻液的純凈，妥善地過濾，以清除冷卻液的切 屑、磨粒等臟物；冷卻液的容器要足夠大，以免摻入過多的氣體或泡沫；防止冷 卻液的溫度急劇升高或降低，一般控制冷卻系統(tǒng)的容積和工作間的室溫，就足以 控制冷卻液的溫度，然而在特殊儲況下應當使用散熱器。（2）窄砂輪磨削（砂輪寬度低于止推軸頸檔寬尺寸）。在使用窄砂輪磨削中, 成形磨削采用的防燒

14、傷措施均可應用于此種方法的磨削，只不過窄砂輪磨削在砂 輪進給方式上可有更多的選擇。一種是徑向切入法磨削，此種磨削如調整不當可 造成前文所述的喇叭口形狀；另一種是斜切方式磨削，第一步，使砂輪從軸頸的 右側以斜切方式進入，磨削至要求尺寸，再快速沿原角度方向斜退出；笫二步， 使砂輪從軸頸的左側以斜切方式進入，磨削至要求尺寸，再快速沿原角度方向斜 退出；笫三步，使砂輪從軸頸的中間快速切入磨削至要求尺寸，再快速推出。其 工序磨削余量和冷卻方式與成形磨削采用一致的參數(shù)1、稗官野史 bai guan ye shi【解釋】：稗官：古代的一種小官，專給帝王搜集街談巷語，道聽途說，以供省覽，后稱小 說或小說家為稗

15、官。指舊時的小說和私人編撰的史書。【近義詞】：稗官小說、奇文軼事2飛揚跋扈fei yang ba hu【解釋】：飛揚：放縱：跋扈：蠻橫。原指意態(tài)狂豪，不愛約朿。現(xiàn)多形容驕橫放肆，目中 無人。【近義詞】：盛氣凌人3、擘肌分理bo jT fen IT【解釋】：擘：分開；理：肌膚的紋理。比喻分析事理十分細致?！窘x詞】：條理淸晰、有 條不紊4、麻痹大意m3 bi da yi【解釋】：麻痹：肢體失去知覺和運動機能障礙，比喻失去警覺。指粗心、疏忽，對事物不 敏感，失去警惕性。【近義詞】：掉以輕心、漫不經(jīng)心、粗心大意5、參差不齊cen cT bu qi【解釋】：參差：長短、髙低不齊。形容水平不一或很不整齊。6、處心積慮chu xin jT IU【解釋】：處心：存心：枳慮：經(jīng)過長時間的考慮。形容蓄謀已久?！窘x詞】：費盡心機、 想方設法；含貶義7、血流漂杵 xue liu piao chu【解釋】：杵：搗物的棒槌。血流成河，春米的木極都漂了起來。形容戰(zhàn)死的人很多。也泛 指流血很多。【近義詞】：血流成河、血雨腥風，含貶義8、憂心忡忡 you xTn chong chong【解釋】：忡忡：憂慮不安的樣子。形容心事重重，非常憂愁。【近義詞】：憂心如焚、提心 吊膽、惶惶不安9、歹單精竭慮dan jTng jie IU【解釋】：禪：竭盡；慮：思慮。形容用盡心思?！窘x詞】：