進(jìn)入21世紀(jì)以后，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在制造工藝、刀具等方面都發(fā)生了巨大的變化。領(lǐng)導(dǎo)了近半個(gè)多世紀(jì)的多刀車削工藝和手工磨削工藝，由于加工精度低和柔性差等原因，正在逐步退出歷史舞臺(tái)。高速、高效的復(fù)合加工技術(shù)及裝備迅速進(jìn)入汽車及零部件制造業(yè)，高速高效復(fù)合加工技術(shù)在曲軸加工生產(chǎn)中已有相當(dāng)程度的應(yīng)用，并將是其必然發(fā)展趨勢(shì)。
曲軸加工技術(shù)設(shè)備現(xiàn)狀
目前，國(guó)內(nèi)較陳舊的曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機(jī)床和專用機(jī)床組成，生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度相對(duì)較低。粗加工設(shè)備一般采用多刀車床車削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達(dá)到合理的加工余量。精加工普遍采用MQ8260等普通曲軸磨床進(jìn)行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通常靠人工操作，加工質(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差。
老式生產(chǎn)線一個(gè)主要的特點(diǎn)就是普通設(shè)備太多，按加工球墨鑄鐵曲軸來(lái)計(jì)算，一條生產(chǎn)線有35～40臺(tái)設(shè)備。筆者曾考查過(guò)國(guó)內(nèi)某一鍛鋼曲軸生產(chǎn)線，粗加工采用普通外銑加工主軸頸和連桿頸，然后數(shù)控精車主軸頸和連桿頸，再經(jīng)過(guò)多道工序的磨削方轉(zhuǎn)入精加工工序。所以這條生產(chǎn)線設(shè)備達(dá)60多臺(tái)，導(dǎo)致產(chǎn)品周轉(zhuǎn)線長(zhǎng)、場(chǎng)地占用面積大，其生產(chǎn)效率完全是靠多臺(tái)設(shè)備分解工序和余量來(lái)提高的。
而當(dāng)今的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸制造業(yè)面臨的卻是以下幾個(gè)問(wèn)題：
1.多品種、小批量生產(chǎn)；
2.交貨期大大縮短；
3.降低生產(chǎn)成本；
4.難切削材料的出現(xiàn)使加工難度明顯增加，加工中提出了許多需要解決的課題，如硬切削；
5.為保護(hù)環(huán)境，要求少用或不用切削液，即實(shí)現(xiàn)干式切削或準(zhǔn)干式切削；
正是基于以上情況，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，高速、高精、高效的復(fù)合加工技術(shù)及裝備在汽車曲軸制造業(yè)中得到了迅速的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了很大提高，因此發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線中生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量得以減少。筆者曾在某一轎車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線看到，全線設(shè)備（包括熱處理、表面強(qiáng)化）只有13臺(tái)設(shè)備左右，產(chǎn)品周轉(zhuǎn)線短、加工效率高、易于質(zhì)量控制管理。
曲軸復(fù)合加工技術(shù)的發(fā)展
20世紀(jì)80年代后期，德國(guó)BOEHRINGER公司和HELLER公司開(kāi)發(fā)出了完善的曲軸車－車?yán)瓩C(jī)床，該加工工藝是將曲軸車削工藝與曲軸車?yán)に囃昝澜Y(jié)合，生產(chǎn)效率高、加工精度好、柔性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、換刀時(shí)間短，特別適合有沉割槽曲軸的加工，加工后曲軸可直接進(jìn)行精磨，省去粗磨工序。因此，曲軸車－車?yán)庸すに囀悄壳皣?guó)際上曲軸粗加工中流行的加工工藝之一。
20世紀(jì)90年代中期出現(xiàn)的新型CNC高速曲軸外銑機(jī)床使曲軸粗加工工藝又上了一個(gè)新臺(tái)階。CNC曲軸內(nèi)銑與CNC高速曲軸外銑對(duì)比，內(nèi)銑存在以下缺點(diǎn)：不容易對(duì)刀、切削速度較低（通常不大于160m/min）、非切削時(shí)間較長(zhǎng)、機(jī)床投資較多、工序循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng)。而CNC高速曲軸外銑具有以下優(yōu)點(diǎn)：切削速度高（可高達(dá)350m/min）、切削時(shí)間較短、工序循環(huán)時(shí)間較短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數(shù)少，加工精度更高、柔性更好。因此，CNC高速曲軸外銑將是曲軸粗加工的發(fā)展方向。
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