曲軸機加工拋光液濃度多少合適
『壹』 曲軸加工要求
曲軸加工現狀
曲軸是發動機的關鍵零件之一,其結構復雜,生產批量大,品種更換頻繁,精度要求高。主軸連桿頸的尺寸精度為IT6~IT7,圓度≤0.005mm,表面粗糙度Ra0.2~0.4。因此,一條先進的曲軸生產線不僅要實現柔性換產以面對市場需求,還要滿足工藝要求,保證加工精度,最終生產出合格的產品。鍛鋼曲軸生產線擁有世界頂級的數控機床、先進的加工工藝及日臻完善的管理制度,不僅大幅提升了曲軸的加工效率,實現了柔性快速換產能力,而且更好地保證了曲軸的加工質量。當前,曲軸的質量主要通過機加工和熱處理的過程式控制制來保證,其途徑大致有以下三種:
1. 人為檢測:指通過專業質檢人員(或操作人員自檢、互檢)對每道工序按照工藝要求進行在線測量,及時調整工藝參數,避免不合格產品周轉到下道工序或出現批量廢品。
2. 設備控制:指依靠較高設備精度保證當前工序的加工精度,是保證尺寸精度、形狀精度和位置精度的有效方式,也是先進曲軸加工生產線的標志之一。
3. 工藝保障:工藝是機加工過程中將曲軸毛坯轉化成成品的「法律」准繩,是產品質量的根本保證,也是提高加工效率的前提。
對於上述三種提升產品質量的途徑,我公司對各個生產線有針對性地進行了試驗論證。通過不斷地改進我們發現:人為檢測相對難度較低,但是後期改善效果不明顯。通過先進設備控制加工精度已在鍛鋼生產線和部分鐵軸生產線上實施,改善效果可觀,但如果全公司普及需要投入大量資金。對於工藝保障,由於國內外鍛鋼曲軸的加工工藝大同小異,且刀具、砂輪、切削液、淬火漲量、加工參數及加工餘量等影響質量因素涉及改善周期長、優化空間小及普及性差等特點,若通過工藝的改進、優化大幅度提高產品質量難度無疑是最大的。
統籌分析加工工藝
現場的加工工藝文件經過一系列的改進和優化後,刀具材質、加工參數、加工餘量及工裝夾具的設計精度等影響加工質量和加工效率的工藝參數已基本固化。當設備具備相當高的加工精度,每台設備嚴格按照工藝進行生產,卻無法保證加工過程中不會出現不合格產品時,我們往往認為問題在於人為檢測不到位。實踐證明,加大人為檢測力度不僅增加了曲軸的製造成本,而且不能從根本上消除問題。如何實現產品質量提升需要對現行工藝進行深入研究。通過對現場加工工藝的數據收集和整體分析我們發現:影響加工質量、加工效率的主要因素集中在精磨主軸、連桿之前的工序,其具體問題體現在以下四個方面:
1. 由於頻繁換產,同一產品存在不同廠家、不同爐號的毛坯淬火漲量不一致的問題,盡管漲量差距不大,也需要對整條生產線的機加工工藝參數進行調整,影響了換產速度和換產質量。
2. 同一尺寸的不同工序對工藝參數的控制不統一,增大了精磨主軸、連桿的加工餘量,降低了精磨的加工效率。
3. 依賴卡規、塞規等防錯手段,具有人為因素影響及檢測誤差大的缺點。
4. 以止推檔側面為定位基準,受刀具、砂輪磨耗及淬火漲量影響變化大,導致出現軸頸側面精磨磨不起來的現象。以止推檔側台為基準的加工工藝如圖1所示。
圖1 止推檔側台為基準的加工工藝上述問題嚴重影響了鍛鋼曲軸生產線產品質量的進一步提升,必須徹底解決。
解決方案
針對不同曲軸的淬火漲量不一致,工藝參數控制不統一及檢測手段受人為因素影響大的問題,我們試驗論證了一種新的加工工藝——檔心距加工工藝。檔心距加工工藝是指主軸和連桿在機加工過程中始終以止推檔的中心線為基準向其他各軸頸加工,加工後軸向尺寸為止推檔基準線到各個軸頸中心線的距離,如圖2所示。
圖2 檔心距加工工藝檔心距加工工藝的特點
檔心距加工工藝一直未被採用的主要原因是難以實現過程檢測,無法確保軸向尺寸是否滿足工藝要求,而且國內外客戶提供的成品圖紙基本都沒有標注檔心距。對於工藝人員而言,根據加工餘量及定位基準等能夠方便、快速地制定出各工序的加工工藝,該標注方式方便了在線檢測及成品驗收,但是並不一定完全適用於現場加工。例如,半精車主軸工序,因刀片存在磨耗,操作者利用卡規測量三、四主軸軸向尺寸誤差較小,但是測量一、七主軸時,因卡規產生變形及主觀因素的影響,不能精確保證軸向尺寸誤差,淬火後測量一、七主軸的軸向尺寸變化值不穩定,超差0.2~0.3mm的現象時有發生。R圓角、側台必須採取增加加工餘量才能保證加工質量,造成精磨工序成本增加,且精磨的加工時間主要消耗在側台和R上,降低了加工效率和設備的利用率。同樣,連桿的加工也存在上述問題。
將檔心距加工工藝應用到鍛鋼曲軸生產線,取得了顯著的加工效果,充分體現了新工藝獨特的優勢,與止推檔側面為基準的加工工藝相比具有以下特點:
1. 保證精磨前主軸、連桿各軸頸到止推檔的檔心距控制在工藝(D±0.05mm)范圍內,精磨後軸向尺寸控制在D±0.04mm(成品的軸向尺寸公差要求為D±0.15~0.25mm),滿足工藝要求。
2. 徹底解決了換產過程中不同廠家、爐號的曲軸淬火漲量不一致的問題。
3. 軸向尺寸受刀具和砂輪側面磨耗、淬火漲量波動及淬火前後主軸跳動的影響極小,可以忽略不計。
4. 換產過程中,只需在在線檢測平台上對檔心距進行精確校驗,就能實現在短時間內快速成功換產。
5. 避免了CBN精磨主軸、連桿取消分檔後易切偏的現象,顯著提升了磨削質量,在磨削條件未變的情況下,精磨效率提高了28%~30%。
6. 實現了主軸、連桿側面粗加工和半精加工的工藝減量。
7. 依靠設備精度保證檔心距,避免了操作者對軸向尺寸的修改導致前後工序檔心距不統一的現象,並取消了對軸向卡規的依賴。
檔心距加工工藝彌補了傳統的以止推檔側面為定位基準的加工工藝缺陷,經過換產和大批量生產的驗證,不僅大大提高了產品質量,而且有效降低了不合格品率,適宜在先進的曲軸生產線上推廣。
新工藝的實施及注意要點
1. 淬火前,加工主軸、連桿的注意事項主要包括:
(1)對於新工藝的實施首先要考慮淬火漲量,通過測量每個軸頸的絕對漲量來確定半精車主軸和精銑連桿軸向尺寸的縮量。
(2)精銑連桿的軸向基準需與主軸止推檔中心線重合。
(3)編制工藝時,以檔心距的最小距離作為尺寸下限,並按照尺寸下限製作卡規通端。
(4)卡規、塞規以略緊為宜,過緊不必調整程序參數。
2. 淬火後,加工主軸、連桿的注意事項主要包括:
(1)精車淬火後主軸止推檔基準與半精車淬火前主軸止推檔基準重合。
(2)精車淬火後主軸止推檔基準到淬火後連桿各軸頸的檔心距相等。
(3)確保止推檔基準線到各個軸頸的檔心距接近理想尺寸。
(4)保證軸頸兩側台加工餘量均勻。
新工藝的實施並不意味著要取代原工藝,而是在原工藝的基礎上將軸向尺寸做了一些調整,因此,新的加工工藝更加適合在現場使用。
輔助加工工藝措施
新加工工藝與原加工工藝的制定原則及測量方式存在一定的差距,需要採用以下輔助措施進行修正,保障新工藝的順利實施。
1. 整體工藝採用前緊後松原則
前緊後松原則是指根據整條生產線的加工情況來確定加工餘量,提高淬火前的加工精度,為後序加工留出合適的餘量。保證淬火前後軸頸側台餘量均勻,確保檔心距測量准確。
2. 提高在線檢測手段
新工藝要取消依靠卡規確定軸向尺寸的測量方式,依靠在線檢測平台,精確測量各軸頸的檔心距,將差值輸入機床,確保檔心距精確。
實踐表明,檔心距加工工藝較止推檔側台為基準的加工工藝,消除了原工藝依靠先進設備難以控制質量的難題,提高了質量過程式控制制力度,降低了人為因素的影響,具有穩定性和先進性,而且明顯地提高了加工質量和加工效率。以新工藝為主線,對整條生產線的設備生產效率、人員安排及加工參數進行調整,合理利用各項資源,有效避免人員緊缺、設備生產過剩導致的製品積壓現象的出現。
『貳』 曲軸加工的工藝流程。
曲軸是發動機上的一個重要的機件,其材料是由碳素結構鋼或球墨鑄鐵製成的,有兩個重要部位:主軸頸,連桿頸(還有其他)。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,是一個典型的曲柄滑塊機構。
曲軸的潤滑主要是指與連桿大頭軸瓦與曲軸連桿頸的潤滑和兩頭固定點的潤滑,曲軸的旋轉是發動機的動力源,也是整個機械繫統的源動力。
曲軸的工作原理
曲軸是發動機中最典型、最重要的零件之一,其功用是將活塞連桿傳遞來的氣體壓力轉變為轉矩,作為動力而輸出做功,驅動器他工作機構,並帶動內燃機輔助裝備工作。
曲軸加工工藝
雖然曲軸的品種較多,結構上一些細節有所不同,但加工工藝過程大致相同。
主要工藝介紹
(1)曲軸主軸頸及連桿頸外銑加工
在進行曲軸零件加工時,由於圓盤銑刀本身結構的影響,刀刃與工件始終是斷續接觸,有沖擊。因此,機床整個切削系統中控制了間隙環節,降低了加工過程中因運動間隙產生的振動,從而提高了加工精度和刀具的的使用壽命。
(2)曲軸主軸頸及連桿頸磨削
跟蹤磨削法是以主軸頸中心線為回轉中心,一次裝夾依次完成曲軸連桿頸的磨削加工(也可用於主軸頸磨削),磨削連桿軸頸的實現方式是通過CNC控制砂輪的進給和工件回轉運動兩軸聯動,來完成曲軸加工進給。
(3)曲軸主軸頸、連桿頸圓角滾壓機床
應用滾壓機床是為了提高曲軸的疲勞強度。據統計資料表明,球墨鑄鐵曲軸經圓角滾壓後的曲軸壽命可提高120%~230%;鍛鋼曲軸經圓角滾壓後壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉動力來源於曲軸的旋轉,帶動滾壓頭中的滾輪轉動,而滾輪的壓力是由油缸實施的。
發動機主要受力零件曲軸其疲勞破壞最常見的是金屬疲勞破壞,即彎曲疲勞破壞和扭轉疲勞破壞,前者的發生概率大於後者。彎曲疲勞裂紋首先產生在連桿軸頸(曲柄銷)或主軸頸圓角處,然後向曲柄臂發展。
扭轉疲勞裂紋產生於加工不良的油孔或圓角處,然後向與軸線成 方向發展。金屬疲勞破壞是由於隨時間周期性變化的變應力作用的結果。曲軸破壞的統計分析表明,80%左右是彎曲疲勞產生的。
曲軸斷裂的主要原因
(1)機油長期使用變質;嚴重的超載、超掛,造成發動機長期超負荷運行而出現燒瓦事故。由於發動機燒瓦,曲軸受到嚴重磨損。
(2)發動機修好後,裝車沒經過磨合期,即超載超掛,發動機長期超負荷運行,使曲軸負荷超出容許的極限。
(3)在曲軸的修理中採用了堆焊,破壞了曲軸的動力平衡,又沒有做平衡校驗,不平衡量超標,引起發動機較大的振動,導致曲軸的斷裂。
(4)由於路況不佳,車輛又嚴重超載超掛,發動機經常在扭振臨界轉速內行,減振器失效,也會造成曲軸扭轉振動疲勞破壞而斷裂。
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曲軸的維修注意事項
(1)在曲軸修理過程中,應仔細檢查曲軸有無裂紋、彎曲、扭曲等缺陷,和主軸瓦與連桿軸瓦的磨損情況,保證主軸頸與主軸瓦、連桿軸頸與連桿軸瓦之間的配合間隙在允許范圍之內。
(2)曲軸裂紋多發生在曲柄臂與軸頸之間的過渡圓角處,以及軸頸中的油孔處。
(3)維修裝復曲軸時應保證飛輪的運轉平衡。
(4)內燃機發生了燒瓦、搗缸等重大事故後,要對曲軸進行全面的檢修。
『叄』 用什麼拋光液和拋光布配合才能將做金相處理的鋁拋亮
用金剛石噴霧劑拋光,用金絲絨拋光布
『肆』 機械拋光400目相當於粗糙度多少um ra
400目的磨粒大約可以達到Ra0.1-0.2左右。
這個沒有具體的對應關系,跟拋光工具有關,如果拋光工具轉速足夠高也可以更好,但效率會差。達到Ra0.4-0.8應該是比較經濟的粗糙度。
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一、機械拋光工藝方法
1、在粗拋光的過程中,要適當的撒上較粗的氧化鉻、氧化鋁或氧化鎂拋光液,並保持拋光碟上呢絨的濕潤。在粗拋光過程中要拿緊試樣,沿拋光碟的徑嚮往復運動,均勻地調整所施加的壓力,注意其壓力也不應過大。拋光開始時,要不時的撒些拋光液。以後慢慢減輕壓力,減低拋光液的濃度直至拋光到細磨痕消失,平整光亮且沒有黑點時為止。
2、粗拋光的試樣經水洗凈後再進行細拋光,通過細拋光以求清除粗拋光所留下的磨痕,使磨面光亮平整。細拋光所用的拋光機與粗拋光所用的設備基本相同,其。細拋光採用柔軟的毛織物,通常用細呢絨進行拋光。拋光粉要更細些,市面上售的氧化鉻經水選浮後可用於細拋光。若要得到更好的拋光效果,可選用細氧化鎂或氧化鋁作拋光液在麂皮上手工拋光。
在細拋光過程中施加的壓力應比粗拋光時輕,拋光液不要太濃,絨盤要保持一定的濕度。因為呢絨太干,容易將磨面劃傷,出現較深較多的劃痕;呢絨太濕也不好,會使磨面氧化。呢絨濕度隨著拋光過程的進行而逐漸減少。
3、經常觀察試樣細拋光的情況,提起後在試樣的拋光面上不粘帶拋光液及小的水珠。而保持一吹即乾的水膜時,要輕輕拋光。待試樣的粗拋光磨痕消失,基體清亮,拿起後在試樣的拋光面上無水膜時,試樣的細拋光已經合適。若使用氧化鎂拋光粉時,要隨用隨配,用過後應將呢絨盤取下,放在流動水中仔細清洗,以防潮解變質。
4、試樣在拋制過程中無論是粗拋光或細拋光都不宜時間過長,壓力過大,否則將拋掉合金中的相,使磨面的變形層加深,從而影響拋光質量,在下一步觀察時得出錯誤的組織結論。
二、不銹鋼無縫管表面粗糙度對應表:
1、400目相當於Ra0.1~0.2μm
2、350目相當於Ra0.2~0.3μm
3、300目相當於Ra0.3~0.4μm
4、250目相當於Ra0.4~0.6μm
5、200目相當於Ra0.6~0.8μm
6、150目相當於Ra0.8~1.6μm
7、100目相當於Ra1.6~3.2μm
『伍』 藍寶石拋光用什麼材料
在藍寶石的拋光工藝中, 常用的磨料主要包括金剛石、二氧化硅溶膠、氧化鈰和氧化鋁等磨料。
實驗數據表明,a-氧化鋁拋光粉(VK-L30F,0.3um,球型)在藍寶石拋光過程中的優勢明顯,效果最好。
其一:拋光粉硬度比較:
1) 金剛石只用於傳統的機械拋光,其硬度(莫氏10)比藍寶石(莫氏
9)硬度高,容易產生劃傷,藍寶石表面損傷度高,良率低。
2)氧化鋁(VK-L30F)的硬度與藍寶石相當,顆粒球型,拋光速率高,不易起劃傷,良率高,是比較理想的拋光材料。
3)SiO2硬度(莫氏硬度7.5)比藍寶石低,拋光速率比氧化鋁拋光粉慢很多,拋光比較耗時。
其二:拋光效果比較:
在拋光C-平面藍寶石襯底時,a-氧化鋁拋光粉(VK-L30F,0.3um)製成的研磨液的拋光性能(去除速率和表面質量等)優於其他磨料,
具體表現如下:
1)形成的水化層增加,拋光過程中,在藍寶石基底上持續形成水化層,它比基底層軟,該層的形成有利於材料的去除,並產生高質量表面。
2)表面質量改善,a-氧化鋁與基底藍寶石的硬度一樣,因此,磨料劃傷藍寶石的可能性很小。
3)去除速率增加,a-氧化鋁磨料經歷了與基底藍寶石一樣的表面水化,在基底寶石與磨料水化層之間的化學機械作用加速了材料去除,當磨料和基底藍寶石的表面在拋光壓力下靠在一起並剪切時,就相互粘附,進一步的剪切就會使粒子撕開鍵合的水化層,通過粒子的前邊沿促進材料去除。表面粗糙度能小於0.2nm.
4)氧化鋁拋光液在循環過程中穩定性更好,二氧化硅拋光液在使用過程中溫度必須嚴格控制,以防止結塊,但氧化鋁研磨液就比較穩定,也顯示了很好的潔凈度。
實驗1:採用氧化鋁拋光粉對藍寶石襯底進行拋光,拋光液的pH為10時拋光效果最好,表面粗糙度RMS可達0.2nm。拋光壓力在0. 12Mpa 至0. 15Mpa ,拋光液濃度為10%時較佳。濃度越高,拋光速率越快。
目前很多領先的藍寶石加工廠正在評估並使用基於氧化鋁研磨液用於更大直徑晶圓拋光。
參考資料:
http://www.bmlink.com/jingruiy/news/438833.html
『陸』 曲軸加工的工藝流程
曲軸加工工藝流程:
坯料查抄。
銑端面。
銑兩頭面質量中心孔。
銑定位夾緊面。
粗車軸頸及端頭連桿頸
鑽油道孔。
查抄油孔兩頭面孔。
精車軸頸。
精車端面。
精車1、4連桿。
精車2、3連桿。
滾壓。
精磨塔輪、齒輪及前油封軸頸。
精車止推面、法蘭端面及定位軸頸。
精磨主軸頸及後油封軸頸。
精磨連桿軸頸。
銑鍵槽。
油道孔孔口倒角。
洗濯。
油孔口拋口。
動均衡。
減外增補均衡去重。
清算鍵槽及油道孔。
拋光。
清算。
終檢。
防銹。
結構特點: 曲軸一般由主軸頸,連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和後端等組成。一個主軸頸、一個連桿軸頸和一個曲柄組成了一個曲拐,曲軸的曲拐數目等於氣缸數(直列式發動機);V型發動機曲軸的曲拐數等於氣缸數的一半。
『柒』 本視頻曲軸工藝中的拋光工序的工藝基準是什麼產品基準是什麼
零件在加工工藝過程中所用的基準稱為工藝基準。工藝基準又可進一步分為:工序基準、定位基準和裝配基準。
電化學拋光也稱電解拋光。電解拋光是以被拋工件為陽極,不溶性金屬為陰極,兩極同時浸入到電解槽中,通以直流電而產生有選擇性的陽極溶解,從而使工件表面光亮度增大,達到鏡面效果。
化學拋光機理:
化學拋光是金屬表面通過有規則溶解達到光亮平滑。在化學拋光過程中,鋼鐵零件表面不斷形成鈍化氧化膜和氧化膜不斷溶解,且前者要強於後者。
由於零件表面微觀的不一致性,表面微觀凸起部位優先溶解,且溶解速率大於凹下部位的溶解速率。
而且膜的溶解和膜的形成始終同時進行,只是其速率有差異,結果使鋼鐵零件表面粗糙度得以整平,從而獲得平滑光亮的表面。拋光可以填充表面毛孔、劃痕以及其它表面缺陷,從而提高疲勞阻力、腐蝕阻力。
『捌』 曲軸加工的工藝要求
首先看材質是什麼,球鐵還是鋼,我說下我們這里。
我們這里是球鐵,用車床加工主軸頸,公差要求在0.1mm,跳動要求0.05mm;
銑床加工連桿頸(隨動銑床),加工精度0.1mm,曲拐半徑公差要求0.14mm;
為增加曲軸使用壽命,使用滾壓機床進行軸頸滾壓;
後序為磨床,加工精度在0.005mm,圓度要求0.005mm以內,跳動0.03mm,曲拐半徑公差要求0.1mm;
磨削完成後,曲軸需要動平衡,我們這里是去重型動平衡機,要求在10g.cm范圍內;
為保證軸頸的粗糙度,還需要拋光處理,拋光後粗糙度要求Ra0.4;
拋光後清洗機清洗,保證清潔度,要求整體0.8mg,油道0.5mg;
最終測量保證加工合格,我們這里用馬波斯曲軸綜合測量儀測量。
『玖』 曲軸加工工藝論文
首先看材質是什麼,球鐵還是鋼,我說下我們這里。
我們這里是球鐵,用車床加工主軸頸,公差要求在0.1mm,跳動要求0.05mm;
銑床加工連桿頸(隨動銑床),加工精度0.1mm,曲拐半徑公差要求0.14mm;
為增加曲軸使用壽命,使用滾壓機床進行軸頸滾壓;
後序為磨床,加工精度在0.005mm,圓度要求0.005mm以內,跳動0.03mm,曲拐半徑公差要求0.1mm;
磨削完成後,曲軸需要動平衡,我們這里是去重型動平衡機,要求在10g.cm范圍內;
為保證軸頸的粗糙度,還需要拋光處理,拋光後粗糙度要求ra0.4;
拋光後清洗機清洗,保證清潔度,要求整體0.8mg,油道0.5mg;
最終測量保證加工合格,我們這里用馬波斯曲軸綜合測量儀測量。