分析汽車發(fā)動機曲軸機械加工技術(shù)

【摘要】隨著我國科學技術(shù)不斷發(fā)展，當今汽車制造也逐漸朝向輕量化、綠色化方向發(fā)展。汽車發(fā)動機曲軸機械加工直接影響發(fā)動機的性能，作為機械加工的難點，需要嚴格控制曲軸機械加工質(zhì)量，從而滿足發(fā)動機的運行要求?；诖?，本文首先提出汽車發(fā)動機機械加工特點，進而探究曲軸機械加工技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】汽車發(fā)動機 曲軸 機械加工

引言

在發(fā)動機當中，曲軸作為承受沖擊荷載、傳遞力矩的重要部件，其生產(chǎn)要求標準也非常高。但考慮到曲軸工作環(huán)境較為惡劣，所以對曲軸材質(zhì)、毛坯加工技術(shù)標準、精度、表面粗糙度、熱處理、動平衡的生產(chǎn)要求較高。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了質(zhì)量問題，都會影響曲軸壽命以及發(fā)動機可靠性。在汽車制造領(lǐng)域，對曲軸機械加工技術(shù)的重視程度也越來越高，在多年來不斷改善曲軸加工工藝，從而提高曲軸機械加工質(zhì)量。

1.曲軸機械加工特點

發(fā)動機曲軸的材料多種多樣，包括球墨鑄鐵、鋼材等。球墨鑄鐵性能更強一些，并且制造成本更低一些。曲軸是一種三拐小型部件，采用中心孔定位，該方法裝夾更加便捷、節(jié)省調(diào)整時間、保證連桿軸頸位置精度。在機械加工當中，首先是采用沖天爐熔煉曲軸材料;其次是將熔煉之后的材料造型，做好部件形狀設(shè)計工作。最后是在完成造型工作后，對部件進行鍛造、機械加工、熱處理、表面強化。在模型加工中，要采用專用機床鉆孔處理，采用粗精車端外圓進行推面和圓弧槽，采用磨床處理模型，磨削處理完畢之后，使用滾壓、拋光圓弧槽，將要通過機床的前后端鉆孔處理，完畢之后對曲軸平衡進行測試和檢查。

2.曲軸機械加工的主要技術(shù)

2.1銑曲軸兩端面，鉆中心孔

在鉆銑車床上完成端面鉆銑工作，確保曲軸總長、中心孔質(zhì)量，如果端面不平整會造成中心鉆切削刃受力不均，鉆頭位置會造成彎折，因此要采用先面后孔的方案。中心孔不僅會影響曲軸質(zhì)量，還是曲軸加工的重要環(huán)節(jié)，貫穿于曲軸加工的整個流程，會直接影響曲軸的加工精度。在打中心孔過程中，要著重考慮設(shè)備因素，將質(zhì)量中心用幾何中心取替。打中心孔要以毛坯外表面作為基礎(chǔ)，毛坯外表面質(zhì)量會直接影響孔位置誤差。

2.2主軸頸車削

在剛度較強的車窗上對主軸頸進行車削。在頂尖上的前后端安裝曲軸，一端使用大盤夾住、另一端用頂尖頂住，用硬質(zhì)合金車幾道工序上完成主軸頸車削?？紤]到在主軸頸加工中會產(chǎn)生余量大、不均勻、旋轉(zhuǎn)不平衡、加工沖擊等影響，所以要保證工件夾住的牢固性。保證刀具、車床、夾具剛性滿足標準。主軸頸車削流程為先精車一端主軸頸和軸肩，之后通過處理好的主軸頸定位。另一側(cè)采用頂尖、中心孔定位。車一端的主軸頸、軸肩各個軸徑，以及半精度、精車等，都是按照此流程進行，從而逐漸提升主軸頸和其他軸徑加工精度。

2.3連桿軸頸車削

主軸頸和其他外園車好之后，將主軸頸作為連桿軸頸加工的基礎(chǔ)，采取專用車夾具、車削連桿軸頸，在車床上展開車削工作。車削連桿軸頸要重點控制角度問題（180±30°）和曲軸旋轉(zhuǎn)問題。這些都要保證夾具滿足生產(chǎn)標準，夾具是一種V形塊構(gòu)成，安裝在接盤上。接盤和車床過渡接盤靠中間定位銷定位、連接，依靠菱形得定位銷可以將接盤在過渡接盤上旋轉(zhuǎn)180°，對兩個連桿軸頸依次車削。V形塊中心位置和車床主軸線間距為曲軸半徑長度。在進行車削當中，根據(jù)曲軸主軸頸定位一端，并用夾具夾緊，另一端靠偏中心座夾緊，中心座上有中心孔，偏心距等于曲軸半徑長度。中心孔被頂尖頂緊，確保連桿軸頸軸線和車床主軸保持一致。曲軸機械加工中會受到離心力、頂尖軸向壓力偏心力影響，可能會出現(xiàn)變形、彎曲情況，為了提升工件剛度，可以用撐桿撐住曲拐開移。為了有效控制連桿軸頸車削力度，每次車削余量控制要在1-1.5mm，并且不得讓車床旋轉(zhuǎn)過高，采用高速鋼刀具。

2.4鍵槽加工

在主軸頸精車加工之后生產(chǎn)鍵槽，這樣可以確保定位精度、鍵槽深度、對稱性等滿足標準。采用兩個主軸頸定位鍵槽部位，并使用專用夾具在銑床上加工。

2.5軸頸磨削

在曲軸加工當中，主軸頸、連桿軸頸精度要求較高，要求表面粗糙度在0.8-1.6μm之間，同時對形狀精度、位置精度也有較高的要求。這就需要在主軸頸、連桿軸頸精車加工后再進行磨削，從而有效提升表面精度、降低粗糙度。在工藝設(shè)計當中，先進行主軸頸磨削、后進行連桿軸頸磨削。中間主軸頸磨耗占比后再進行其他軸頸磨削。主軸頸、連桿軸頸磨削工藝與車軸頸相同，主軸頸是以中心孔作為定位，在外圓磨床上展開，連桿軸頸磨削中以精磨兩端主軸頸定位為主，確保和主軸頸距離、平行度滿足使用要求，在曲軸磨床上對連桿軸頸進行磨削處理。

結(jié)束語

綜上所述，為了能夠全面提高發(fā)動機曲軸的生產(chǎn)質(zhì)量，需要掌握曲軸機械加工特點，抓住每個加工工藝要求和方法，采取相應(yīng)的曲軸加工質(zhì)控措施，加強每道加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量掌控，這樣才能夠提高曲軸加工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]李永強. 汽車發(fā)動機曲軸機械加工技術(shù)[J]. 南方農(nóng)機， 2015（6）：355-356.

[2]馬德豐. 汽車發(fā)動機曲軸機械加工技術(shù)[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家， 2014（3）：111-112.

作者簡介：吳昭，男，1984.11.27 甘肅武威人 本科 講師（九級）中職 交通運輸方向 甘肅省理工中等專業(yè)學校