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曲轴机械加工技术的发展历史?

来源:www.jobdf.com  时间:2023-09-18 16:49   点击:268  编辑:admin   手机版

一、曲轴机械加工技术的发展历史?

20世纪70年代以前,发动机曲轴粗加工采用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈和连杆轴颈。采用这种方式加工精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低,且容易产生较大的内部应力,难以达到合理的加工余量。在粗加工后一般需要进行去应力回火处理,释放应力。因此粗加工需要给后续精加工工序留较大的加工余量,以去除弯曲变形量。曲轴精加工采用的是普通磨削工艺,一般采用MQ8260曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛光。通常靠手工操作,加工质量不稳定,废品率较高。

20世纪70年代到80年代左右,曲轴粗加工采用CNC车削、CNC外铣加工,加工状况有所改善。精加工仍以普通磨床磨削工艺为主。

20世纪80年中期又出现了CNC内铣工艺,CNC内铣加工性能指标要高于CNC外铣加工,尤其是对于锻钢曲轴,内铣更有利于断屑。精加工工艺多采用半自动曲轴磨床,头架和尾座同步传动,加工精度有一定的提高。

1985年到1990年左右开发出了曲轴车拉、车-车拉工艺,该工艺具有精度高、效率高等优点,特别适合于平衡块侧面不需要加工且轴颈有沉割槽(包括轴向沉割槽)的曲轴,加工后曲轴可直接进行精磨,省去粗磨工序。曲轴精加工已少量采用数控磨床磨削工艺,尺寸的一致性得到改善。

20世纪90年代中期又开发出CNC高速外铣,它对平衡块侧面需要加工的曲轴,比CNC车削、CNC内铣、车-车拉的生产效率还要高。另外,CNC车-车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序,CNC高速外铣只要一道工序就能完成,具有以下优点:切削速度高(可高达350m/min)、切削时间较短、工序循环时间较短、切削力较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好。所以CNC高速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。精加工使用数控磨床,采用静压主轴、静压导轨、静压进给丝杠(砂轮头架)和线性光栅闭环控制等控制装置,使各尺寸公差及形位公差得到可靠的保证,精加工还广泛使用数控砂带抛光机进行超精加工,经超精加工后的曲轴轴颈表面粗糙度至少提高一级精度。

20世纪90年代开发的CBN高速磨削。英国LANDIS公司生产的曲轴磨床,磨削速度高达120m/s,用扒皮法一次装夹从毛坯到精磨完毕,耗时仅几分钟的时间。这将会出现以磨代替其它粗加工工艺的新局面。

进入21世纪以后,复合加工工艺已进入曲轴制造业中。复合机床应具有工序集成功能,多种加工集成功能。奥地利WFL公司生产的卧式车铣复合加工中心(图3为M40G型)能在曲轴硬化前“一次装夹,全部加工”,加工后的曲轴可直接转入精加工工序;曲轴精加工方面,也出现了工序集成的CBN数控磨床,即一次装夹磨削全部曲轴主轴颈和连杆轴颈(摆动跟踪磨削)。

由以上演变可以看出,曲轴的加工工艺正向着高速、高效、复合化方向发展。目前较为流行的粗加工工艺是主轴颈采用车-车拉工艺和高速外铣,连杆颈采用高速随动外铣,全部采用干式切削;精加工采用数控磨床加工,具有自动进给、自动修正砂轮、尺寸和圆度自动补偿、自动分度和两端电子同步驱动等功能。主轴颈和连杆颈可一次装夹全部磨削完毕;超精加工采用数控砂带抛光机,带尺寸控制装置。

典型曲轴加工先进装备性能简介 CNC高速随动外铣:现介绍一款型号为VDF315OM-4的高速随动外铣床的性能。该机床是德国BOEHRINGER公司专为汽车发动机曲轴设计制造的柔性数控铣床,该设备应用工件回转和铣刀进给伺服连动控制技术,可以一次装夹不改变曲轴回转中心随动跟踪铣削曲轴的连杆轴颈。采用一体化复合材料结构床身,工件两端电子同步旋转驱动,具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特点;使用SIEMENS840DCNC控制系统,设备操作说明书在人机界面上,通过输入零件的基本参数即可自动生成加工程序,可以加工长度450~700mm、回转直径在380mm以内的各种曲轴,连杆轴颈直径误差为±0.02mm。

CNC车-车拉机床:该设备一次设定能完成所有同心圆的车削,并在同一台机床上完成车—车拉(车侧端面)加工,加工效率高,通过使用特殊卡盘和刀具系统还能实现柔性加工,且机床保养简便维护成本也较低,特别适用于平衡块侧面不需加工、轴颈有沉割槽的曲轴。其中拉削工艺可用高效的梳刀(图5)车削工艺代替,梳刀加工通常放到该工序的最后工步,通过微量的径向进给和纵向车削实现高速精加工。

曲轴止推面车滚专机:该设备用于对曲轴止推面精车滚压加工,并具有以下技术特点:滚压抛光止推面并在线测量、滚压抛光代替磨削加工、可同时进行车削加工、在刀盘上装有滚压抛光装置、可获得更高精度。目前性能较好的设备有德国赫根塞特(HEGENSCHEID)公司的曲轴止推面车滚专机等。

CNC曲轴磨床:以德国埃尔温勇克机器制造有限公司(JUNKER)的摆动跟踪系列磨床为例,该设备采用了用于高速加工的CBN砂轮和使用油冷却曲轴的组合,适用于加工汽车发动机曲轴,质量可靠。主要性能有:在加工过程中检测并修正轴颈圆度和尺寸;带有“学习功能”的控制系统,附加对圆度偏差和干扰量的自动补偿,可进行补偿的干扰量是:温度,机械及动力影响,磨削余量的变化,材料以及金相结构的变化,砂轮的可切削性,机床的磨损状况;磨削主轴颈和连杆轴颈一次装夹,理论上的偏差为零;切入式磨削及摆动式磨削;对“敏感工件”的支撑,在主轴上采用自动对中心的三点式中心架;CNC控制的冷却剂供给保障了磨削区域的持久用量;采用静压圆型导轨,无爬行现象,确保持久的高精确度(X轴导轨,进给丝杠,止推轴承);减震抗扭转床身,使用矿物的合成材料浇注而成,具有良好的吸震抗弯功能;砂轮轴适用于高达140m/s的磨削。

从以上所介绍的几种先进设备可以看出一个共同点,就是高速高效柔性化,适合于当今产品多品种、小批量的发展趋势。由于曲轴加工不同于普通机械加工,许多工序必须使用专用刀具,如上面介绍的内铣、车-车拉和高速外铣,所使用的都是专用刀具,这些刀具的刀体制造复杂,价格也比较昂贵。如果产品变型要牵涉曲轴结构的变化,就导致必须使用新的刀体来加工曲轴,这就会影响产品开发周期和制造成本,最终导致产品缺乏竞争力。现在瓦尔特等刀具制造商已开发出柔性化的曲轴制造专用刀具—模块化刀具。大大缩短了产品开发周期,降低了制造成本。

曲轴敏捷柔性生产线(AFTL)方案探讨 目前国内轿车曲轴生产线多为高速柔性生产线FTL(FlexibleTransferLine),这种生产线的特点是不仅可以加工同系列曲轴,而且还可加工变型产品、换代产品和新产品,真正具备柔性意义。为进一步提高高速柔性生产线的生产效率,更快的适应巿场,FTL下一步发展是敏捷柔性生产线AFTL(AgileFlexibleTransferLine)。其主要目的是:

满足巿场变化的需求。不但满足当前产品的要求,还应考虙未来巿场需求。

满足生产方式的需求。能满足现代发动机“多品种、大中批量、高效率、低成本”的生产需求。

符合“精益生产”的原则。杜绝浪费,用最少投资、最大回报谋取利润。

由于发动机曲轴自身结构的特殊性,笔者认为曲轴AFTL应具备以下特点:由高速加工中心和高效专用机床(含少量组合机床)组成。按工艺流程排列机床并由自动输送装置连接,采用柔性夹具和高效专用刀具生产。为防止关键工序设备故障造成全线停产,可增设平行设备增补,亦能满足大批量生产的需要。以下是其工艺流程(仅金属加工部分):

铣端面、定总长、钻质量中心孔、车大小端外圆→铣主轴颈及轴肩→铣连杆颈及轴肩→车拉主轴颈及沉槽→车拉连杆颈及沉槽→枪钻油孔→清洗→圆角滚压→法兰钻孔攻丝→精磨主轴颈(CBN)→精磨连杆颈(CBN)→斜切磨小端→斜切磨法兰端→车滚止推面、铣键槽→动平衡→砂带抛光主轴、连杆及法兰外径→清洗、冷却→检测分类。

对上述工艺流程有几个问题探讨如下: 曲轴质量中心孔和几何中心孔的选用。

毛坯质量好,加工余量小且加工余量分布均匀。这时曲轴的质量中心孔与几何中心孔基本重合,则不必花费较高的经费购置质量定心设备而直接钻几何中心孔。,li>毛坯质量较差,加工余量大且加工余量分布不均匀,要优先选用质量中心孔。因初始不平衡量较大,如果钻几何中心孔,质量分布不均匀,转动惯量较大,损坏后续加工设备精度。再者,采用几何中心孔,在进行动平衡时,初始不平衡量可能超出平衡机要求而无法平衡。在这种情况下应优先选用质量定心机。

曲轴粗加工机床的合理选用 选用原则 先进的金属加工设备在曲轴制造中的重要性毋庸置疑,它能够可靠地保证尺寸精度和一致性,适应生产节拍的要求,提高整体工艺水平。但不能采取“拿来主义”,也并不是设备越先进越好,应符合以下三个原则:1)符合工艺性原则,结合产品结构,能满足尺寸精度和一致性的要求。2)符合经济性原则,采用招标的形式降低成本。3)符合设备管理和维修性原则,考察设备生产商售后服务质量,设备易损件是否能够随时采购等。

合理组合 国内曲轴制造企业对引进设备存在一些误区,比如认为设备越先进、昂贵越好。其实如果使用不当,先进设备起不到应有的作用,造成浪费。下面以CNC高速外铣、CNC内铣、CNC车-车拉的合理组合为例来介绍。

曲轴平衡块侧面需加工,主轴颈加工应优先选用CNC内铣或CNC高速外铣,连杆颈的加工用CNC高速外铣。如果毛坯是锻钢毛坯,CNC内铣更有利于断屑。不宜采用CNC车-车拉,由于平衡块侧面是断续车削,曲轴转速又很高(约1000r/m),崩刀现象很严重。

曲轴平衡块侧面不需加工,主轴颈加工选用CNC车-车拉比较合理,加工精度高。由于连杆颈轴线不在一条中心线上,如六拐曲轴,用车-车拉加工就有一些麻烦,CNC高速外铣就比较合理。

轴颈有沉割槽的曲轴,此时CNC车-车拉体现出其优越性,若轴向有沉割槽,CNC高速外铣和CNC内铣不能加工,而车-车拉能加工。

以上设备应采用独立双刀盘、模块化刀具系统等实现柔性化加工。

曲轴圆角滚压强化 曲轴的圆角滚压强化,主要是为了提高曲轴的疲劳强度。据统计资料表明,球铁曲轴经圆角滚压后寿命可提高120-230%;锻钢曲轴经圆角滚压后寿命可提高70-130%。因此这种强化手段受到各曲轴生产厂家的高度重视。目前国外轿车曲轴几乎全部采用滚压强化工艺。采用这种设备应注意柔性化,以适应不同产品的加工。

曲轴砂带抛光 采用砂带抛光可同时抛光主轴颈、连杆颈、法兰、圆角及至推面,由曲轴轴向窜动实现圆角及止推面的抛光。抛光后的表面粗糙度至少提高一级精度以上。为实现曲轴多品种、变型产品的加工,可采用独立抛光头、分多工步加工实现柔性化。

曲轴的清洗 曲轴通常采用二次清洗,第一次清洗安排在枪钻油孔之后,去除油孔内的铁屑和曲轴表面的润滑油,为下道工序提供清洁的半成品。第二次清洗安排在砂带抛光之后,选用定点定位专用清洗机对油孔、法兰螺孔等用专用喷嘴清洗。

曲轴的精加工 曲轴精磨主轴颈和精磨连杆颈工序应选用单砂轮、独立双砂轮CBN数控磨床,不易选用多砂轮一体化磨床,虽效率高,但不能适应多品种柔性化需要。

二、机械技术员有发展吗?

不存在有没有发展的问题,是看你走到哪一步的问题,学的好,技术特牛叉,前途无量,你要不想下功夫学,就象很多从事机加工的朋友说的,坑也很大,就象我自己一样,也干了机加工十来年了,技术怎么样自己心里有点数,混混还能混,真要讲做到牛逼,差的太远,因为机械行业要学的东西,要掌握的技术太多了,把其中一项学精都要投入很大的精力,不要以为懂了一样技术,能干活了,别人叫声师傅,就认为很牛了,你的收入永远和你的付出与责任成正比,刚学时还没感觉,越是做的时间长,学的越深入感觉自己反而掌握的知识太少,其实,别人每次叫声师傅,减声大师,我都汗颜,心里知道哪称得上你的这称呼,真的,我也知道有时别人尊称你一句师傅,但自己得清醒,别当真,只能相对于有些不大懂的朋友当个假师傅罢了,但我知道我有很多知识要学,可我学了吗?我也满足于现状,不想下那种功夫去学,我就说太累了,没时间,我还有其它事要忙,归根到底就是不想再学。……所以你问有没有发展,全他妈扯蛋的话!俗话说三百六十行,行行出状元!任何一门学问你做到精通一半你都牛逼,自己不想下功夫,还想躺家里数钱,我也有这种梦想!在没想发展以前,先想想你适不适合干机械,有没有信心要学好,能不能坚持下去,如果你有恒心坚持并下决心干出个名堂,那你就是未来的大师。制造业永不过时,有人就有制造,只要你跟上时代的脚步,发展就钱途无量!当然说这么多,先声明一下,我也是不能长久坚持的人,也是学个一般般就想混混的人,所以也是大多数机加工行业中干的时间长,累,脏,也埋怨发牢骚中的一员,我每每说别人,其实我自己也是这样不大上进,固步自封的人!希望看了此篇文章的朋友如果坚定了信心进入机械行业的朋友,你的选择没错,错的是都想躺着数钱!

三、不断发展先进环保技术的重要性?

我们生活的地球已经被我们生活的人类弄得千疮百孔,无论是大气层还是地球上的自然环境,都已经被污染和破坏的极其严重了,所以现在的人类都在积极地发展先进的环保技术,减少我们人类对地球的伤害,给我们人类的未来打造一个好的生活环境。

四、机械环保代码?

国家标准规定:字母E、F、I、J、L、M、O、P、R不能用于表示基准!

五、茶产业绿色发展的机械化技术探讨?

茶产业是中国的传统产业之一,也是全球重要的农产品之一。为了实现茶产业的绿色发展,推动农业机械化水平提升,需要对茶叶生产过程中的机械化技术进行探讨。

茶叶采摘机械化技术

茶叶采摘是茶叶生产中的重要环节,采摘机械化技术可以提高采摘效率,降低劳动强度。目前,采摘机械化技术已经比较成熟,主要包括震枝式采摘机、振动式采摘机等。这些机械化设备能够在短时间内采摘茶叶,减少了人工采摘的时间和成本,同时避免了茶叶损坏和污染。

茶叶加工机械化技术

茶叶加工是茶叶生产中的关键环节,包括杀青、揉捻、干燥等步骤。传统的加工方式需要大量的人工参与,效率低下,加工质量难以保证。采用机械化技术可以大大提高加工效率和加工质量。例如,采用连续式揉捻机和微波干燥机等设备,可以使加工时间大幅缩短,同时保持茶叶的品质和口感。

茶园管理机械化技术

茶园管理是茶叶生产中的重要环节,包括施肥、除草、喷雾等工作。传统的茶园管理方式需要大量的人工参与,不仅效率低下,而且劳动强度大,对工人身体健康有一定的危害。采用机械化技术可以提高茶园管理的效率和质量,同时减少了人工成本和劳动强度。例如,采用草坪切割机和喷雾机等设备可以提高施肥和除草的效率,同时避免了化学药品对工人的危害。

总之,茶叶产业绿色发展需要依托机械化技术的支持,以提高茶叶生产的效率和质量,减少生产成本,降低劳动强度,实现茶叶产业可持续发展。

六、机械表环保吗?

机械表是最环保的,因为机械表不需要使用电池,不用电池就没有更换池的废弃的旧池,只有石英表丶光动能电子表才使用电池,才会产生掉弃的旧电池,机械表只需要清洗和上机油,洗表油是挥发性油,不象旧电池的难以分解的污染,旧电池是难以分解物。

七、机械镀锌环保审批?

机械镀锌属于环保型镀锌,不需要电镀溶液,产生的三废污染较少(当然也会有前处理产生的酸液等排放),不需要环保审批吧?这种工艺是环保部门提倡的。

八、机械环保标志申请?

办理环保检验合格标识需要以下步骤:

1、首先准备机动车登记证书和机动车行驶证。

2、然后找到专门申领绿标的窗口,把机动车登记证书(绿本)、机动车行驶证交上。

3、填写事员给你的表不会填的看机动车登记证书、机动车行驶证,里面都有。

4、然后交申请费用,各地交费有可以不一样,不过不会收多少的5、过一两分钟办事员就会把动车登记证书、机动车行驶证还给你,当然还有绿色环保标和机动车排放检测合格证,就办完了。

九、施工机械环保标志?

现在施工机械环保标志是这样样式,一般是标识与二维码相结合的

十、信息技术发展包括机械化吗?

信息化指培养、发展以计算机为主的智能化工具为代表的新生产力,并使之造福于社会的历史过程;机械化,指的是用机械来代替人工劳动完成生产作业

信息化以现代通信、网络、数据库技术为基础,对所研究对象各要素汇总至数据库,供特定人群生活、工作、学习、辅助决策等和人类息息相关的各种行为相结合的一种技术,使用该技术后,可以极大地提高各种行为的效率,并且 降低成本,为推动人类社会进步提供极大的技术支持。

机械化,在生产过程中直接运用电力或其他动力来驱动或操纵机械设备以代替手工劳动进行生产的措施或手段。利用机械设备但仍以人力或畜力推动而进行生产的,称为“半机械化”。机械化是提高劳动生产率、减轻体力劳动的重要途径。

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