曲轴加工工艺对主轴颈跳动的潜在影响分析论文_任传辉

曲轴加工工艺对主轴颈跳动的潜在影响分析论文_任传辉

【摘要】改革开放后,随着我国经济社会的不断发展,我国的发动机制造业取得了巨大的成就。在新时期我国的发动机制造业在不断扩大规模的同时,也在不断增强自身核心竞争力。发动机的稳定运行,和曲轴的工作稳定息息相关,而直接关系到群众工作稳定的是主轴颈的跳动。随着我国科学技术的不断发展,相关专家学者进行了积极的探索,主轴颈的稳定性一方面与设备有关,另一方面与相关的加工工艺有关,通过对曲轴加工工艺进行改进和完善,能够有效减少跳动,提高发动机工作的稳定性。

【关键词】汽车发动机;曲轴加工工艺;主轴颈跳动

进入新世纪,随着我国经济社会的不断发展,我国的交通运输业取得了巨大的发展,汽车工业也不断壮大,在汽车工业中发动机是重要的核心技术之一,而曲轴又是发动机的重要构成部分。曲轴的工作环境较差,在实际工作过程中,对主轴颈的跳动提出了更高的要求。如果跳动幅度过大,就会导致轴瓦磨损,对发动机的性能产生严重的影响,更有甚者会导致发动机失去工作能力。产生这一结果的原因是多样的,首先是设备因素,如中心支架、卡爪对中度、主轴跳动超差等,其次是因为相关的加工工艺不合理。

在制造过程中,曲轴的加工工艺具有基础要求高,形状复杂等特点,相关的加工流程也较为复杂,工艺路线较长,在整个加工过程中,需要多个设计精密加工的部分。受多种因素影响,毛坯的精度、加工技术、表面粗糙度、表面强化和热处理、动平衡以及曲轴的材质等多方面都需要进行严格要求。随着我国经济转型的不断深入推进,在制造业领域实施中国制造2025发展战略。我国的汽车加工水平发展极为迅速,但是与西方发达国家相比依旧存在一定的差距。通过对当前的曲轴加工工艺不断进行完善,提高我国的曲轴加工制造能力,能够有效推动我国的制造业发展,减少对外依赖,提高我国的核心技术储备,增强国际竞争力,对于制造强国的实现有着极为重要的意义。

1.曲轴毛坯的成型技术

1.1锻造加工

在对曲轴进行锻造加工的过程中,通常使用的材料包括中碳合金钢以及中碳钢,如35Mn2、35CrMo、40Cr、35、40、45 等。中中碳钢在各种形态加工中是应用比较广泛的材料,在曲轴的加工过程中,能够成型材质,其可塑性强度较好,在加工过程中应用也较为方便,在加工过程中,由于各个部件的强度的要求不同,中碳钢可以采取热处理的方法来满足不同零件的性能要求。是通过淬火等相关处理能够有效的提高硬度,尽最大程度的减少在使用过程中的损耗,提高使用寿命。根据曲轴成形工艺以及相关结构的差别,在制造过程中,其锻压生产设备主要有模锻锤生产线、热模锻压力机生产线以及螺旋压力机生产线。

1.2铸造加工

在曲轴的铸造加工过程中多使用球墨铸铁、铸钢、合金铸铁以及珠光体可锻铸铁作为生产材料,通过使用这种工艺能够尽最大程度的提高曲轴的加工精度,降低曲轴的重量。在新世纪随着铸造技术的不断发展,铸造工艺越来越高。在制造过程中常用的球墨铸铁曲轴,相关的铸造工艺也较为简便,能够通过表面强化和热处理对曲轴进行加固,提高曲轴的硬度和耐磨性,在国内外曲轴加工过程中得到了广泛的应用,能够有效的节约生产成本,是当前整个曲轴加工行业的发展趋势。随着合金化技术和熔炼技术的不断创新发展,能够有效保证铸造曲轴的性能,并且相关的设备相较于传统的锻造加工在长期使用过程中性能衰减较小,已经得到了相关专家学者的认可。

2.加工工艺

随着我国对外经济的不断发展,在曲轴加工过程中,我国不断引入国外的先进加工工艺和相关的加工设备,在当前我国的加工过程中的自动化水平不断提高,在加工过程中已经开始广泛采用数控技术和自动化生产线,在制造过程中具有很强的适应性和灵活性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国的曲轴加工制造业正在朝着高质量高效率高精度的方向发展,通过应用计算机辅助技术,对曲轴进行优化设计,能够有效的减少加工工序,优化当前的加工流程,但是当前我国的自主创新程度依旧降低,难以掌握核心技术,依旧面临着巨大的挑战,相关的专家学者主要通过以下几个方面对加工工艺进行优化。

2.1 精基准加工工序

精基准加工工序以止推面为轴向基准、第 1、5 主轴颈为圆周方向基准加工中心孔,在加工过程中主要对中心孔圆度、直径、位置度等进行控制。

2.2 精车止推面工序

在加工中精车止推面工序在加工过程中以中心孔轴向定位、第 1、5 主轴颈圆周定位,在加工过程中吧芯轴驱动车止推面夹紧,从而有效保证止推面的粗糙度、垂直度、宽度等。

3精基准加工工序影响

精基准加工工序主要加工曲轴中心孔,以作为后续加工的定位基准,所以其尺寸精度对后续加工的形位公差有着决定性的影响,包括主轴颈跳动。某公司的加工工艺中曲轴中心孔在精加工后圆度无要求,经过验证曲轴中心孔圆度在 0.03 以上时,定位精磨第2/3/4 主轴颈相对 A1/5 跳动增大,均值达到0.014,圆度在 0.03 以下时,主轴颈跳动的波动较小,均值均为 0.008,所以可以通过收严中心孔圆度要求降低主轴颈跳动。

4.曲轴精加工

随着我国相关工业的不断发展,在曲轴加工中应用的大型器械不断增加,在曲轴的加工过程中,特别是精加工过程中,数控磨床磨削工艺已经取代了传统的手工工艺。传统的生产过程中使用手工曲轴磨床,这一机械加工精度较低,相应的尺寸波动范围较大,容易导致曲轴,随着数控机床的不断引进和使用,通过计算机等辅助技术,使得曲轴的加工精度不断提高,生产效率也获得了极大的提高。传统的生产流水线较常使用的设备较多,占地常有较大应用劳动力较多,随着新型数控机床的引入,进一步解决了以上问题。在改进曲轴加工工艺过程中,通过引进新型设备能够有效提高当前的加工精度,科学合理的对当前生产线进行调整,提高加工的质量和效率。通过学习国内外先进的生产经验,结合当前我国曲轴制造的工艺现状,相关专家学得积极探索,在曲轴精加工方面不断创新,已经形成了具有中国特色的适合我现状的曲轴加工工艺流程,我国的曲轴制造加工工业在未来必将得到极大的发展。

5结束语

在新世纪,在国家战略的不断扶持下,在科学技术不断创新发展的推动下,伴随着经济社会的不断发展,我国的交通产业必将迎来新的发展,在车辆的发动机中,曲轴是最重要的零部件,对于发动机的正常工作起到重要的作用。在主轴颈跳动的影响因素中精车止推面工序的工艺布局是主要因素,在多种因素的作用下可能会导致主轴跳动过大,超过设计差,在工程中,为了进一步的限制主轴颈跳动,应当积极进行工艺优化。

参考文献

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论文作者:任传辉

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期

论文发表时间:2020/5/8

曲轴加工工艺对主轴颈跳动的潜在影响分析论文_任传辉
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