曲軸(zhóu)的加工工藝有多種,可根據實際的應(yīng)用場合量身定製加工工藝。在選擇最具競爭力的解(jiě)決方案(àn)之前,必須仔細(xì)評估每種應用的需(xū)要和(hé)特點(diǎn)。
曲軸(zhóu)加工概述
曲軸是內燃機的核心零件之一(yī),從用於園藝設備的二衝程發動機小曲軸,到船用柴油機中的巨型曲軸(zhóu),大小不(bú)同,形狀各異。 即使是汽車發動機中的曲軸也是多種多樣的,每種曲軸對於(yú)發動機類型和牌子來說都是獨一無二的。 作為大批量生(shēng)產的零件,汽車曲軸受到成本(běn)效益的製約,在設(shè)計、材料和(hé)加工方麵都經曆(lì)了相當大的演變,隨著人們對注重環保、改進性能、降低製造成本(běn)的要求日益增加,這種(zhǒng)演(yǎn)變過程還將繼續下去。
當今(jīn)的環保壓力對曲軸的製(zhì)造增加了更多的困難。發動機逐步小(xiǎo)型化(huà),並與渦輪增壓器組合使用以減少廢氣排放(fàng)、減小動力損失(shī)。 曲軸的演變(biàn)已經並將繼(jì)續促進這一特點的深入。如今的卡(kǎ)車發動機(jī)已比20世紀(jì)90年代早期的轎車發動機更加潔淨並且燃油效(xiào)率也得到顯著地提高。此外,曲軸加工的不斷發展使得當今的曲軸更加精密,而同時又不犧牲單件成本(běn)。
一(yī)些相關業內標(biāo)準可(kě)以表明人們的期望值: 加工汽車曲軸的銑刀的跳動量一般(bān)不超過0.02mm;刀具壽命必須很長且可(kě)預測以滿足生產進度的需要;切削刃必須保證在兩次換刀之間(例如加(jiā)工8000根曲軸)保持很高的可靠性(xìng); 工序時間需(xū)要優化到秒級,以保證每班次(cì)的產量;工件材料趨向於采(cǎi)用高(gāo)強度鍛(duàn)鋼,並越(yuè)來越多地使用更(gèng)輕、更堅(jiān)固的等溫淬火球墨(mò)鑄鐵(ADI)。眾所周知,這兩種材料都比傳統材料更難加工。
山特維克可樂滿助(zhù)推曲軸(zhóu)加工技術(shù)
曲軸(zhóu)是最難加工的工件(jiàn)之一,因為它極不對稱、又細又長,所(suǒ)用材料的加工性又不好,質量控製又(yòu)很嚴,所以對製(zhì)造的要求非常高。 曲軸的特(tè)點又要求必須對每個曲軸分別確定其加工方案,這需要曲(qǔ)軸製(zhì)造商、機床製造商和刀具供應商緊(jǐn)密協(xié)作。
要想真正從事曲軸加工業務,必(bì)須具備相(xiàng)應的背景、能力和資源。山特維克可樂(lè)滿將(jiāng)曲軸和凸輪軸加工專業中心設在歐洲的中心——德國(guó),就是出於(yú)這一理念(niàn)的考慮。 山特維克可樂滿已經與全球很多曲軸製造廠商以及幾家(jiā)專業的曲軸加工機床製造商展開了密切和卓有成效的合作。
山特維克可樂滿設在德國的曲軸和凸輪軸加(jiā)工(gōng)專業中心(Competence Centre)擁有非凡的業(yè)績:大約有900餘套刀具(jù)已(yǐ)在全球各地使用。山特維克可樂滿早在20世紀70年代已推出了曲軸(zhóu)加工的非標銑刀,到90年代初,已積累了足夠的技術生產能力以應對汽車工業的發展對曲軸加工的需求。車銑也已成為該中心的一個專長。
如今,全球每年汽車(chē)產量已超過7千萬輛,改進發動機以減少排放、減輕重量、改善燃油經濟(jì)性的需要日趨強烈,人們也更加重視先進(jìn)的曲軸加工解(jiě)決方案。
量身定製曲軸加工工藝
曲軸加工技術的演變是一個持(chí)續不斷的過程,成功的解決(jué)方(fāng)案取決於對(duì)許多要素細致且廣泛的分析,例如(rú)產(chǎn)量、工序時間、設備要求、加工程度、質量水平、換刀間隔(gé)時間(jiān)等等, 沒有一個單一的標準方案可以滿足所有應用要求,所有方案都(dōu)是根據不同的應用領域量身定製的。曲軸需要經過幾個不同的工序才能完成,鍛件毛坯或鑄件毛坯對加工(gōng)工藝也有不同的要求。製造商對工藝的滿意度取決於他對曲軸單位生產成本、產量和投資成本的評估。
當曲軸裝在發動機上時(shí),是相(xiàng)當堅固和穩定的,但它作為工件卻很不合適。因此,尤其是對於汽車工業,加工曲軸(zhóu)就有了各種不同的方法。 不管用戶的加工要求是什麽(me),山特維克可樂滿多年來已經對相關刀具設計、刀片槽(cáo)型和牌號進行了廣泛而深入的開發,完全可以優化用戶不(bú)同加工場合的(de)需要。
曲軸本身是機床-夾具-零件-刀具所構成的工藝係統中最薄弱的環節,零件的不穩定性(xìng)總是會影響到最小工序時間和加(jiā)工質量的一致(zhì)性(xìng)。 這對開發和設計刀具、刀片以及(jí)相應的應用技術帶來了很高的要求(qiú)。 它意味著(zhe)優化切削刃的分布以實現切削力平衡、優化提高針對不同類型表麵的切削參數,從而使切削平順而無振動,等等。
曲軸加工的幾種工藝
曲軸車削
曲軸車削是一種主要用於加工曲軸主軸頸的(de)方(fāng)法,具有相當的柔性。 在(zài)有些情況下或有(yǒu)些地方,它還用於連杆頸的加工。 如果用(yòng)於加工(gōng)連杆頸,質量不平衡以及偏離中心的夾持位置需要帶平衡配重的(de)專用夾具。車削加工通常是在曲軸加(jiā)工專機以及配備專用刀塔的標準車床上進行的(de)。 由於刀具懸伸較大和容易出現振動(dòng),因此對刀具的要求非常高。
曲軸車拉
隻有少數機床在有限範(fàn)圍內使用,這是一種(zhǒng)拉削工(gōng)藝,既可以通過直線車拉方法,以對旋轉曲軸成切線進給的方式進行常規直線拉(lā)削,也可以采用(yòng)隨後發(fā)展的圓形(xíng)或螺旋形拉刀進行旋轉拉削。 盡(jìn)管該方法非常高(gāo)效,但因其缺乏柔性,所以至今未能推廣。
曲軸車-車拉
車-車拉是車削與車拉的組合(hé),車削和車拉刀具徑向安裝在一個圓形刀盤上(shàng),切削加工(gōng)旋轉著的曲軸的主軸頸或連杆(gǎn)頸。 這種方(fāng)法適用於大多(duō)數類型的曲軸。 車削工序主要是粗加(jiā)工,此時刀盤不旋轉且(qiě)切削刃(rèn)處於工件的(de)中心線(xiàn)。 而車拉刀具進(jìn)行(háng)精(jīng)加工切削,刀盤通(tōng)過對旋轉曲軸的主軸頸或連(lián)杆頸表(biǎo)麵進行緩慢旋轉的徑向移動進行加工。 該方法的優點是在刀盤上可以大量安(ān)裝使用姊妹刀具以平衡刀具壽命和延長換刀時間(jiān)。
曲(qǔ)軸的內銑
內銑也稱回旋銑(xǐ)或行星銑,它可以在較(jiào)長的切(qiē)削時間裏進行重型銑(xǐ)削。曲軸穿過旋轉著的銑(xǐ)刀。可轉位刀片排列在(zài)銑刀內(nèi)圓(yuán)麵上,可對曲軸的主軸頸、連杆(gǎn)頸和扇形塊側麵進行加工。它是一種很穩定的加工方法,主要用於大型曲軸,或者在(zài)毛坯餘(yú)量很大時使用。
曲軸的外銑
外銑主要用於大批量加工中、小(xiǎo)型汽車曲軸。它可(kě)以看成是用一種高速旋轉的密齒三麵刃銑刀,在曲軸(zhóu)以緩慢旋轉作進給運動的方式下對工件表麵進行加工。該方法的特(tè)點是金(jīn)屬去除率高,切削定位迅速。 一般而言,一個(gè)直徑(jìng)為700mm的外銑刀最多可安裝350片刀片。可加工曲軸的主軸頸、連杆頸和扇形塊側麵和外圓麵。 該方法工序時間短、換刀調(diào)刀非常快捷。
如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表,或進行資訊合作,歡迎聯係本網(wǎng)編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com