某型號柴油機曲軸關鍵加工工藝研究

李崢 王連宏 張雪冬 周建榮 李曉霞 王鐵剛

（1 山西柴油機工業(yè)有限責任公司，山西 大同，037036）

0 引言

隨著裝備柴油機的功率和性能進一步提升，對曲軸提出了更高的要求。特別是曲軸在工作狀態(tài)下承受較大的交變扭矩和彎矩載荷，從設計上曲軸不僅具有高的尺寸精度、位置精度，而且具有更好的抗疲勞性能。曲軸的加工工藝水平不僅影響柴油機整機的尺寸和重量，而且在很大程度上影響著柴油機的可靠性與壽命。為此，對大功率柴油機高強鋼曲軸進行工藝研究具有重要意義。

1 材料的選用

根據(jù)柴油機的工作狀況，柴油機曲軸一般采用調質鋼和非調質鋼制造，調質鋼常用材料有：40Cr和42CrMo 等；非調質鋼常用材料有：48MnV 和38MnV6 等。隨著柴油機轉速、功率等性能的提升，德國柴油機曲軸采用DIN 牌號的34CrNiMo6合金結構鋼，相當于國內材料40CrNiMoA 合金鋼。34CrNiMo6 材料經調質處理后，硬度可達40HRC，抗拉強度σb1100 MPa，伸長率δ12%，沖擊韌度值ακ為8kg/cm2。該材料屬于低碳低合金高強鋼，具有優(yōu)良的綜合力學性能，廣泛用于柴油機的高載荷和高扭矩的曲軸，但加工性較差，是典型的難加工材料。因此在曲軸加工中應充分考慮刀具材質和切削參數(shù)的選擇。

圖1 某型號柴油機曲軸圖

2 設計要求

某型號柴油機曲軸見圖1。

柴油機技術的發(fā)展帶動了曲軸的結構設計，從普通性能結構鋼到高強高硬材料應用，從滲碳淬火到表面氮化熱處理，從軸頸圓柱度0.008 到0.006 的提升，從單一的軸頸表面粗糙度Ra 標注到采用Rz 標注優(yōu)化，均需要對曲軸加工工藝進行較大的更新和突破。……