現(xiàn)代刀具車車?yán)谇S加工上的應(yīng)用.pdf

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1、現(xiàn)代刀具車車?yán)谇S加工上的應(yīng)用ApplicationofTurn-Turn-BroachingToolinCrankshaftMachining瓦爾特(無(wú)錫)有限公司趙正興周亞趙正興瓦爾特公司機(jī)械加工、刀具應(yīng)用工程師。主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品工藝開(kāi)發(fā)、加工刀具應(yīng)用及指導(dǎo)客戶正確選擇和使用刀具。汽車上最重要的部件就是發(fā)動(dòng)機(jī)，而曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)重要的旋轉(zhuǎn)機(jī)件，裝上連桿后，可承接活塞的上下(往復(fù))運(yùn)動(dòng)變成循環(huán)(旋轉(zhuǎn))運(yùn)動(dòng)。曲軸主要有兩個(gè)重要加工部位：主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缸體上，連桿頸與連桿大頭孔連接，連桿小頭孔與汽缸活塞連接，是一個(gè)典型的曲柄滑塊

2、機(jī)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程就是：活塞經(jīng)過(guò)混合壓縮目前，采用車車?yán)に嚪桨?，加工一個(gè)四缸機(jī)的汽車曲軸頸。只需要150s的加工時(shí)間，極大地提高了加工效率，滿足汽車曲軸高精度、大批量的生產(chǎn)要求。所以在曲軸加工中，車車?yán)に嚰暗毒哒辉絹?lái)越多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)公司所采用。氣的燃爆，推動(dòng)活塞做直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿將力傳給曲軸，由曲軸將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而曲軸加工的質(zhì)量好壞將直接影響著發(fā)動(dòng)機(jī)整體性能的表現(xiàn)。汽車曲軸的發(fā)展隨著19世紀(jì)末卡爾·本茨發(fā)明了汽車，經(jīng)過(guò)上百年的不斷發(fā)展，汽車發(fā)生了翻天覆地的變化，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也不斷地提高，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝也發(fā)生了許多

3、本質(zhì)上的革新，現(xiàn)就曲軸頸加工歷史做簡(jiǎn)單的介紹。(1)20世紀(jì)40年代前，曲軸頸的加工采用粗車加粗磨的方式加工，加工效率很低；(2)20世紀(jì)40～70年代，曲軸頸的加工采用外銑的方式加工，加工效率較低；(3)20世紀(jì)70—80年代中期，曲軸頸的加工采用內(nèi)銑方式加工，加工效率有所提高；(4)20世紀(jì)80年代中期至90年代中期，曲軸頸的加工采用車、拉方式加工，效率較高；(5)20世紀(jì)90年代中期至今，曲軸頸的加工采用車、車、拉方式，效率最高。汽車曲軸主要技術(shù)要求分析(1)主軸頸、連桿軸頸本身的精度，即尺寸公關(guān)等級(jí)一般要求在IT7級(jí)，表面粗糙度R。值為

4、1．25。0．63斗m，這對(duì)加工要求非常嚴(yán)格；軸頸長(zhǎng)度公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)TIO。2013年第14期·航空制造技術(shù)101軸頸的形狀公差，如圓度、圓柱度控制在尺寸公差之半。(2)位置精度，包括主軸頸與連桿軸頸的平行度：一般為100mm之內(nèi)不大于0．02mm；曲軸各主軸頸的同軸度：小型高速曲軸為0．025mm，中大型低速曲軸為o．03—0．08mm。(3)各連桿軸頸的位置度不大于±20’；(4)曲軸工作時(shí)要承受很大的轉(zhuǎn)矩及交變的彎曲應(yīng)力，容易門生扭振、折斷及軸頸磨損，因此要求用材應(yīng)有較高的強(qiáng)度、沖擊韌度、疲勞強(qiáng)度和耐磨性。常用材料有：一般曲軸為35

5、鋼、40鋼、45鋼或球墨鑄鐵QT600—2；對(duì)于高速、重載曲軸，可采用40Cr、42Mn2V等材料。且曲軸的加工余量一般為3．5～4．5mm，所以曲軸加工對(duì)刀具的性能，壽命提出了更高的要求。瓦爾特公司采用最新工藝車車?yán)绞皆谇S加工的刀具應(yīng)用包括：(1)瓦爾特公司的車車?yán)毒卟捎媚K化設(shè)計(jì)，通過(guò)更換模塊，一個(gè)刀盤可以滿足不同規(guī)格、類型的曲軸加工(圖1)；(2)每個(gè)刀盤上有多個(gè)不同切削單元：滿足不同加工工藝要求；(3)模塊式刀座，采用剛性設(shè)計(jì)，可以提高刀具剛性，滿足刀具在重載，斷續(xù)加工要求，獲得極佳的壽命；(4)同一刀盤有不同的刀夾對(duì)曲軸不同的部

6、位進(jìn)行加工，對(duì)于用量大的刀夾，采用姊妹刀以補(bǔ)償?shù)毒叩哪p，滿足不同刀片在一個(gè)批次的數(shù)量3HT；(5)瓦爾特車車?yán)毒呔哂凶罡叩撵`活性，所有的工作，包括更換刀盤，刀盤徑向和軸向的進(jìn)給均是數(shù)控，可以進(jìn)行軸向退刀槽的加工，滿足曲軸加工最高的表面質(zhì)量和輪廓精度的要求，大大提高加工效率。(6)非標(biāo)切槽刀具，刀片加厚設(shè)計(jì)，滿足重載切削，加工曲軸頸部位，為加工曲軸夾板面預(yù)先加工出下刀位置，見(jiàn)圖2。(7)加厚刀片設(shè)計(jì)的左、右?jiàn)A板面加工刀夾，在重載、斷續(xù)、沖擊加工曲軸夾板面時(shí)，刀片具有很好的刀具壽命，每個(gè)刀片有四個(gè)切削刃，具有很好的經(jīng)濟(jì)性，見(jiàn)圖3。(8)立裝的成

7、溝槽刀片設(shè)計(jì)，加工曲軸頸成溝槽，具有極好的剛性，每個(gè)刀片具有8個(gè)切削刃，經(jīng)濟(jì)性非常高。(9)指狀的梳刀片，做曲軸頸的圖1車車?yán)毒呒庸?shí)況及刀盤和功能刀夾102航空制造技術(shù)·2013年第14期圖2非標(biāo)切槽刀夾及刀片圖3加工曲軸夾板面刀夾、刀片精加工，具有切削力小，斷屑效果好，加工表面精度高，極大的提高了加工可靠性，滿足曲軸的加工精度要求。目前，采用車車?yán)に嚪桨?，加工一個(gè)四缸機(jī)的汽車曲軸頸，只需要150s的加工時(shí)間，極大地提高了加工效率，滿足汽車曲軸高精度、大批量的生產(chǎn)要求。所以在曲軸加工中，車車?yán)に嚰暗毒哒辉絹?lái)越多的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)公司所采用。

8、(責(zé)編茛辰)