当前位置： 曲轴 >> 曲轴介绍 >> 中流砥柱关于曲轴不为人知的过去
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曲轴的结构及材料曲轴属细长杆件，主要由主轴颈、连杆颈、油封轴颈、齿轮轴颈组成，在主轴颈、连杆颈上有油孔，两端有螺纹孔。根据发动机的结构，曲轴主要有直列和V型曲轴，图片为直列曲轴，主轴颈用于支撑整个曲轴，连杆颈与连杆相连，带动连杆活塞做上下往复运动根据发动机的工作状况。曲轴常用材料有：球墨铸铁、合金钢。对于汽油机曲轴和小型柴油机曲轴，由于功率较小，曲轴毛坯一般采用球墨铸铁和优质碳素钢，常用材料有：QT-2、45钢等;中、重型柴油机曲轴毛坯一般采用合金钢，常用材料有：48MnV、35CrMo等。曲轴是发动机中的重要零件，由于曲轴具有结构复杂、刚性差、技术要求高的特性，因此加工工艺难度大，而其加工质量又直接影响到发动机的技术性能和寿命，且曲轴属细长杆件零件，在加工中极易产生变形，这就需要在进行加工工艺设计时，根据曲轴的材料、技术要求、生产能力等要求，综合、全面考虑加工方案。
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曲轴的工艺虽然曲轴的品种较多，结构上一些细节有所不同，但加工工艺过程大致相同。以下是主要工艺介绍：曲轴主轴颈及连杆颈外铣加工现在的数控外铣机床，采用了模块化设计，使外铣数控机床具备可变形的多种不同的结构，从而适应曲轴品种规格变化的需要。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的使用寿命。外铣机床可由两个外铣刀盘组成，刀盘在做主运动切削的同时还可以上下摆动，从而适应于加工连杆颈的需要。此时，曲轴转动，连杆颈绕主轴颈中心转动，铣刀盘随连杆颈旋转而上下摆动，实现随动切削。由于两铣削头可沿着主轴轴心线移动，从而完成对曲轴每个主轴颈和连杆颈的铣削。曲轴主轴颈及连杆颈磨削目前随着机床制造技术的发展，连杆颈的磨削则采用跟踪磨削法。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。曲轴主轴颈、连杆颈圆角滚压机床近年来，滚压机床应用越来越多，主要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。滚压力的大小直接影响到滚压的效果。力大则在短时间内就会滚压出规定的深度，但由于压力过大，除了易使滚压轮破损外，更易使曲轴整体产生弯曲变形。为此，油缸的压力是可变的、可调的，在曲轴旋转过程中的任一角度都可随时变化，靠液压伺服阀控制，实现脉冲滚压。在滚压过程中，因滚压轮薄、硬度高，在压力作用下超过一定的时间会破损，因此，滚压头具有滚压轮破损检测报警功能。由于在滚压过程中曲轴的高速旋转，受滚压力的作用及滚压臂的随动负载的影响，尽管脉冲滚压能保证曲轴在滚压过程中的变形很小，但曲轴还是有变形存在。因此，滚压机床采用了在线检测技术，测头可在任意位置对曲轴进行弯曲变形检测，若变形超差，确定变形方向，通过专家系统控制，使滚压油缸的力根据变形方向而变化，从而达到校直的目的，一般需19~21KN的校直力。在滚压加工过程中，为了控制滚压力的大小，在滚压臂最易产生变形的位置安装了一个应变仪，通过滚压臂受张力产生变形的大小，来监控滚压力，从而对压力进行控制。曲轴油道孔数控钻削机床曲轴油道孔的加工经历了普通钻床、组合机床、枪钻等不同时代的不同的加工方法，而今已开始采用数控柔性钻床。其结构特点如下：(1)采用带中孔的涂钛硬质合金钻头;(2)采用油气通过钻头中孔对切削部位进行润滑，其用油为菜子油，不含硫、硅、氯等成分，也不含石油成分，润滑效果好;(3)可同时加工两根曲轴;(4)可自动换刀;(5)油道孔加工角度在一定范围内可调;(6)实现6轴运动。即主轴运动，主轴头摆动;主轴头前后移动;主轴头左右移动(换刀和油道孔加工位置用);主轴头上下进给运动;被加工曲轴的转动。这种钻床，大大减少了切削液的使用量，而且提高了加工的柔性。切削液的使用，在曲轴加工中也是需要
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