当前位置: 曲轴 >> 曲轴发展 >> 解决曲轴磨削烧伤三大利器
曲轴是发动机引擎上的一个主要旋转机件,装上连杆后,可承接连杆的上下(往复)运动变成循环(旋转)运动。其材料是由碳素结构钢或球墨铸铁制成的,有两个重要部位:主轴颈,连杆颈。主轴颈被安装在缸体上,连杆颈与连杆大头孔连接,连杆小头孔与汽缸活塞连接,是一个典型的曲柄滑块机构。曲轴的旋转是发动机的动力源。也是整个机械系统的源动力。
“为了保证曲轴的加工精度质量,采用磨具进行成型磨削是曲轴加工必不可少的加工工序之一。如果磨削区温度超过了相变温度,而磨削区域又无冷却液进入,表层金属将产生退火组织,表面硬度将急剧下降,这种烧伤称为退火烧伤。在曲轴成形磨削中,多属于此种烧伤。在成形磨削中,其产生烧伤的主要原因是磨削热的大量积累和冷却液无法进入而造成的退火烧伤,退火烧伤造成曲轴止推面硬度下降,表层产生退火组织,止推面的耐磨性变差,严重影响发动机的运行稳定性。
根据其造成烧伤的主要因素,又有哪些解决曲轴磨削烧伤之利器呢,下面我们提供三种,仅供鉴用。
”1.利器一。陶瓷结合剂的CBN砂轮(图1)
陶瓷结合剂的CBN砂轮具有磨削力强,高速加工不烧伤工件,可修正和并且耐用等优点,是目前最理想的高速、高效、高精密磨削的首选利器,它以优异的加工性能得到曲轴加工业的首肯。
CBN的硬度高于普通磨料。高硬度意味着切削能力更强、更锋利;CBN有高的耐磨性,意味着它比普通磨料更难磨损;保持磨粒形状的能力是CBN作为高性能磨料的主要特性之一;CBN的抗压强度很高,这意味着在恶劣的条件下使用时它能保持颗粒完整而不易破碎;CBN有很好的导热性,在磨削时可实现冷切削。
由于立方氮化硼磨具能够长期保持磨粒微刃的锋利性,会使被加工工件加工精度和表面粗糙度值都达到较为理想的效果,因此可使工件的耐用度提高10%-30%。所以即使批量加工的工件,也会始终获得较高的形状、精度及一致性。CBN砂轮磨削能获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度,加工表面不易产生裂纹和烧伤,残余应力小。加工表面质量得到提高,一般无裂纹,不易烧伤,并可获得残余压应力,显著提高工件疲劳强度,通常,被磨工件的耐用度能提高30-50%。
图1
2.利器二。“三明治”陶瓷结合剂砂轮(图2)
“三明治”陶瓷结合剂砂轮,也称夹层砂轮。采用特殊的制造工艺,很好地解决了工件不同部位需要切削力不同的要求。在曲轴加工中,保持曲轴R角和防止烧伤方面有很好的效果。砂轮尺寸精度一致性好。产品在磨削汽车、拖拉机及运输机械发动机的各种曲轴方面也得到了很好的应用。
曲轴的加工属于成型磨削,砂轮参与磨削的部位有外圆和端面。由于二者存在一定的速度差,并且端面接触面为面接触,外圆为线接触,端面散热不好而且冷却液也不易进入,若保证外圆的圆度,则端面易烧伤;若保证端面不烧伤,则外圆圆度很难保证。因此要保证曲轴整体的加工质量,从理论上讲砂轮端面磨削层与外圆磨削层的组织应有所区别,而且也可采用不同磨削性能的磨料兼顾起来加以解决。“三明治”陶瓷结合剂砂轮采用特殊的制造工艺,很好的的解决了这一点。
图2
3.利器三。刻槽陶瓷结合剂砂轮(图3)
刻槽陶瓷结合剂砂轮。采用特殊的制造工艺,同样很好地解决了曲轴工件磨削端面烧伤问题。在曲轴加工中,保持曲轴R角和防止烧伤方面有很好的效果。砂轮尺寸精度一致性好。产品在磨削汽车、拖拉机及运输机械发动机的各种曲轴方面也同样得到了很好的应用。
曲轴磨加工中,端面由于冷却液很难进入,也是造成烧伤退火的主要因素之一。该砂轮在制作工艺中,采取特殊的加工工艺,很好的解决了在曲轴成型磨削中冷却液较难进入的难题,冷却液可以通过导流槽顺利的进入磨削界面,快速冷却金属表面,使烧伤问题迎刃而解。
图3
上述三种利器,您更钟情于那种呢?若注重效率我建议您选择趁手利器一,若注重成本呢我建议您选择利器二或三。
作者简介:
王学涛,男,高级工程师,白鸽磨料磨具有限公司技术中心主任兼项目组主任,年参加国家项目《轿车动力总成关键零件高效精密磨削系列砂轮》子项目《陶瓷微晶磨料蜗杆砂轮的研制》ZX-02编写和研制工作。
《白刚玉陶瓷磨具增白工艺的研究》、《磨车轴砂轮研制》获白鸽公司科技成果一等奖。《提高60米/秒棕、棕白混高速陶瓷砂轮的强度》获郑州市科技成果三等奖。工作期间获国家发明专利多项,并多次获得市级或公司标兵、质量能手、百名一线英杰、科技拔尖人才等称号。
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