发动机里“打太极”，这个部件有点牛！

阿明哥哥资料区 2021-11-13

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金属加工

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编者按

如果我说借力用力，你一定会想到我国传统武术“太极拳”。太极讲究的是以柔克刚，将突如其来的力量引导、传递出去并为己所用。在我们的发动机腹内也有这么一个“打太极”的部件，相信金粉们已经猜到了——今天我们的主角，曲轴。

众所周知，发动机在压缩冲程中，汽缸内的油气混合物会在极短的时间内被急剧压缩。而在做功冲程，这些混合物则会被点燃，通过它们的爆燃，产生冲力驱动车辆。无论是压缩的力，还是爆燃产生的冲力，都与曲轴息息相关，就发动机本身而言，这些力量全都由曲轴来承受。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。所以，“打太极”的曲轴也需要“硬气功“护体。

今天，小编为大家介绍两款“硬气功”——来自山特维克可乐满的曲轴梳刀和来自3M 的精密抛光带。

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山特维克可乐满曲轴梳刀

01.加工工艺、解决方案

02.工件加工难点

加工节拍要求高加工效率；

刀具的可达性；

自动生产线要求的高可靠性。

03.加工方法

山特维克可乐满率先采用的曲轴梳刀通过车的方式来代替车拉刀片完成最后的轴颈精加工，解决了车拉的切屑控制问题，同时刀片寿命大大提高，成本大大降低；无需车拉过程所必须的机床联动功能；具备车拉刀具相同的高效率。

04.加工实例及结论

零件名称：曲轴；

零件材料：42CrMo（Steel）或 QT800 (NCI)；

机床：曲轴专用车车拉机床；

冷却方式：干式加工；

加工类型：高效车削；

刀具：340 006150N3 Z465；

切削参数：v_c=180m/min，f=0.35mm/r。

05.刀具优点及效果

刀具加工效率非常高，精车一个轴颈的加工时间约1s左右；刀具可达性高，避免加工干涉；刀具的铁屑控制非常好，避免了加工锻钢曲轴由于缠屑而导致的自动线异常；同时该刀具的通用性非常好，也适用于加工球铁曲轴。

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3M 抛光带

01.薄膜背基研磨产品、基研磨产品

曲轴和凸轮上的任何缺陷都会严重影响发动机的性能。曲轴和凸轮轴的外形轮廓和粗糙度则是其关键指标。一般外形轮廓由砂轮粗磨保证，而其表面粗糙度则由精密抛光带保证。

传统工艺都是采用布基砂带进行抛光，但是布基砂带的种种局限性，使其很难达到预期效果。其原因主要是传统砂带多以布为背基，采用重力置砂或静电植砂的方式进行生产。然而由于布都是由纤维构成，无法提供非常平整的表面。因此采用布做背基的研磨产品无法进行精密抛光处理。同时因为重力置砂很难控制均匀一致性，这也限制了其在精密抛光处理中的应用。随着工艺水平的逐渐提高，对发动机部件的要求也不断提高。布基砂带的局限性日渐突出，越来越多的工厂废弃了这种加工方法而改用薄膜背基抛光带。

02.3M 精密抛光带

薄膜抛光带是研磨产品的一个里程碑，它将涂附磨具工作范围延伸到了精密抛光领域，为微余量，高精度抛光提供了可能。采用优质聚酯薄膜作为背基可以克服上述问题。下图是薄膜背基研磨产品、基研磨产品的放大图。从图中可以看出，布基有纤维结构，这种结构影响了研磨产品的平整性。这对于精密研磨和抛光可能产生致命的影响。而薄膜背基则是完全平整的，这样可以很好地保证所磨削表面的精度。

3M 精密抛光带可以用来对汽车的曲轴，凸轮轴进行抛光，使汽车曲轴，凸轮轴的表面粗超度稳定在一个合理的数值。

在曲轴和凸轮轴的抛光工艺中，3M 有系列产品可供选用，其中业内最为常用的为372L、373L和382L这几种砂带。这些砂带均有不同粒度可供选择。对保证曲轴或凸轮轴的相关粗糙度提供了保证。典型的粗糙度包括R_a、R_z、R_max、R_pk、R_vk、M_r₁、M_r₂等。相应的，可以获得更好的工件表面质量，如可以除去磨削过程中由于热处理效应产生的表面非晶层，去除磨削过程中产生的微小毛刺，去除磨削过程产生的螺旋纹、振纹和鱼尾纹。