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2011/01/29

直面曲軸製造技術及特種工藝 2

據一汽大眾資料介紹,當用槍鑽加工發動機曲軸的深油孔時,必須使用尺寸適合的專用鑽套。 他們採用的鑽套是用硬質合金或合金工具鋼製造的精密槍鑽鑽套,其硬度為HRC 63~65,內孔表面粗糙度為Ra1.6~3.2,內外徑最大允許同軸度誤差為2um,前端面最大允許跳動誤差為5um,鑽套底面和工件表面的距離不超過0.5mm,鑽套和主軸的同軸度誤差不超過5um,鑽套與槍鑽頭部的間隙保持在3~ 8um之內。 使用槍鑽的機床主軸必須有較高的軸向和徑向剛度,使用時應正確選取切削用量。 一般情況下,切削速度Vc為60~100m/min,進給量f為0.015~0.03mm/r,油壓P為2.5~6.0MPa,流量Q 為0.2~0.65L/s。

  此外,加工發動機曲軸的深油孔時還需選擇專用的槍鑽油。 一般槍鑽用切削液應有極壓添加劑,以保證在高壓下形成油膜,防止產生幹摩擦。 切削液的粘度與鑽孔直徑有關,直徑越小,粘度越低。 送往槍鑽切削區的切削油和一般機械加工相比具有壓力高、流量大、過濾精度高的特點。 流量應隨孔深的增大而增大,以保證切削油有更大的流速,達到通暢排屑的目的。

  曲軸特種加工工藝

  圓角滾壓工藝

  曲軸的圓角滾壓是利用滾輪的壓力作用,在曲軸的主軸頸和連桿頸過渡圓角處形成一條滾壓塑性變形帶。 這條塑性變形帶的特點包括:

  產生的殘餘壓應力可與曲軸在工作時的拉應力抵消或部分抵消,從而提高疲勞強度。

  硬度提高。 滾壓使圓角處形成高硬度的緻密層,從而使曲軸的機械強度和疲勞強度提高。

  表面粗糙度降低。 圓角滾壓可使圓角表面粗糙度達到Ra0.1以下,從而大大減小圓角處的應力集中,提高疲勞強度。

  國外應用的圓角滾壓技術已相當先進,可一次完成對所有圓角的滾壓,且可做到主軸頸與連桿軸頸圓角的壓力不同,同一連桿軸頸圓角在不同方向上的壓力也可不同。 這樣可經濟地達到最佳的滾壓效果,最大限度地提高曲軸的抗疲勞強度。 經德國赫根塞特(HEGENSCHEID)公司測定,球鐵曲軸經滾壓後壽命可增至100%~280%。

  

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  圖7 光整前後曲軸的對比


滾磨光整工藝

  光整加工技術應用於發動機曲軸,可以使其表面質量大幅度提高。 其主要工作原理是:由顆粒狀磨料和多功能磨液以及水組成磨俱,磨俱在料箱中做複雜的自由運動,將工件沉沒於磨俱之中旋轉運動,工件與磨俱以一定的相對速度和作用力發生摩擦、擠壓、刻劃和微量切削,以達到表面質量的提高。 尤其對曲軸而言,由於結構複雜人工去除毛刺困難,光整技術就顯得尤為重要。

  光整加工技術的具體效果和主要特點包括:

  能較全面地去除毛刺、圓化尖角銳邊;

  能去除手工無法去除的鏽蝕、氧化層和改善缺陷,使表面光亮奪目柔和;

  細化表面組織,提高軸頸表面殘餘壓應力的數值;

  改善裝配性,提高可靠性和使用壽命,降低磨合期;

  可大幅度地提高表面輪廓支撐長度率Tp值,提高表面耐磨性。

  砂帶拋光工藝

  曲軸的主軸頸、連桿軸頸及止推面都要求進行超精加工和拋光。 傳統工藝是採用靠模油石超精加工機床,加工後嚴重地破壞了軸頸的幾何形狀,形成馬鞍形(凹形),而且對軸頸尺寸影響較大。 國外曲軸的超精加工早已採用數控砂帶拋光工藝,而且這種砂帶是防潮靜電植砂的(保證砂粒尖鋒朝外)。 為了能對圓角和軸肩拋光,砂帶兩側開槽以便與加工面貼合。

  國外的曲軸砂帶拋光機可同時拋光主軸頸、連桿軸頸、圓角、軸肩及止推面。 其結構均採用對夾式,每個軸頸上用4片墊塊(中凹型)壓緊砂帶;墊塊和砂帶宜根據工件材質和硬度選擇;機床上的捲帶機能保證每個軸頸都有一段新砂帶(長度可調)參加工作;拋光的方式以超精加工的原理進行。 其效率和效果都遠遠優於油石。

  對於球鐵曲軸的拋光與磨削,由於球鐵內的鐵素體磨削後會形成突起毛刺,所以應使軸的磨削轉向與工作轉向相反,拋光轉向與工作轉向相同。 這樣才能在拋光中有效地去除毛刺,避免工作時刮傷軸瓦。





曲軸磨削加工實力
NAXOS-UNION (納科索斯-尤尼恩)公司一直以來是曲軸精加工領域的工藝領先者。 2002年5月該傳統企業加盟埃馬克,使埃馬克集團如虎添翼,進一步增強了圓形和非圓形工件加工的技術實力。

NAXOS-UNION
公司製造磨床的歷史可以追溯到120年以前,經驗豐富,工藝卓越。 如今在各類轎車、貨車和固定式發動機曲軸加工領域,更是實力超群,技壓群芳,其產品深受世界著名汽車生產廠和發動機生產廠的喜愛和好評。

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