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淺談輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱加工精度的保證
江蘇泰州技師學(xué)院 張建明 2018/1/4 19:51:16
摘要：文章介紹輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱加工過程中出現(xiàn)的問題，并提出解決的方案。
關(guān)鍵詞： 曲軸箱 加工精度 誤差 刀具 振動(dòng)；
一、引言
近年來，輕型發(fā)動(dòng)機(jī)的市場競爭不斷加劇，為使產(chǎn)品性能更優(yōu)越，箱體設(shè)計(jì)精度在不斷地提高，如何達(dá)到設(shè)計(jì)要求，體現(xiàn)設(shè)計(jì)理念，需要在生產(chǎn)過程中不斷研究和摸索。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，提高加工精度是永恒的主題。下面就以輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲箱加工為例，談點(diǎn)實(shí)踐體會(huì)。
二、生產(chǎn)加工過程中的情況分析
輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲箱材料通常為鋁合金壓鑄件，具有面輪廓形狀曲折、壁薄易變形、加工孔精度要求高等特點(diǎn)，在加工過程中平面和孔容易產(chǎn)生振紋、粘結(jié)積瘤，拉毛、變形、誤差復(fù)映等而達(dá)不到設(shè)計(jì)、工藝要求，我們可從下面六方面進(jìn)行分析，以求達(dá)到滿意效果。
（一）、控制切削過程中的振動(dòng)
如果在切削過程中發(fā)生振動(dòng)，可能是①工藝系統(tǒng)在外界干擾力的持續(xù)作用下而產(chǎn)生的受迫振動(dòng)；②刀具與工件材料之間的摩擦而產(chǎn)生的切削過程中的切削振顫；③由外部振源引起振動(dòng)。一般情況下，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)并已對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生影響時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)行區(qū)別，采取相應(yīng)的措施，把振動(dòng)減少到允許的程度。
發(fā)生振動(dòng)，我們應(yīng)分析：①定位、夾緊系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度；②工件自身的剛度和強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)有無缺陷；③切削沖擊力是否已經(jīng)超過工藝系統(tǒng)承受范圍；④旋轉(zhuǎn)刀具（零件）偏心質(zhì)量的影響；⑤有無其它可能引起共振的因素。通過對(duì)比、排除、分析確定影響加工質(zhì)量的主要原因，采取措施，提高剛度、強(qiáng)度；減小振源的激振力；減小沖擊力；改變轉(zhuǎn)動(dòng)頻率；采用其它減振措施等來減小振動(dòng)。
在輕型發(fā)動(dòng)機(jī)曲箱的加工中，通常做法是先加工作為基準(zhǔn)的平面，如何正確地選擇定位壓緊點(diǎn)，對(duì)減少切削過程中的振動(dòng)至關(guān)重要。我們一般以箱體邊緣的工藝搭子或以內(nèi)腔（如曲軸孔附近的平面）定位，由于每個(gè)工藝搭子的位置相對(duì)穩(wěn)定，互換性較好，避免了因定位、夾緊系統(tǒng)選擇不合理引起的振動(dòng)，克服了工件自身壁薄帶來的剛性不足。
（二）、科學(xué)地選用刀具
①加工過程中要正確選擇刀具結(jié)構(gòu)，在曲箱加工時(shí)除使用通用刀具外，通常還選擇一些鏜鉸或鉆鉸復(fù)合刀具、曲面成型刀具，擠壓成型刀具等，由于各種刀具有自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求，因此應(yīng)根據(jù)工件結(jié)構(gòu)條件和設(shè)計(jì)精度要求來選用；
在加工工件加油孔M8x1.25時(shí)，通常是先用φ6.7鉆頭鉆螺紋底孔、锪鉆孔口倒角0.5x45°、刮平刀端面刮平φ17，再攻絲M8x1.25，加工周期長，精度難以保證，而我們?cè)诩庸み^程中采用復(fù)合鉆后，鉆孔、倒角、端面刮平同時(shí)解決，精度能很好保證，而且提高了效率。
②盡管可供選擇的刀具材料很多，但在箱體加工上目前仍是以硬質(zhì)合金、合金涂層、人造金鋼石、立方氮化硼為主，在具體的選擇上，應(yīng)根據(jù)工件材料牌號(hào)、設(shè)定的切削量、尺寸精度要求來合理確定刀具材料，如果選用不合理，會(huì)造成加工精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，也造成浪費(fèi)和效率低下；
③選擇刀具幾何參數(shù)，必須考慮可能產(chǎn)生的切削振顫，前角、后角、刃傾角、主偏角、副偏角過大、過小，不僅影響耐用度，更有可能產(chǎn)生過度的振顫；
④切削方式通常分為端刃切削、側(cè)刃切削、面輪廓切削，它們能夠達(dá)到不同精度和效果，在實(shí)際應(yīng)用過程中要根據(jù)工件精度要求，工藝系統(tǒng)剛性、切削力的大小，冷卻條件來選用合適的切削方式；
⑤進(jìn)刀走向?qū)庸ぞ鹊挠绊懗３１缓鲆�，如運(yùn)用得當(dāng)，對(duì)避免工藝系統(tǒng)剛性不足，減小切削阻力，改善潤滑冷卻效果，減小鱗片狀毛刺的出現(xiàn)，提高加工精度至關(guān)重要，特別是在面加工中，影響更為明顯。
（三）、選擇合理的切削用量
①在加工過程中，將切屑切下來的主要運(yùn)動(dòng)的線速度為切削速度。對(duì)不同旋轉(zhuǎn)直徑，需要控制的是切削點(diǎn)處的線速度（m/min），對(duì)不同的旋轉(zhuǎn)直徑，雖然轉(zhuǎn)速相同，但切削速度會(huì)不相同，選擇合適的切削速度是保證加工精度和切削穩(wěn)定的基本要素，在切削壓鑄鋁合金時(shí)，在保證充分冷卻、不產(chǎn)生切屑瘤的條件下，可保持高速切削。
②只有當(dāng)兩種速度相向運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)不斷產(chǎn)生切削，加工箱體無論是平面還是孔系，切削進(jìn)給基本上是直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給量計(jì)算單位為mm/齒或mm/轉(zhuǎn)，記錄表述時(shí)通常換算成mm/min,進(jìn)給量與切削速度共同直接影響著光潔度，選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)、切削殘留、排屑不暢、刀具損壞等，影響加工精度；
③切削寬度和深度不僅影響切削效率，同時(shí)也決定加工阻力的大小，對(duì)工藝系統(tǒng)的振動(dòng)和切削熱量產(chǎn)生很大影響，諸多因素中，切削寬度的影響遠(yuǎn)大于深度和速度，控制好切削寬度、深度、速度的比例是實(shí)現(xiàn)切削高效、平穩(wěn)的重要舉措之一。
（四）、防止積屑瘤對(duì)工件表面精度的影響
積屑瘤是切削時(shí)切屑經(jīng)過前刀面摩擦（未完，下一頁）
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