当前位置: 曲轴 >> 曲轴发展 >> 你家汽车发动机转数达到rmin了
编者按
汽车曲轴主要由球墨铸铁和锻钢材料等制成,是发动机的主要旋转件,装上连杆后,可将活塞的直线往复运动转变成旋转运动。目前,我们常见的汽油发动机最高转数达r/min以上,这就对曲轴的加工工艺包括位置度、圆度、各档曲轴孔中心的直线度及表面粗糙度等提出了更为严格的要求,有人说曲轴看着简单,没点工匠精神真造不出来,今天来看看曲轴关键零部件的制作工艺。
汽车曲轴的工作原理:曲轴是发动机中最典型、最重要的零件之一,其功用是将活塞连杆传递来的气体压力转变为转矩,作为动力而输出做功,驱动其他工作机构,并带动内燃机辅助装备工作。
汽车曲轴零件加工工艺:汽车曲轴主要加工部位为曲轴颈、连杆颈、曲柄、大头和小头。由于零件回转中心和加工面中心不能在同一轴线,因此零件加工较为复杂。目前粗加工零件主要采用CNC车削、CNC内铣和CNC车拉(含车-车拉)三种工艺,后又开发出CNC高速外铣,它对平衡块侧面需加工的曲轴,比上述三种工艺的生产效率还要高。目前国内小型曲轴采用了轴头车削、铣削、曲轴颈以及连杆颈随动外铣和内铣的加工方式,引进德国、日本生产线作为主要生产设备,效率很高,并且质量稳定。
主要工艺介绍
1、曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工
在进行曲轴零件加工时,由于圆盘铣刀本身结构的影响,刀刃与工件始终是断续接触,有冲击。因此,机床整个切削系统中控制了间隙环节,降低了加工过程中因运动间隙产生的振动,从而提高了加工精度和刀具的使用寿命。
2、曲轴主轴颈及连杆颈磨削
跟踪磨削法是以主轴颈中心线为回转中心,一次装夹依次完成曲轴连杆颈的磨削加工(也可用于主轴颈磨削),磨削连杆轴颈的实现方式是通过CNC控制砂轮的进给和工件回转运动两轴联动,来完成曲轴加工进给。跟踪磨削法采用一次装夹、在一台数控磨床上依次完成曲轴主轴颈和连杆颈的磨削加工,能有效地减少设备费用,降低加工成本,提高加工精度和生产效率。
3、曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床
应用滚压机床是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明,球墨铸铁曲轴经圆角滚压后的曲轴寿命可提高%~%;锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70%~%。滚压的旋转动力来源于曲轴的旋转,带动滚压头中的滚轮转动,而滚轮的压力是由油缸实施的。
曲轴的疲劳破坏最常见的是金属疲劳破坏,即弯曲疲劳破坏和扭转疲劳破坏,前者的发生概率大于后者。弯曲疲劳裂纹首先产生在连杆轴颈(曲柄销)或主轴颈圆角处,然后向曲柄臂发展。扭转疲劳裂纹产生于加工不良的油孔或圆角处,然后向轴线方向发展。金属疲劳破坏是由于随时间周期性变化的变应力作用的结果。曲轴破坏的统计分析表明,80%左右是弯曲疲劳产生的。
具体案例介绍
山特维克可乐满拥有丰富而全面的曲轴加工产品,为世界各地的主要原始设备制造商和机床制造商提供解决方案已有40多年的历史。他们能提供大量不同的非标产品解决方案,请参见下面的一些示例:
内铣:M(立装刀片)和M(平装刀片)曲轴盘铣刀
这种稳定的系统不仅具有良好的加工安全性,而且能够确保无可匹敌的高经济性。山特维克可乐满不同的刀具涵盖了从轻量化刀具到用于加工船舶柴油机曲轴的大型刀具的整个范围。
客户获益
●高稳定性和高生产率
●铣刀中的刀片数量更少,因此,硬质合金成本低
●快速换刀和低刀具重量
M/M内铣刀(I.D)的特性
●直径范围-mm(6.-16.英寸)
●宽度范围15-mm(0.-3.94英寸)
●小于15kg(33磅)的轻量化刀具解决方案
●整体铣刀或刀块式铣刀解决方案
●各种刀块
●适合不同机床制造商的各种接口
●同时加工多个轴颈
●双排铣刀
●刀片背面由采用全新设计的刀座保护
外铣:M(立装刀片)和M(平装刀片)曲轴盘铣刀
外铣是一种灵活的高生产率方法,主要用于小型到中型汽车曲轴的大批量加工。大铣刀盘具有大量的有效齿,其设计可确保出色的排屑性能、高切削速度和加工安全性。
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▲曲轴外铣加工
M(立装)和M(平装)这两项创新解决方案大幅降低了换刀要求,因为仅需更换重量轻于7kg的部分。因此不再需要在机床前面准备一台吊车。
为CoroMill?(面铣)开发的设计带来了在铣刀上定位刀片的新方法。这赋予M(平装刀片)比传统立装铣刀更大的容屑空间或更多的有效齿数。
客户获益
●灵活的概念
●轻快切削,更小的切削力
●良好的排屑性能
●高切削速度
M/M外铣刀(O.D)的特性
●直径可达1,mm(59英寸)
●刀具解决方案宽度范围15-60mm(0.-2.36英寸)
●小于15kg(33磅)的轻量化解决方案
●整体盘铣刀或带刀块式铣刀解决方案
●各种刀块
●适合不同机床制造商的各种接口
●可调精加工刀具
●双排铣刀
客户案例
山特维克可乐满与国内领先汽车企业合作,为其订购的5条新的曲轴生产线提供完整的刀具和工程解决方案。
该项目的主要挑战不仅是时间很紧,而且包括大量不同的制造方法和工序。除了法兰端、小头端和主轴颈车-车拉等普通应用之外,客户还需要连杆颈外铣、特定攻丝工序和深孔钻削非标刀具。该项目的最后期限也非常严格。山特维克可乐满为客户提供完整解决方案和刀具并实现从接收订单到首次交付只有7周的时间。
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