輕型發動機曲軸加工工藝分析

鄧玉婷 黃中順 李喜鳳

摘 要：隨著我國的經濟進入新時代以來，我國社會各生產行業都在不斷的進行創新和發展。現階段，我國輕型發動機曲軸加工工藝的發展要求越來越高。為了能夠更好的促進我國輕型發動機曲軸加工工藝的發展，對曲軸加工工藝進行了具體的分析和探討。在輕型發動機工作過程中，曲軸發揮了重要的作用。曲軸整體結構直接關系到輕型發動機的工作效率，為了能夠更好的提高輕型發動機的工作效率，對輕型發動機的曲軸加工方法進行了優化改進，同時也提高曲軸表面的加工精度。

關鍵詞：曲軸;輕型發動機;曲軸加工工藝

曲軸在輕型發動機工作過程中發揮了重要作用。為了能夠讓曲軸在輕型發動機工作過程中發揮出更大的作用，對它的結構和參數等進行了詳細的研究。一般情況下，輕型發動機的使用壽命和工作效率都會受到曲軸結構和加工工藝的影響。所以在推動輕型發動機正常工作過程中，一定要重視曲軸加工工藝發揮出的作用。

一、曲軸的主要加工過程

在曲軸的加工過程中，主要體現“先面后孔”以及“先粗后精”的加工原理。具體主要表現為先對曲軸的表面進行加工，再對曲軸的內孔進行加工;先對曲軸毛坯表面進行粗加工，再對曲軸粗加工部位進行精加工。這些加工過程中會使用各種類型的設備，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曲軸毛坯表面的粗加工，其次就是后工序的基準面;加工中心主要是針對曲軸內孔加工，能夠實現各種類型曲軸的內孔加工;磨床是曲軸加工工藝的關鍵設備，對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，這就對磨床的性能要求很高。在完成磨削工藝加工后，曲軸還會進行探傷并退磁處理、拋光、清洗等工作。具體的加工過程是把曲軸毛坯加工為曲軸成品。

二、曲軸加工的關鍵技術問題探討

2.1曲軸定心模式的合理選用

幾何定心和質量定心是曲軸定心工序主要采用的方法。隨著現階段的發展形勢，幾何定心和質量定心逐漸的協調起來。使用幾何定心對毛坯的要求比較高，如果毛坯的質量好，那么就可以選擇幾何定心的方法;如果毛坯的質量不夠好，通常不會優先選擇使用幾何定心方法。所以毛坯的質量情況，直接影響定心方法的選擇以及定心后的使用結果。在今后的發展中，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銑，最后就是形成了復合加工工藝等。一般情況下，曲軸粗加工的切削可以保持不變形，主要是因為高速隨動外銑產生的徑向切削力計較小。而且具體工藝的選擇也和曲軸長度、毛坯余量以及曲軸粗加工的變形有關。一般情況下，曲軸長度L<700mm時，常選擇外銑這種工藝。當毛坯的余量>5mm時就需要選擇外銑或者是內銑工藝了。要想曲軸粗加工不易變形，首先需要對主軸頸和連桿軸頸進行加工，其次就是對剩余部分進行加工。外銑和內銑主要是針對主軸頸和連桿頸來說的，剩余部分則是需要讓軸向尺寸和軸頸尺寸更加精細化。

2.3磨削工藝的合理選擇

現階段，粗磨和精磨都是國內使用比較廣泛的磨削工藝。國內和國際的磨削工藝相比還有一段距離，根據數據調查可以發現，國外的精磨效率很高。所以總結出，無論是國內還是國外的磨削技術都需要注意兩點，保證磨削曲軸時質量能夠得到保證，同時磨削裂紋也要盡可能的消除。針對第二點注意事項分析，要想真正的了解磨削裂紋就需要準確的掌握磨削熱。所以磨削熱是引起磨削裂紋的關鍵因素。而且要想真正的減少和消除磨削裂紋就必須采取相應的解決措施。只有找到正真能夠解決問題的措施，才能夠從根本上解決磨削裂紋的問題。以下是一些解決措施：濕磨法主要就是讓磨削去溫度達到正常水平。主要采用的就是切削液降溫的方法，讓磨削去溫度達到正常。同時選擇砂輪時也有很高的要求，一般情況下，選擇砂輪都是選擇顆粒大、硬度低的砂輪。因為這種顆粒大、硬度低的砂輪使用時對磨削熱的影響小。在磨削量的選擇上也要注意一些細節，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，同時進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

基準選擇最主要的就是將各個方面進行統一。一定要處理好設計基準和加工基準之間的關系，同時也不能夠忽視加工工序之間的基準統一。基本的加工工序和精加工工序有所不同，同樣他們的基準統一要求也不同，精加工工序的基準要求更高。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

在軸頸加工過程中，車削是主軸頸加工的主要方式。同時這一過程是在數控車床上進行工作為基礎。車削主軸頸過程中，大小頭軸頸的加工是基礎，對大小頭軸頸進行加工以后還需要進行定位。主軸頸進行車削時還需要注意的是硬質合金刀具的使用。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為旋轉過程中產生了較強的沖擊力，所以軸頸的切削量比較大。為了能夠克服旋轉過程中產生的沖擊力，需要將工件進行牢牢的固定。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，對軸頸進行連桿加工。其中，需要注意的是一定要使用專業的曲軸加工工具。使用CBN高速外銑機床時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，曲軸加工就能夠提高加工的精度，同時也可以保證設備的使用情況。

3.3曲軸工藝的檢測

曲軸的檢測工作對曲軸加工來說非常重要，并且發揮了重要的作用。自動測量和自動補償等裝置都會設置在各個重要的工序中。精磨工序過程中，一般使用的是在線檢測，在閉環控制系統下可以順利的完成曲軸工藝檢測。曲軸檢測不僅僅有動平衡實驗和磁粉探傷檢測，還有毛坯檢查、粗加工和精加工曲軸尺寸進行檢測、成品檢測這幾個獨立的檢測工序。

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程中使用專用的夾具進行工作。

四、曲軸的機械加工工藝特點

曲軸的機械加工工藝有著形狀復雜、剛性差和技術要求高的特點。在曲軸的機械加工工藝使用過程中需要正確的區分粗加工、半精加工等的工作。

結束語：雖然我國現階段的經濟發展非常迅速，社會生產發展迅猛。但是在實際的發展中同樣會遇到一些問題。在研究輕型發動機曲軸加工工藝的過程中，了解到了曲軸加工的檢測以及特點等。輕型發動機曲軸加工工藝在今后的發展過程中，還會遇到一些問題。為了解決這些問題需要不斷的克服挑戰，在挑戰困境中迎接挑戰。并且在輕型發動機曲軸加工工藝使用過程中，一定要注意一些細節，從整體上提高輕型發動機的可靠性和使用壽命。

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