曲轴特种加工工艺 曲轴机械加工工艺过程

圆角滚压工艺

曲轴的圆角滚压是利用滚轮的压力作用，在曲轴的主轴颈和连杆颈过渡圆角处形成一条滚压塑性变形带。这条塑性变形带的特点包括：产生的残余压应力可与曲轴在工作时的拉应力抵消或部分抵消，从而进步疲惫强度。硬度进步。滚压使圆角处形成高硬度的致密层，从而使曲轴的机械强度和疲惫强度进步。表面粗糙度降低。圆角滚压可使圆角表面粗糙度达到Ra0.1以下，从而大大减小圆角处的应力集中，进步疲惫强度。

国外应用的圆角滚压技术已相当先进，可一次完成对所有圆角的滚压，且可做到主轴颈与连杆轴颈圆角的压力不同，同一连杆轴颈圆角在不同方向上的压力也可不同。这样可经济地达到的滚压效果，大限度地进步曲轴的抗疲惫强度。经德国赫根塞特(HEGENSCHEID)公司测定，球铁曲轴经滚压后寿命可增至～280%。

滚磨光整工艺

光整加工技术应用于发动机曲轴，可以使其表面质量大幅度进步。其主要工作原理是：由颗粒状磨料和多功能磨液以及水组成磨具，磨具在料箱中做复杂的自由运动，将工件沉没于磨具之中旋转运动，工件与磨具以一定的相对速度和作用力发生摩擦、挤压、刻划和微量切削，以达到表面质量的进步。尤其对曲轴而言，由于结构复杂人工往除毛刺困难，光整技术就显得尤为重要。光整加工技术的具体效果和主要特点包括：能较全面地往除毛刺、圆化尖角锐边;能往除手工无法往除的锈蚀、氧化层和改善缺陷，使表面光亮夺目柔和;细化表面组织，进步轴颈表面残余压应力的数值;改善装配性，进步可靠性和使用寿命，降低磨合期;可大幅度地进步表面轮廓支撑长度率Tp值，进步表面耐磨性。

砂带抛光工艺

曲轴的主轴颈、连杆轴颈及止推面都要求进行超精加工和抛光。传统工艺是采用靠模油石超精加工机床，加工后严重地破坏了轴颈的几何外形，形成马鞍形 (凹形)，而且对轴颈尺寸影响较大。国外曲轴的超精加工早已采用数控砂带抛光工艺，而且这种砂带是防潮静电植砂的(确保砂粒尖锋朝外)。为了能对圆角和轴肩抛光，砂带两侧开槽以便与加工面贴合。国外的曲轴砂带抛光机可同时抛光主轴颈、连杆轴颈、圆角、轴肩及止推面。其结构均采用对夹式，每个轴颈上用4片垫块(中凹型)压紧砂带;垫块和砂带宜根据工件材质和硬度选择;机床上的卷带性能确保每个轴颈都有一段新砂带(长度可调)参加工作;抛光的方式以超精加工的原理进行。其效率和效果都远远优于油石。

对于球铁曲轴的抛光与磨削，由于球铁内的铁素体磨削后会形成突起毛刺，所以应使轴的磨削转向与工作转向相反，抛光转向与工作转向相同。这样才能在抛光中有效地往除毛刺，避免工作时刮伤轴瓦。

发动机起动时，在起动系统完好的情况下，若变速器置于空档位置，按起动开关，起动机有响声而曲轴不能转动，则属于机械故障。引起发动机曲轴不能转动的原因及诊断与修复方法如下所述。

⑴ 原因

① 起动机与飞轮齿啮合不良。齿圈与起动机齿轮在起动发动机时会发生撞击，造成牙齿损坏或牙齿单面磨损。若牙齿连续三个以上损坏或磨损严重，起动机齿轮与齿圈牙齿便难以啮合。

② 粘缸。发动机温度过高时停车熄火，热量难以散出，高温下的活塞环与气缸粘连，冷却后无法起动。

③ 曲轴抱死。由于润滑系故障或缺机油造成滑动轴承干摩擦，以致终抱死曲轴而无法起动。

④ 喷油泵柱塞卡死。

⑵ 诊断与修复方法

① 若飞轮有连续三个以上牙齿损坏，且与起动机齿正好相对，就会导致两者齿轮不能啮合。在这种状态下，只需用撬棒将飞轮撬转一个角度，再按起动按钮便可顺利起动。对于损坏的飞轮牙齿，一般可采用焊接修复。

② 齿圈松动时可从飞轮壳起动机安装口处确认。若齿圈松动，则须更换新件。在安装时，应先将齿圈放在加热箱中加热，而后趁热压在飞轮上，冷却后即可紧固于飞轮上。

③ 齿圈牙齿单边磨损严重时，可将齿圈压下，前后端面翻转后，再装在飞轮上使用。

④ 经检查齿轮啮合正常，起动时飞轮不转动，则应视为发动机内部故障，如曲轴抱死，活塞粘缸，离合器卡滞等，对此应进一步观察。可先查离合器有无破损卡滞，再检查喷油泵柱塞是否卡滞和发动机内部有无异物等故障。

单拐曲轴的车削加工方法与步骤：

1、零件备料为，45#钢棒料。用三爪自动定心卡盘夹住毛坯外圆，伸出长校正，将端面车平，钻中心孔。再次夹持外圆长处，用活动资深采用一夹一顶的方法。粗车、精车Φ600-0.1mm至尺寸要求，再调头车端面，注意包好薄铜皮，防夹伤工件表面，将总长控制在160±0.1mm的尺寸要求。钻Φ3mm中心孔。

2、在轴的两端面上涂色，把工件放在V形架上进行划线，用划针盘(或游标高度尺)先在端面和外圆上划一条与工件中心线等高水平线。把工件转动90°，用90°角尺对齐已划好的中心线，在端面上和外圆Φ60mm上划出垂直中心线，在两端划出一条偏心距为13±0.1mm的中心线，再在两端划出另一条偏心距13±0.1mm的中心线。

3、在4个偏心中心准确钻出4个3mm的中心孔。用平行夹夹住Φ600-0.1mm的外圆，在两曲轴中心资深间装夹，粗、精车曲轴部外圆尺寸Φ28-0.010-0.035mm×40mm，及Φ20-0.010-0.018mm×30+0.10mm。注意末注圆角R1的加工。

4、用平行夹夹住Φ600-0.1mm的外圆，在两支承轴颈中心资深孔间装夹工件，并在已加工曲轴中间凹槽装上支撑螺钉来增加曲轴刚性;使用支撑螺钉时，要确保螺钉有足够的支撑力，防止螺钉甩出。更要注意：防止支撑力过大，使曲轴变形。粗车Φ30mm×74mm ，控制中间壁厚8mm和倒角45°及长度。

5、调头：用平行夹夹住Φ30mm的外圆，在两支承轴颈中心资深间装夹工件，粗、精车Φ250-0.05mm×29mm和Φ20mm-0.010-0.018×25mm至尺寸要求并倒角1×45°,控制中间壁厚尺寸8mm和倒角45°及长度。

6、调头：用平行夹夹住Φ20mm的外圆，在两支承轴颈中心资深间装夹工件，粗、精车Φ280-0.05mm×75mm和Φ20mm-0.010-0.018×71mm及锥度1:5至尺寸要求，控制中间壁厚尺寸8mm及倒角1×45°。至此，加工工序已基本结束，倒棱去毛刺后送检。