轻型发动机曲轴加工工艺分析

邓玉婷 黄中顺 李喜凤

摘 要：随着我国的经济进入新时代以来，我国社会各生产行业都在不断的进行创新和发展。现阶段，我国轻型发动机曲轴加工工艺的发展要求越来越高。为了能够更好的促进我国轻型发动机曲轴加工工艺的发展，对曲轴加工工艺进行了具体的分析和探讨。在轻型发动机工作过程中，曲轴发挥了重要的作用。曲轴整体结构直接关系到轻型发动机的工作效率，为了能够更好的提高轻型发动机的工作效率，对轻型发动机的曲轴加工方法进行了优化改进，同时也提高曲轴表面的加工精度。

关键词：曲轴;轻型发动机;曲轴加工工艺

曲轴在轻型发动机工作过程中发挥了重要作用。为了能够让曲轴在轻型发动机工作过程中发挥出更大的作用，对它的结构和参数等进行了详细的研究。一般情况下，轻型发动机的使用寿命和工作效率都会受到曲轴结构和加工工艺的影响。所以在推动轻型发动机正常工作过程中，一定要重视曲轴加工工艺发挥出的作用。

一、曲轴的主要加工过程

在曲轴的加工过程中，主要体现“先面后孔”以及“先粗后精”的加工原理。具体主要表现为先对曲轴的表面进行加工，再对曲轴的内孔进行加工;先对曲轴毛坯表面进行粗加工，再对曲轴粗加工部位进行精加工。这些加工过程中会使用各种类型的设备，包括车床、铣床、加工中心以及磨床等。车床和铣床主要是针对曲轴毛坯表面的粗加工，其次就是后工序的基准面;加工中心主要是针对曲轴内孔加工，能够实现各种类型曲轴的内孔加工;磨床是曲轴加工工艺的关键设备，对于主轴颈和连杆颈的特殊性，磨削后必须保证其表面的硬度，这就对磨床的性能要求很高。在完成磨削工艺加工后，曲轴还会进行探伤并退磁处理、抛光、清洗等工作。具体的加工过程是把曲轴毛坯加工为曲轴成品。

二、曲轴加工的关键技术问题探讨

2.1曲轴定心模式的合理选用

几何定心和质量定心是曲轴定心工序主要采用的方法。随着现阶段的发展形势，几何定心和质量定心逐渐的协调起来。使用几何定心对毛坯的要求比较高，如果毛坯的质量好，那么就可以选择几何定心的方法;如果毛坯的质量不够好，通常不会优先选择使用几何定心方法。所以毛坯的质量情况，直接影响定心方法的选择以及定心后的使用结果。在今后的发展中，几何定心方法的使用效果还是比较好的，并且有着很好的发展前景。

2.2曲轴粗加工方式的选择与比较

曲轴粗加工最先采用单刀车的加工工艺，其次就是使用的是多刀成型车。再之后就是外铣和内铣，最后就是形成了复合加工工艺等。一般情况下，曲轴粗加工的切削可以保持不变形，主要是因为高速随动外铣产生的径向切削力计较小。而且具体工艺的选择也和曲轴长度、毛坯余量以及曲轴粗加工的变形有关。一般情况下，曲轴长度L<700mm时，常选择外铣这种工艺。当毛坯的余量>5mm时就需要选择外铣或者是内铣工艺了。要想曲轴粗加工不易变形，首先需要对主轴颈和连杆轴颈进行加工，其次就是对剩余部分进行加工。外铣和内铣主要是针对主轴颈和连杆颈来说的，剩余部分则是需要让轴向尺寸和轴颈尺寸更加精细化。

2.3磨削工艺的合理选择

现阶段，粗磨和精磨都是国内使用比较广泛的磨削工艺。国内和国际的磨削工艺相比还有一段距离，根据数据调查可以发现，国外的精磨效率很高。所以总结出，无论是国内还是国外的磨削技术都需要注意两点，保证磨削曲轴时质量能够得到保证，同时磨削裂纹也要尽可能的消除。针对第二点注意事项分析，要想真正的了解磨削裂纹就需要准确的掌握磨削热。所以磨削热是引起磨削裂纹的关键因素。而且要想真正的减少和消除磨削裂纹就必须采取相应的解决措施。只有找到正真能够解决问题的措施，才能够从根本上解决磨削裂纹的问题。以下是一些解决措施：湿磨法主要就是让磨削去温度达到正常水平。主要采用的就是切削液降温的方法，让磨削去温度达到正常。同时选择砂轮时也有很高的要求，一般情况下，选择砂轮都是选择颗粒大、硬度低的砂轮。因为这种颗粒大、硬度低的砂轮使用时对磨削热的影响小。在磨削量的选择上也要注意一些细节，选择能够降低磨削热的磨削量才能够更好的让磨削工艺发挥作用。要想减少和消除磨削裂纹还可以选择改善冷却条件的方法，主要以提高冷却喷射压力为主，同时进行冷却液的加大工作。

三、主轴加工工艺的分析

3.1选择基准

基准选择最主要的就是将各个方面进行统一。一定要处理好设计基准和加工基准之间的关系，同时也不能够忽视加工工序之间的基准统一。基本的加工工序和精加工工序有所不同，同样他们的基准统一要求也不同，精加工工序的基准要求更高。两端的中心孔主要用于精加工和半精加工。精加工除了需要选择两端中心孔以外，还需要選择第一连杆颈作为角向定位。

3.2轴颈的加工

在轴颈加工过程中，车削是主轴颈加工的主要方式。同时这一过程是在数控车床上进行工作为基础。车削主轴颈过程中，大小头轴颈的加工是基础，对大小头轴颈进行加工以后还需要进行定位。主轴颈进行车削时还需要注意的是硬质合金刀具的使用。和其他相比，轴颈的切削量还是比较大的。之所以轴颈的切削量大是因为旋转过程中产生了较强的冲击力，所以轴颈的切削量比较大。为了能够克服旋转过程中产生的冲击力，需要将工件进行牢牢的固定。轴颈的第一道加工工序就是车削工序，其次就是以中心孔作为基准，对轴颈进行连杆加工。其中，需要注意的是一定要使用专业的曲轴加工工具。使用CBN高速外铣机床时需要注意上料以后一定要记住将第一连杆的位置确定好。这样以来，曲轴加工就能够提高加工的精度，同时也可以保证设备的使用情况。

3.3曲轴工艺的检测

曲轴的检测工作对曲轴加工来说非常重要，并且发挥了重要的作用。自动测量和自动补偿等装置都会设置在各个重要的工序中。精磨工序过程中，一般使用的是在线检测，在闭环控制系统下可以顺利的完成曲轴工艺检测。曲轴检测不仅仅有动平衡实验和磁粉探伤检测，还有毛坯检查、粗加工和精加工曲轴尺寸进行检测、成品检测这几个独立的检测工序。

3.4键槽加工

主轴颈精车工序之后需要安排键槽加工。在控制定位精度的过程中使用专用的夹具进行工作。

四、曲轴的机械加工工艺特点

曲轴的机械加工工艺有着形状复杂、刚性差和技术要求高的特点。在曲轴的机械加工工艺使用过程中需要正确的区分粗加工、半精加工等的工作。

结束语：虽然我国现阶段的经济发展非常迅速，社会生产发展迅猛。但是在实际的发展中同样会遇到一些问题。在研究轻型发动机曲轴加工工艺的过程中，了解到了曲轴加工的检测以及特点等。轻型发动机曲轴加工工艺在今后的发展过程中，还会遇到一些问题。为了解决这些问题需要不断的克服挑战，在挑战困境中迎接挑战。并且在轻型发动机曲轴加工工艺使用过程中，一定要注意一些细节，从整体上提高轻型发动机的可靠性和使用寿命。

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