发动机曲轴加工过程中跳动控制方法
曲轴止推面主轴跳动调整指引
1）a 、b 、c 、d 四点的位置如右图所示：
2）a 、b 、c 、d 四点打表跳动数值关系：①要求b 点为最高点，且b 点＞a 、c 、d 三点0.01~0.08mm （具体数值根据加工出工件abc 三点跳动作调整）；
②a 、c 两点跳动差值≤0.05mm
3）打表确认a 、b 、c 、d 点的跳动值；
4）将a 、b 、c 、d 四点跳动值按照步骤2进行调整；
5）再次打表确认a 、b 、c 、d 四点跳动值是否符合步骤2要求，如符合则加工工件进行品质确认OK 后则开机生产。
a 点
b 点
c 点
d 点
如上图所示：
1）b 点与a 、c 、d 三点的差值分别为0.06mm 、0.08mm 、0.03mm ，在0.01~0.08mm 的范围内；
2）a 、c 两点跳动差值为0.02mm ，在≤0.05mm 的范围内；
3）以上两点确认OK 后，开机加工，品质确认OK 后方可生产。
2、止推面主轴调整OK后打表实例：
1、止推面主轴跳动调整步骤：
曲轴止推面主轴跳动调整指引
表针指向0mm 表针指向0.06mm 表针指向-0.02mm 表针指向0.03mm。
影响曲轴不平衡的因素及控制方法
ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｊｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１，２００６引言影响曲轴不单衡硇因素及控制方法黄世伟（广西玉柴机器股份有限公司，广西玉林５３７０００）摘要：通过优化铸造模具设计，控制曲轴两端面工序，控制打中Ｇ孔工序和动平衡去重加工工序来控制曲轴不平衡量。
关键词：曲轴；初始不平衡量；质量中ｍ孔中国分类号：ＴＫ４文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２００６）Ｏｌ—００５６一０３曲轴是发动机的关键零部件之一，曲轴不平衡量的大小对发动机的平稳性有着直接的影响。
如何控制曲轴的初始不平衡量，以保证其运转的平稳性，通常的控制方法有如下几个步骤：～是对铸造模具优化设计的控制，二是对两端面铣削工序的控制。
三是对中心孔钻孔工序的控制，四是对最终机械加工后去重动平衡工序的控制。
其中，中心孔钻孔工序的控制对曲轴初始不平衡量的大小和方向有着显著的影响，本文以此作为着重研究的控制方法加以论述。
１优化铸造模具设计优化铸造模具设计，使曲轴毛坯加工余量尽量均匀，同时使曲轴毛坯的质量中心与曲轴毛坯几何中心接近，从而达到减少曲轴铸造毛坯相对曲轴毛坯几何中心的初始不平衡量。
２控制铣两端面工序轴向尺寸铣两端面工序加工的大端面是后工序的定位面，其对后工序轴向加工余量是否均匀有极大的影响。
一般通过统计后工序的轴向加工余量均匀情况来调整该工序的刀盘或轴向定位块，控制铣两端面工序轴向尺寸，从而达到控制后工序轴向加工余量均匀分布。
３控制打曲轴中心孔工序，减少曲轴中心孔对曲轴的初始不平衡量的影响３．１曲轴的中心孔是曲轴加工过程的径向定位基准，同时也是曲轴的回转中心基准，如何保证曲轴的中心孔钻在曲轴回转中心上，以保证在最终动平衡时，半成品的初始不平衡量最小，经过最终动平衡后，从而控制曲轴的不平衡量。
常见的加工方法是：打几何中心孔和打质量中心孔。
以轴颈的外圆表面定心来加工出的中心孔称为几何中心孔，以曲轴毛坯的旋转质量轴线加工的中心孔称为质量中心孔。
发动机曲轴动平衡质量分析及解决
发动机曲轴动平衡质量分析及解决作者：刘军赵靖来源：《时代汽车》2021年第18期摘要：内燃式发动机三大件中的曲轴是由活塞带动做圆周运动的高速回转件，旋转过程承受各种复杂多变的交变载荷;曲轴在加工过程中，对其轴颈直径、圆度、平行度、直线度、轴径跳动、轴径锥度、轴向距离、粗糙度、相位角、动平衡量、清洁度等都会标注各自的技术要求，而曲轴在高速旋轉运动过程中自身产生的不平衡振动与其转速的平方成正比。
高速转动过程中产生的高频率振动会导致轴瓦承受力负载增加及轴瓦上油膜不均匀消耗，曲轴断裂等风险。
曲轴平衡精度的高低对发动机的振动、平稳运行及发动机寿命都很重要。
如何去除曲轴动平衡量，这些都是我们需要分析和解决的问题。
关键词：曲轴动平衡量自动去重数据分析及改进Analysis and Solution of Engine Crankshaft Dynamic Balance QualityLiu Jun Zhao JingAbstract：The crankshaft of the three major parts of an internal combustion engine is a high-speed rotating part driven by a piston to make a circular motion. The rotation process bears various complex and changeable alternating loads; the crankshaft is in the process of machining its journaldiameter and roundness. Parallelism， straightness， shaft diameter runout， shaft diameter taper，axial distance， roughness， phase angle， dynamic balance， cleanliness， etc. will be marked with their respective technical requirements， and the crankshaft itself generates unbalanced vibration during high-speed rotation， which is proportional to the square of its speed. The high-frequency vibration generated during high-speed rotation will lead to increased bearing load and uneven consumption of the oil film on the bearing bush， as well as the risk of crankshaft fracture. The accuracy of crankshaft balance is very important to engine vibration， smooth operation， and engine life. How to remove the dynamic balance of the crankshaft is the problem we need to analyze and solve.Key words：crankshaft， dynamic balance， automatic weight removal， data analysis and improvement1 引言在内燃机汽车发动机的构成部件中，曲轴是最重要的核心零部件之一。
曲轴径向圆跳动误差的工艺试验
之间的关系。在工艺链中，前一工 序的输出误差就是后一工序的输入
误差 ，而 整个 工艺链正是通过每个 工序将输 入误 差变为输 出误差 ，一 步步 逐渐减小误差值 ，最后 使其达 到所要求的误差范 围。
曲轴径向圆跳动误差的试验与分析
由于曲轴较长 ，自身重 量较大 ， 再加上 曲轴 的 “ 曲折性 ” 因此 刚性较差 。 ， 在
度的影响。虽然在某些特殊情况下
可以建立 一些关系式 ，但这 些关系 式 都是在 理想 化 的条件下 导 出的 ，
加工过程中容易产生挠性弯曲， 导致加工时径向圆跳动超差。另外，曲轴在 氮化期间，由于炉温较高 （７ ￣ ５０ Ｃ±５ ， ＂ 而且保温时间较长 （ｈ Ｃ） ６ 左右） 也 ， 易产生弯曲变形，也会导致曲轴径向圆跳动超差。
因此多数情况难以通过试验加以验 证。考虑到在实际加工过程 中影响
加 工质量的 因素众 多 ，且有许 多因 素是不可知或不 可控的 ，这时我们 不妨将工艺 系统 作为一个整体来 看 待 ，并从 整体 上研究系统对加工 质
量的影响。此时可以把零件加工前
后 的误差 视为 系统 的输入 和输 出 ，
维普资讯
曩 ＿ 篡 ｌｊ ＿ 叠， 囊 ｌ 。
■ 山东海得曲轴有限责任公司 ／ 李海 国 张小菊
。 。
曲轴径向圆跳动误差的工艺试验
在机械加工中，由于工艺系统 的复杂性 ， 往往很难从工艺系统本
身的物理性 质来确定系统对加工精
曲轴是发动机中重要零件之一 ，其服役环境条件较差。根据实际要求， 除对尺寸等公差提出较高精度要求外， 还对主轴颈的径向圆跳动误差提出了 很高的要求， 如下图所示， 跳动公差为Ｏ ３ ｍ， ．ｍ 然而从生产实践中我们发现 ， ０
曲轴滚振大解决方案
曲轴滚振大解决方案曲轴是一种扭转弹性系统，本身具有一定的自振频率。
在发动机工作过程中，经连杆传给曲柄销的作用力的大小和方向都是周期性地变化的，这种周期性变化的激力作用在曲轴上，引起曲拐回转的瞬时角速度也呈周期性变化。
由于固装在曲轴上的飞轮转动惯量大，其瞬时角速度基本上可看作是均匀的。
这样，曲拐便会忽而比飞轮转得快，忽而又比飞轮转得慢，形成相对于飞轮的扭转摆动，也就是曲轴的扭转振动，当激振力频率与曲轴自振频率成整数倍时，曲轴扭转振动便因共振而加剧。
这将使发动机功率受到损失，正时齿轮或链条磨损增加，严重时甚至将曲轴扭断。
曲轴作为内燃机中主要的运动部件之一，它的强度和可靠性在很大程度上决定着内燃机的可靠性。
因此,扭转振动是内燃机设计过程中必须考虑的重要因素。
为了消减曲轴的扭转振动，有的发动机在曲轴前端装有减振装置，称为曲轴减震器，使曲轴扭转振动能量逐渐消耗于减振器内的摩擦，从而使振幅逐渐减小。
现在汽车发动机多在扭转振幅曲轴前端装置减震器。
另外曲轴加装平衡块是用来平衡曲轴在旋转时由连杆轴颈和曲柄等产生的离心力。
加了平衡块后，由于曲轴离心力减小，作用在轴承上的负荷比较均匀。
因此对缸体振动减小，缸体应力也较低，避免曲轴机械振动加剧，造成缸体应力过大，而导致缸体损坏。
同时也可减小发动机的横向振动(特别是高转速时)。
如果发动机经常处在超转速下工作，若无相应的平衡措施，缸体就可能会因曲轴旋转离心力的作用出现早期开裂。
另外，曲轴加平衡块后，还应安装扭转减振器来减少曲轴的扭转振动，降低曲轴扭拉应力。
曲轴加装扭转减振器的发动机在全转速范围内，不会产生扭转共振。
曲轴加装扭转减振器：主要是消减曲轴扭转振动，提高曲轴的疲劳寿命，减少应力水平，传递扭矩，衰减扭矩波动，减少整车的振动、噪音。
18V32／40曲轴主轴颈磨削跳动控制
所示 ，
史架 为 隙 配 合的 套 类
件 ，仔 住 ０ ． ０１ ～（ ） ． ０ ２ ｍｍ的 Ｉ ＇ ｉ ｆ 】 隙
，
所 以 螂 削 的 过 ・
『 ｌ 】 心
Ａ径为 ３ ２ ０ ｍ１ １ ３ ， 连 杆 颁 直 径 为 ２ ９ ０ ｍＩ Ｔ Ｉ ，偏心半 径 为２ ０ ０ ｍｍ。 精 磨 ｔ轴 颈 Ｔ 序 巾 技 术 要 求 很
连十 ｌ ： 艇 Ｉ ～尺为Ｒ２ ９ ｍｍ和１ Ｒ ｇ ｍＩ ＂ １ １
（ ３ ） 【 装的 题 。 一
支 架
陔轴 的 吠 际 跳 动 状 况 ， 刈 比 磨 床
组 成 的 过 渡 弧 尺） ，使 联 接 处
的原闪 。・ ｆ － 心 支 ｎ ， Ｊ ｆ 殳撑 架 足
龙 块 ，因 尼 龙 块 强 度 低 ， 易 弹 性 变 形 ，故 可 能 造 成 主 轴 动超 差 。
式 ，如 图６ 所示 。
考 虑 到７ 点支 撑 各支 架 有 相互
干 涉 ，采 用 了先 磨 削支 架 ５ ，依次 支架 ７ 、支架 ３ 、支架 ９ 、支 架 ｌ ０ 、
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Ｏ ３ ｌ
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备 注 ：跳 动 式 为花 跳 ， 日 ． 高低 点 跳 动 力
２下支 ＝ 架结 ｝ 』 ｊ Ｉ
１ ４ ２ ０ １ ６
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解 决 方 案
ＴＯ ＴＡ Ｌ ＳＯ Ｌｔ ＪＴＩ Ｏ ＮＳ
支架ｎ Ｊ ‘ 能 会 Ｉ Ｊ Ｉ Ｉ 轴的 旋转运动『 ／ ｆ 断 晃动 ， 陔随 饥 ｉ ２ － 使 轴 征 支 架 卜不 稳定 ，造 成 跳 动超 差 。 支撑 ＿ ｝ 己尼块 的 原 。 最 初 采 用 厂 家 带 水 的 度 为５ ０ ｍｍ的 之
汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制
汽车发动机曲轴扭转振动分析及控制社会经济在进行着快速的发展中，人们对于汽车的使用量也在逐渐的增加，我国对于汽车建设中是要求也越加严苛。
在汽车公司进行汽车设计的过程中，对于发动机及行驶中的稳定程度越加重视。
汽车发动机曲轴扭转振动是汽车公司在对于发动机研究中的热点课题。
本为对于发动机的曲轴扭转技术进行较为全面的分析。
标签：曲轴系；扭转振动；优化设计0 前言增加对于汽车发动机的振动分析与控制，在一定程度上面可以将汽车的内部结构进行优化，增加发动机的使用时间与汽车行驶过程中的稳定性能。
曲轴扭转是发动机在工作过程中的主要部件，性能的好坏将直接对于汽车的整体性能进行影响。
本文主要对于汽车中的曲轴扭转振动进行分析研究，这项研究是十分具有实际意义的。
1 汽车发动机曲轴扭转振动系统理论分析1.1 ADAMS多刚体动力学理论ADAMS动力学理论主要使用坐标方程式进行汽车在行驶中的发动机系统的分析。
在ADAMS动力学理论中，将动力系统内的关性参考系中的坐标与方位坐标进行标注，并使用相对应的数学方程式进行多余坐标的约束，进而将已经标注的坐标进行变量。
在对于动力学的分析过程中，使用数学方程式可以将计算的效率进行大幅度提升。
1.2 ADAMS多柔体动力学理论在进行汽车生产建设中，在机械系统中已经广泛使用柔性材料，是生产设备运行中速度较快，但是运行的精度也在不断的提升，设备内的动力学性能变得更加繁琐。
刚性研究体系已经不能满足对于动力学的研究，因此柔体动力学理论就在这种情况下产生。
这种研究体系一般情况下是以刚性动力学体系作为参照依据，在对于柔体的研究中进常采用不同的处理形式。
在一定程度上面刚性与柔性的个、动力学体系进行共同使用，可以对系统中的动力学进行更加全面的认识[1]。
2 曲轴动力学研究模型2.1 三维几何模型三维几何模型可以将曲轴系统的中每个零件间的关系进行清晰的展示。
按照零件的规格与参数，利用相对应的三维软件就可以建立相对应的三维几何模型。
加工曲轴时防止变形的方法
加工曲轴时防止变形的方法
在加工曲轴时，为防止变形，可以采取以下方法：
1. 适当的预热：在加工之前，将曲轴进行预热，使其达到适当的温度。
预热可以消除曲轴内部的应力，减轻加工过程中的变形。
2. 控制加工速度：在加工过程中，控制加工速度，尤其是在材料的转动和切削区域，避免过快的切削速度导致过热和应力集中。
3. 适当的刀具设计：选择合适的刀具和切削参数，以减小切削力和切削热，减轻曲轴的变形风险。
可以采用刀具冷却和润滑的方式，降低切削温度。
4. 合理的加工顺序：根据曲轴的几何形状和传力特点，制定合理的加工顺序，避免过度倾斜、过度振动等情况，减少变形的可能性。
5. 适当的夹持和支撑：在加工过程中，使用适当的夹持装置和支撑装置，以保持曲轴的稳定性和刚性，减少变形。
6. 定期测量和调整：在加工过程中，定期测量曲轴的尺寸和形状，如果发现变形情况，及时进行调整，保证加工质量。
请注意，以上方法仅供参考，具体的加工过程需要根据曲轴的材料、尺寸和形状等因素进行综合考虑。
大功率曲轴跳动超差解决措施
越来越 多地使 用跟踪 磨削工艺 ，这
决定 了 目前 的磨削工 艺只能是先 磨
７１ ２１ １ ０ｆ Ｊ 年第 卿 Ｍ Ｃ 瑕 代零 部 件
ＷＷｋ ｍ ｃ１ ｏ ｏ ｌ ４ ９５ ｃ ｒ ｎ
高的磨 削效率 和更 多的柔性 。基于
此 ， 目前连杆 颈磨床 的磨削工 艺 已
（ ）磨削过程 中 ，残余应 力的释 放导 致 曲轴变 形 曲轴 内部的残 余应 ２
力主要是在淬火过程 中因热胀冷缩 的体积变化以及因相变时新 旧两 相比热容 差异而发生的体积变化所形成。该残余应力的大小决定了曲轴 淬火 变形 的大
根 曲轴淬火前全部是合格 曲轴 ，相位 全部 因淬火变形而发生变化 ，将 曲轴 中
Ｌ４ 修 整后 ，第 四主轴跳 动在０６ ．ｍｍ之 间；磨削后 第三 、四、五主轴 ，Ｌ ．～０８ 跳动全部 超差 ，第四主轴跳 动全部 为０ １ｍｍ，第 三、五主轴 跳动为０ １ ～ ．６ ．３ ０ １ｍｍ。由此 可见 ，淬 火变形导 致相位的变 化 ，导致 后续产生 偏磨 ，曲轴 ． ５ 跳动超 差。淬 火后 内应力过大 ，导致 后续 磨削时 内应 力释放 ，曲轴 跳动超
求 ，曲轴 的规格 越来越大 型化 、重 型化 。从 工艺上 来说 ，大 型 曲轴 一 般都采 用钢件 圆角淬火 的方式实现
曲轴 的 强化 ，随 着 曲轴 长 度 的 增
要控制第三 、四、五主轴颈跳动 ，以免在发动机运行时发生 曲轴的 “ 抱瓦” 或 “ 拉瓦”等质量事故。
在我厂某一 大功率 曲轴生产调试过程 中 （ 采用工艺为 ：主轴颈及连杆颈
Ｅｇ ￣ｉ ｎ粼 造 ｉ ｎ ｔ ｕ
降低曲轴车车拉跳动超差率的有效措施
降低曲轴车车拉跳动超差率的有效措施曲轴是发动机中的重要部件，其作用是把活塞连杆组传来的气体作用力转变为扭矩并对外输出，它的旋转是发动机的动力源。
南汽工厂的曲轴生产线是目前在国际上比较先进的发动机生产线，生产效率比较高，在曲轴主轴颈的粗加工也采用了车车拉技术，并成功降低了曲轴车车拉跳动超差率。
生产线介绍曲轴生产线共有22 台加工生产设备，17 道加工工序（见图1）。
曲轴两端面加工采用Etxe－Tar 专机，加工的是几何中心孔，机床可以根据曲轴动平衡机的数据，自动调整中心孔的位置，以减少加工后的不平衡量。
曲轴两端面螺孔加工采用类似加工中心的柔性专机，为平衡节拍，每次装夹2 根曲轴，大小头相反方向放置。
在工件两端面各有1 根主轴，每根主轴配备具有相同刀具的刀库。
每个加工循环，每根主轴均要加工大、小头的工序内容各1 次。
曲轴油孔采用Etxe－Tar 深孔加工机床加工，MQL 冷却，配备了平行的3 根主轴、每幅夹具同时上料3 根曲轴。
工件通过交换工作台上料，减少装夹工件时间对节拍的影响。
主轴颈粗加工采用Boehringer 机床车车拉，连杆颈粗加工采用Boehringer 机床外铣，沉割槽和止退面采用Hegenscheidt 机床进行深滚压和车滚压，精加工采用Landis 磨床高速磨削。
全线采用了龙门式机械手和曲轴专用自动输送装置，完成曲轴线的自动上下料和工序间的自动输送，使全线形成一个有机的整体，实现自动化、智能化生产。
该条生产线的工艺规划的产能为25 万台/年。
车-车拉工艺Boehringer 车-车拉机床是OP20 加工设备（见图2）。
它通过双主轴同步传动的分度卡盘和可任意位置停止的刀盘，以径向进刀的车和轴向微量进刀的车拉的切削方法，完成对曲轴主轴颈、法兰、轴头的粗、精加工，在加工过程中中心架进行辅助支撑，提高加工刚性。
以加工曲轴主轴颈为例，车- 车拉的加工步骤为：车中间车左端面车右端面车左沉割槽车右沉割槽车拉轴颈。
曲轴加工跳动问题探讨
曲轴加工跳动问题探讨冯飞【摘要】汽车发动机是汽车性能的一个最主要的因素，而曲轴作为发动机的核心部件，又是发动机的心脏，其在加工过程中的品质，无疑决定了发动机的优劣。
笔者从事曲轴加工行业多年，对于曲轴加工的跳动问题，也积累了一定的解决经验，在此与大家进行探讨。
【期刊名称】《中国新技术新产品》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】1页(P102-102)【关键词】曲轴;跳动;卡盘;尾座;中心孔;顶尖【作者】冯飞【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007【正文语种】中文【中图分类】TG16一、夹具的影响对于曲轴这类的轴类加工而言，中心孔顶尖定位是最基本的轴向定位夹紧方式，而在切削加工来说，必须要有驱动旋转的方式，，基本是通过卡爪夹紧和一些拨动部件来实现的，在曲轴的切削过程中，由于曲轴两边受力会导致弯曲，因此，又必须辅以中心支架的夹紧，才能保证曲轴的加工质量。
所以在分析夹具对于曲轴加工的跳动影响时，必须对中心顶尖、卡爪、以及中心支架进行考虑。
（一）中心顶尖1 固定式顶尖。
主要是指固定安装在夹紧装置一侧，顶尖本身不能旋转的，这样的顶尖通常需要在安装前校准好径向跳动值，通过调整螺栓，调整好跳动后再紧固，一般顶尖校准后的径向跳动值推荐粗加工0.005mm以下，精加工0.002mm~0.003mm以下为好，另外，对于顶尖的外表面，必须要保证它的完好，顶尖被划伤和使用太久后的自然磨损，均有可能造成和曲轴中心孔的配合不良问题而造成曲轴跳动增大或者超差。
2 活动式顶尖。
是指顶尖本身可以旋转的，这样的顶尖需要保证旋转后的跳动值在0.003mm之下为最佳，尖被划伤和使用太久后的自然磨损，也会造成和曲轴中心孔配合不良，增大曲轴跳动，活动式顶尖的表面的磨损对于曲轴的跳动的影响要小于固定式的顶尖。
（二）卡爪1 两爪式。
一般两爪式的卡盘在夹紧过程中,只要卡爪的磨损程度是一致的,多数情况下不会使工件产生跳动。
大功率曲轴跳动超差的原因剖析及其解决措施
大功率曲轴跳动超差的原因剖析及其解决措施生产瑛场±产搬l而.大功率曲轴跳动超差的原因剖析及其解决措施通过对影响曲轴变形的原因进行分析,找到了曲轴磨削后变形的主要因素,对这些因素进行详细地分析与试验对比验证,得出了控制曲轴变形原因的根本方法,进而解决了曲轴磨削跳动超差问题.1前言随着载货车向中,重型吨位发展,发动机也朝着柴油化,大功率的方向发展,曲轴需要具备更高的强度,刚度,因此曲轴的品种越来越大型化,重型化.从工艺上来说,大型曲轴一般都采用钢件圆角淬火的方式实现曲轴的强化,随着曲轴长度的增加,淬火后曲轴变形与磨削后曲轴变形越来越难控制,大功率曲轴的变形一直是曲轴加工质量控制的一个难点.曲轴零件结构复杂,生产批量大(在中,小批量生产中需进行多品种轮翻生产),精度要求高(连注:共生产10炉次,每炉次装980件.目前,已连续生产480000件,保证了齿轴渗碳淬火,回火和校直后齿形,齿向畸变的一次交检合格率,取得了良好的经济效益和社会效益.■东风汽车有限公司商用车发动机厂汤宪福杆轴颈的尺寸精度IT6～IT7,圆度≤0.005mm,表面粗糙度O.2mm～O.4mm).目前,曲轴的终/]nz仍普遍采用磨削工艺,为满足曲轴日益提高的加工要求,对曲轴磨床提出了很高的要求,现代曲轴磨床除了要有很高的静态,动态刚度和很高的N-r-精度外,还要求有很高的磨削效率和更多的柔性.基于此,目前连杆轴颈磨床的磨削工艺已越来越多地使用跟踪磨削工艺,决定了目前的磨削工艺只能是先磨全部的主轴轴颈再磨全部的连杆轴颈,这也在无形中增加曲轴变形的控制难度.由于曲轴在装配过程中,与轴瓦间的配合有较高要齿项不接触工装装炉圈5改进后装炉方式圈2010年第7期汽车工艺与材料AT&M129.生导琐场求,故对主轴轴颈跳动要求较高,对六缸大功率发动机而言,特别要控制3,4,5主轴轴颈跳动,以免在发动机运行时发生曲轴的"抱瓦"或"拉瓦"等质量事故.我厂采用的加工工艺为主轴轴颈及连杆轴颈圆角淬火一低温回火一修整中心孔一磨全部的主轴轴颈一磨全部的连杆轴颈,且在加工过程中不允许对曲轴进行校直.在我厂某一大功率曲轴的生产调试过程中,磨削后出现第3,4,5主轴轴颈跳动超差,实际情况第3,5t轴轴颈跳动平均值为0.082mm,最大为0.13mm,偏于公差上限,第4主轴轴颈跳动平均值为0.1mm,最大为0.14mm,通过统计废品率达到了10%～35%,跳动超差直接导致曲轴报废,因此解决曲轴磨削工序变形超差的质量问题势在必行.2大功率曲轴磨削跳动超差的原因分析2.1当瞬时应力大于材料的弹性极限时,产生了曲轴的不均匀塑性变形曲轴在磨削时除了所受的磨削力外,还存在淬火时工件内部产生的残余应力,虽然经过回火工序,该残余应力得到释放,但不可能完全释放.还有在磨削时因偏磨产生的组织应力.当存在磨削烧伤时,因组织转变而形成组织应力.在磨削主轴轴颈和连杆轴颈时,因有中心架抵消磨削力,因此曲轴所受的瞬时力大于材料弹性极限的可能性很小,曲轴在磨NH,1-所受的磨削力是不可能消除的,所以这种情况并不是产生曲轴变形的主要原因.通过多次调整磨削参数,磨削方式及磨削顺序,都无法从根本上解决磨削后曲轴的变形超差问题,这样间接证明了磨削工序并不是曲轴变形的主要原因. 2_2磨削过程中释放的残余应力导致曲轴变形曲轴内部的残余应力,主要是在淬火过程中因热胀冷缩的体积变化,以及因相变时新旧两相比容差异而发生的体积变化形成的.该残余应力的大小决定了曲轴淬火变形的大小:该残余应力经过回火后部分得到释放,但不可能完全释放.因此,在磨削时剩余残余应力释放导致曲轴变形.2.3轴颈内外两侧受力不均.导致曲轴变形淬火后曲轴表面存在很大的压应力,该压应力从表面向内部递减,磨削时如果偏磨,将造成曲轴表面压应力的变化,在相对方向不均衡的情况下,导致曲轴变形.为了验证残余应力及偏磨对曲轴变形的影响,做了如下试验.(1)在前期加工的曲轴中挑取淬火后第4主轴轴颈跳动在O9～10mm之间的曲轴3根,这3根曲轴淬火前全部是合格曲轴,对这3根曲轴的相位进行测量,测量结果见表1.相位全部因淬火变形而发生变化,该3根曲轴中心孔修正后,第4主轴轴颈跳动在0.6～0.8mm之间;磨削后第3,4,55轴轴颈跳动全部超差,第4主轴轴颈跳动全部为0.16mm,第3,5主轴轴颈跳动为O.13～0.15mm.由此可见,淬火变形导致连杆轴颈相位变化,后续磨削时产生偏磨, 曲轴跳动超差:淬火后内应力过大,导致后续磨削时内应力释放,曲轴跳动超差.(2)加工3根内铣相位为15'的曲轴,相位超差3.～5..淬火后曲轴变形控制在O.6mm以内:中,CqL 修正后,第4主轴轴颈跳动控制在O.35mm以内:磨削后第4主轴轴颈跳动为0.15～0.18mm,3根曲轴跳动全部超差.30f汽车T艺与材料AT&M2010年第7期.生亭礤锚经过以上分析发现,曲轴磨削后变形超差的主要原因如下.(7)淬火后曲轴内应力过大,导致曲轴变形超差.虽经回火后应力得到一定的释放,但仍有较大的残余应力带到了磨削工序中.在曲轴磨削过程中,残余应力持续释放而导致跳动超差.(2)因淬火变形导致曲轴相位发生变化,致使磨削时连杆轴颈发生偏磨,导致曲轴因受力不均产生变形.通过以下方法可解决磨削后的曲轴变形.(1)控制淬火后的曲轴变形.(2)控制曲轴的内应力.(3)降低曲轴的变形量,减少曲轴偏磨.(4)通过更改磨削工艺,控制曲轴内应力的释放,避免曲轴变形超差.3曲轴淬火变形,内应力过大的原因分析及其解决措施3.1影响曲轴变形的原因分析(1)由于热胀冷缩和组织转变,发生了体积的变化,导致材料内部产生应力.当瞬时应力大于材料的弹性极限时,产生了曲轴的不均匀塑性变形;当轴颈淬火层深不均匀和轴颈侧面的淬火高度过高时,特别是连杆轴颈与第4主轴轴颈层深不均匀和轴颈侧面的淬火高度过高(连杆轴颈内外结构不一样,直接导致淬火层深不均匀和侧面淬火高度过高对整个曲轴的变形影响最大),轴颈的塑性变形不一样,引起曲轴变形.(2)曲轴在加热和冷却过程中,因为热胀冷缩和组织转变而引起曲轴整体长度变化,此时要求曲轴可以自由伸缩,尾架顶紧力不能太大,如果太大则曲轴将会发生塑性变形.(3)毛坯内应力和机械加工应力的存在,对淬火过程中的瞬时应力有叠加作用,导致曲轴产生不均匀的塑性变形.(4)盐轴在淬火过程中,感应器对曲轴的压力不能太大,力度调整到感应器在淬火过程中正好不脱离曲轴,特别是在曲柄的上,下支点,感应器对曲轴的压力不能差别太大,否则直接引起曲轴的变形.3.2表面感应淬火内应力形成的一般规律零件在加热和冷却过程中,将发生热胀冷缩的体积变化,以及因相变时新旧两相比容差异而发生体积变化.热传导过程中由于零件的表面比心部先加热或冷却,在截面上各部分之间存在温差,致使零件表面和心部不能在同--8,1-期发生上述的体积变化,各部分体积变化相互牵制而产生内应力.加热或冷却速度越大,在零件截面上的温差增大,形成的内应力便越大.热处理过程中所形成的内应力可称为瞬时应力;热处理后在零件内存在的应力则称为残余应力.瞬时应力随着温度的变化而改变其应力大小和方向.如果瞬时应力始终小于材料的弹性极限时,则引起瞬时应力的原因消失后,瞬时应力随即消失;但若瞬时应力大于材料的弹性极限而弓1起不均匀塑性变形,那么当造成应力的原因消失后而保留在零件之中的内应力即为残余应力.根据内应力形成的原因不同,又可分为由温差引起的胀缩不均匀而产生的热应力和由相变不同期及组织不均匀产生的组织应力.3.3解决层深均匀性和侧面淬火高度的措施分析该大功率曲轴生产线所用淬火机是进口法国的EFD淬火机,进口感应器不但价格昂贵,而且热效率极低,因此有必要对进口感应器国产化.在使用进口感应器调试过程中,层深均匀性和淬火后曲轴变形均未得到解决.根据切片结果,对感应器有效圈进行了改进,层深均匀性得到了一定程度的提高,但是侧面淬火深度和高度,仍有一定的缺陷,因此淬火后曲轴变形超差的质量问题,仍未得到彻底解决.通过两轮国产化感应器中间试验,根据前期切片结果,又对感应器有效圈进行了优化试验,层深均匀性和侧面淬火高度均得到彻底解决.为了获得均匀的有效硬化层深度,在感应加热周期内,圆角区要比圆柱区提供更多的能量,以弥补热传导损失的热量.2o10年第7期汽车工艺与材料AT&Ml31.生产碗场由传热学可知,沿某方向通过微区面积ds=dyXdz的热流量是:dqx=/1X(dT/dX)XdsXdt(1)式中,为材料的导热系数;d7-/dX为沿方向该点的温度梯度:df为微量时间.由上式可知,热传导损失的热量与导热系数,温度梯度,导热面积和加热时间成正比.同一轴颈加热时,圆角区和圆柱区的导热系数和加热时间是相同的.导热面积可以分别计算出来,但是两处的温度梯度不同,而且随加热时间而变,要精确计算温度梯度对热流量的影响是十分困难的.定性分析和实践表明,感应加热时,圆角区的升温快,因为沿加热层深度方向和加热区的边缘温度梯度大,热流量损失大,相反则圆柱区的热量损失小.切片试样及切片结果,正好与分析的状况相同.由于有效圈几何形状设计不合理且焊点较多,导致感应器效率低,为了满足层深的工艺要求,必须增加加热时间,加热时间过长导致淬火后变形量过大而造成曲轴报废,此期间曲轴淬火后跳动超差的废品率达到了60%～70%.具体淬火参数见表2.进口感应器有效圈结构见图1.轴颈功率/kw加热时I'~/s冷却时l'~/s备注王袖轴颈2—6180/160/14016/22/2216/16/163组参连许轴颈1～6120～180璃零龠蘑I王轴轴颈318022||蔼∞王轴轴颈1||.180一16薯l虽然影响圆角区温度和圆柱区温度的因素除了热传导之外,还有表面热辐射损失,但是由于加热时间短(12～14s左右),热损失之差不大于3%,可以忽略不计.因此,感应器的设计就是要使圆角处得到足够的热量.(1)进口感应器优,缺点分析进口感应器采用的是有效圈圆弧段与曲轴轴颈表面成45.的结构形式,形状采用的是异型结构(见图1).该感应器有效圈圆弧段设计完全基于使圆角处得到足够的热量,有效圈圆弧段磁场直接作用在圆角和侧面直接加热,而轴颈处硅钢片数量太少,因圆角处的热量损失最大,如果轴颈处热量仅靠圆角处的热量传递,在短时间内不能满足轴颈层深的需要,这是造成感应器效率低的主要原因.该感应器有效圈不是一个整体,由很多部分焊接而成,焊点很多,功率损失大,这是造成感应器效率低的次要原因.此种感应器有效圈圆弧段设计极易出现马鞍形淬火层深,圆角处与轴颈处层深差别太大.如果欲满足轴颈层深的工艺要求,必须增加加热时间,当时的加热时间为22～24S,加热时间越长,曲轴变形越大.采用这种结构形式,能很好地保证侧面淬火高度.查阅前期曲轴的图1进口感应器有效圈结构(2)第一轮感应器优,缺点分析第一轮感应器采用的是有效圈圆弧段与曲轴轴颈表面成0.的结构形式,有效圈是由1OmmX1Omm的标;隹矩形铜管制作而成(见图2).该感应器有效圈圆弧段磁场直接作用在侧面和轴颈上,直接对侧面和轴颈加热,而圆角处大部分热量是由轴颈和侧面传32J汽车T艺与材料AT&M2010年第7期生产碗场.±搬汤导而来,再加上轴颈处还有部分硅钢片,且该感应器有效圈圆弧段是一整根铜管弯制而成,没有焊点,从而使感应器效率得到极大提高.因此种有效圈圆弧段设计极易出现侧面深度太深,圆角处深度太浅,层深不均匀,故引起曲轴变形.由于感应器热效率的提高,淬火功率和淬火时间都有了适当的缩短,曲轴变形与进口感应器相比,下降了很多,但是仍旧存在40%的废品,因此进～步对感应器有效圈结构进行改进势在必行,具体淬火参数见表3.第一轮感应器有效圈结构见图2.轴颈功率/kW加热时1~1/s冷却时I'~1/s备注图2第一轮感应器有效圈结构(3)第二轮改进感应器优,缺点分析第二轮改进感应器采用的是前有效圈左侧圆弧段与曲轴轴颈表面成0.,前有效圈右侧圆弧段与曲轴轴颈表面成45.,后有效圈左侧圆弧段与曲轴轴颈表面成45.,后有效圈右侧圆弧段与曲轴轴颈表面成0.的结构形式,有效圈是由6mm×12mm的异形铜管制作而成,见图3.该感应器有效圈圆弧段磁场--N直接作用在圆角和侧面上,直接对侧面和圆角加热i而另一侧有效圈圆弧段磁场直接作用在侧面和轴颈上,对轴颈与侧面加热i再加上轴颈处还有部分硅钢片,且该感应器有效圈圆弧段是一整根异形铜管弯制而成,没有焊点.f!t~IL,该感应器效率很高.该感应器很好地保证了侧面淬火高度(侧面淬火高度工艺要求为6min).前有效圈剖面图后有效圈剖面图图3第二轮改进感应器有效圈结构2o1o年第7期汽车I艺与材料AT&Mf33生产硬场该感应器综合了进口感应器和第一轮感应器所有优点,同时避免了以上两种感应器的缺点,感应器的效率和稳定性都有了很大的提高,加热功率和加热时间又在第一轮感应器的基础上进行了缩短,切片结果显示,层深均匀性及侧面淬火高度全部优于前两轮感应器切片结果,具体淬火参数见表4,淬火层深切片数据见表5.轴颈功率/kW加热时间/s冷却时I'~1/s备注轴颈左罢淬右星淬轴曩火3.4毛坯内应力的控制方法(1)在前期生产过程中,毛坯厂为了节省节拍时间,缩短了曲轴的正火时间,因此为了降低曲轴毛坯的内部应力,必须保证正火炉温的均匀性和正火的时间,以保证内部组织的均匀性,避免产生内应力. (2)在目前国内的锻造水平下,如dC11曲轴毛坯.国内很难保证一次锻造成形,锻造后很多地方不能满足毛坯图纸的工艺要求.为了降低废品率,毛坯厂对不能满足工艺要求的部位(如充不满,有凹陷等)进行堆焊,而堆焊后又没有按照正规的热处理工艺进行去应力退火,因此为了消除堆焊产生的内部应力,对毛坯厂提出了以下2点要求.a.尽量避免对毛坯进行堆焊.b.对部分必须堆焊的毛坯,按正规热处理工艺进行去应力退火.3.5尾架顶紧力与感应器配重的调整(1)为了保证曲轴在淬火过程中的自由伸缩,尾架项紧力应尽可能小,经过2轮工艺试验,尾架项紧力由2X10Pa降低为O5X1OPa,益轴淬火后第4主轴轴颈跳动量平均降低O.18mm.(2)为了防止曲轴在淬火过程中产生塑性变形,必须尽量降低感应器对曲轴的压力,特别是在曲柄上,下支点的压力,如果曲柄上,下支点的压力差太大,则外力叠加后导致曲轴产生塑性变形.3.6淬火工序改进前,后数据对比分析在该曲轴前期投产过程中,淬火后曲轴变形过大一直是曲轴生产线质量控制的一个难点,整条曲轴生产线因为淬火后曲轴变形过大而无法顺利生产.曲轴生产线的淬火工序废品率一直居高不下,废品率达到了40%之多(回火后第4主轴轴颈跳动工艺要求为0.8 mm),回火后国产毛坯的第4主轴轴颈跳动平均在O.79mm.为了挽救曲轴,部分跳动超差的曲轴不得不继续下流,靠磨床来挽救,这不但造成了对磨床的损害,而且造成人力,物力的极大浪费.改进前,国34I汽车工艺与材料AT&M2010年第7期.生产琐扬产毛坯回火后曲轴第4主轴轴颈跳动数据见表6.两轮的国产化感应器中间试验,对感应器有效圈结构进行了改进,调整了尾架项紧压力和感应器压力,有效地控制了毛坯内应力的产生.目前,淬火后曲轴变形已基本得到很好地控制,淬火后国产毛坯的第4主轴轴颈跳动平均在0.28mm左右,回火后基本能控制在0.22mm左右,废品率控制在1%以内(淬火后第4主轴轴颈跳动工艺要求为08mm,回火后第4主轴轴颈跳动工艺要求为O.6mm),很好地满足了后续加工工艺的要求.改进后国产毛坯淬火,回火后曲轴第4主轴颈跳动数据见表7.4减少偏磨,避免曲轴因表面应力分布不均而产生变形在磨削主轴轴颈时,以顶尖孑L为基;隹,要想避免曲轴产生偏磨,必须控制曲轴淬火的变形.根据前面零件号淬火回火的分析可知,曲轴在淬火时因应力的作用,变形不可避免.特别对大功率曲轴而言,目前需要解决的是尽量降低曲轴的变形量,通过修正中心孔来降低轴颈对顶尖的跳动,尽而减少曲轴的偏磨,避免曲轴因表面应力分布不均而产生变形.目前,我厂曲轴中心孔修正采用的方法是以第2,6主轴轴颈中心轴线为基准,设备修正后的中心孔中心连线与第2,6主轴轴颈中心轴线理论上应重合, 也就是说,修正后的中心孔反映第2,6主轴轴颈中心轴线.从目前现场加工的曲轴来看,对后续减少偏磨量的效果明显,修正效果很好.该修正方法仅适合于淬火后变形规则的曲轴,如果淬火后出现"S"曲轴,该修正方法对磨削将产生不利影响.5更改磨削工艺,控制曲轴内应力的释放,避免曲轴变形超差为了将曲轴内部应力进行释放,可以先对曲轴主轴轴颈进行预磨(必须保证轴颈圆度),然后再磨削全部连杆轴颈,这样可以提前将曲轴内部应力进行释2010年第7期汽车T艺与材料A T&M『35生产碗琶放,最后再精磨全部主轴轴颈,这种磨削方式可以在保证曲轴质量的同时,避免曲轴变形超差.采用这种方法的前提是必须新增磨床或改为双砂轮磨床,我厂该曲轴线已不可能采用该方式.后期再建新的生产线时,可以提前考虑采用这种磨削方式或采用双砂轮磨床,以避免曲轴因前序内应力过大而产生曲轴变形超差.6磨削工序改进前后效果对比验证改进前,因淬火后曲轴内应力较大,曲轴变形过大,磨削后因内应力释放,一直存在着磨削工序跳动超差的质量问题(工艺要求第2,3,5,6主轴轴颈跳动为0.1mm,第4主轴轴颈跳动为0.13mm).实际情况第3,5主轴轴颈跳动平均值为0082mm,最大为0.013mm,第4主轴轴颈跳动平均值为01mm,最大为O.14mm.通过对多批曲轴分批进行统计,磨削工序废品率达到了10%～35%之多,改进前磨削工序后曲轴第3,4,5主轴轴颈跳动数据见表8.零件号第3主轴颈第4主轴颈第5A.轴颈通过对感应器有效圈的改进设计及毛坯应力的控制,对尾架项紧力和感应器配重调整,解决了曲轴淬火变形,降低了曲轴的内应力,进而彻底解决了磨削后曲轴变形超差.通过对该工序160件曲轴进行跟踪检测,结果没有一根曲轴磨削后跳动出现超差,该工序因跳动超差的废品率降为零,第3主轴轴颈跳动平均值为0044mm,第5主轴轴颈跳动平均值为0.045mm,第4主轴轴颈跳动平均值为0.047mm,改进后磨削工序后曲轴第3,4,5i轴轴颈跳动数据详见表9.零件号第3主轴颈第4主轴颈第5主轴颈7G00087GOOlO7G00057Go0237C-00227G0127G0o067G00147G00177G0O16002…q∞|薯0:03&077结束语欢迎订购EEC指令(中英文对照版)0为了满足目前我国汽车行业对国外汽车法规了解和掌握的迫切需要,国家汽车质量监督检验中心(长春)与莱茵技术(上海)有限公司北京办事处合作组织汽车行业专业人士翻译了最新EEC指令,并委托《汽车文摘))杂志编辑出版.全套,丑EC指令共计58本,并附光盘一张,为中英文逐页对照形式,便于使用.黪.该EEC指令由《汽车文摘》杂志编辑部负责向汽车行业各企业推广销售,价格为7500~L/套,欢迎各企业来电咨询嗡受一联系人:杜女士电话:0431:85789859传真:0431:85789810E—mail:**************** I36f汽车212艺与材料AT&M2010年第7期∞∞∞O.OOOOO^U^OO^嘶∞∞叭∞O0OOOOOO0。
曲轴圆跳动的操作方法
曲轴圆跳动的操作方法
1. 准备工具
首先需要准备工具：杠杆、扳手、车间手套等。
2. 拆卸曲轴
先将车底盘升高，拆下曲轴防护罩。
松开连接曲轴的部件如皮带或链条并拆下曲轴。
3. 检查轴承
检查曲轴上的轴承是否受损或磨损。
如果轴承出现问题需要更换，否则将会影响曲轴的运转。
4. 安装轴承
安装新的轴承需要注意的是，贴合面必须加润滑油。
轴承的尺寸必须和原来的一样，否则会出现问题。
5. 重新安装曲轴
重新将曲轴安装回原位并紧固螺栓。
最后再次松开连接曲轴的部件，检查曲轴是否安装正确并无偏移。
曲轴圆跳动实习报告
实习报告：曲轴圆跳动测量一、实习背景及目的随着我国汽车工业的快速发展，发动机作为汽车的核心部件，其性能和可靠性至关重要。
曲轴作为发动机的关键零件，其质量直接影响到整个发动机的运行效果。
曲轴圆跳动是衡量曲轴质量的重要指标之一，它影响着曲轴的旋转平衡和发动机的振动。
本次实习的目的在于深入了解曲轴圆跳动的概念、测量方法及意义，提高我们对发动机曲轴质量控制的认识。
二、实习内容与过程1. 曲轴圆跳动的概念曲轴圆跳动是指曲轴轴线在垂直于轴线的平面内的最大偏移量。
它主要由曲轴自身的制造误差、装配误差、磨损及负荷作用等因素引起。
曲轴圆跳动会导致发动机运行时的振动和噪音增大，影响发动机的性能和寿命。
2. 测量方法本次实习采用三爪卡盘固定曲轴，利用百分表测量曲轴圆跳动。
具体步骤如下：（1）将待测曲轴清洁干净，并固定在三爪卡盘上。
（2）调整百分表，使其测量面与曲轴轴线垂直。
（3）缓慢旋转曲轴，观察百分表指针的波动。
（4）记录百分表指针的最大偏离值，即为曲轴圆跳动。
3. 实习结果与分析经过多次测量，待测曲轴的圆跳动最大值为0.02mm，符合发动机制造工艺要求。
分析认为，曲轴圆跳动的主要来源有以下几点：（1）曲轴自身的制造误差，如原材料的不均匀性、加工设备的精度等。
（2）曲轴装配误差，如轴承间隙、连杆轴颈的配合间隙等。
（3）曲轴在运行过程中的磨损，如滑动轴承的磨损、油封的磨损等。
（4）发动机负荷作用，如气体力、惯性力等。
三、实习收获与反思通过本次实习，我们对曲轴圆跳动的概念、测量方法及影响因素有了更深入的了解。
同时，我们也认识到曲轴圆跳动对发动机性能的重要性。
在今后的学习中，我们将更加关注发动机曲轴质量控制，努力提高自己的实践能力，为我国汽车工业的发展贡献自己的力量。
四、实习建议（1）加强曲轴制造过程中的质量控制，减小制造误差。
（2）提高曲轴装配精度，减小装配误差。
（3）优化曲轴的材料选择和热处理工艺，提高曲轴的耐磨性。
曲轴线磨床磨削加工质量问题解析
曲轴线磨床磨削加工质量问题解析1.概述发动机曲轴连杆颈和主轴颈需要磨削加工，精度要求高，尺寸要求都在微米级，加工过程中经常会出现尺寸及形位公差超差的问题。
主要有主轴颈跳动超差，主轴颈/连杆颈外圆尺寸超差、连杆颈相位角度超差等问题，下面针对这三个问题，做一下详细的解析。
2跳动问题排查1..出现跳动问题，分两种情况;第一，如果是偶尔出现，则需要检查工件顶尖孔是否有铁屑，机床装夹是否异常，是否需要调整冷却水冲洗的角度及方向。
第二，如果大量出现时，当然也要排除来料的问题，再检查机床本身的问题。
头尾架顶尖跳动是否正常，顶尖是否松动；尾架顶尖中存在一个弹簧，如果有必要可以更换一个新的弹簧；中心架的推出和抬起度检查，因为M2的跳动过大也会导致其他轴径跳动偏大；V型架支撑是否调整不好与工件有干涉；尾架顶尖气压不合适；图中尾架套筒夹紧压力当前6bar，可以适当减小，最大6bar。
根据工件跳动波动规律适当修正；例如M1，连续测几根工件，用表打出工件跳动的大小及高低点，然后在机床的Juwop/u中进行修正，如果Main 1跳动在P1角度为最高点，则在M1的X中做个正值修正，如果其他角度，可以在Y轴也适当修正，这样就可以把M1的高点适当修正回来。
3尺寸波动问题尺寸波动问题则分为某个测头加工的所有尺寸均有问题，还是仅这个测头加工的其中个别轴径有问题。
如果是这个测头加工的所有轴径都有问题，则需要怀疑这个测头本身是否有问题；如果工件圆度不好，则肯定都会影响直径；砂轮太钝或者到寿命，一样影响直径，则需要修砂轮及更换砂轮；首先验证侧头的重复性，检查测头机械上是否松动，测头线缆是否进水，检查测头的温度补偿系数是否输入正确，还有就是Marposs信号转接头及P7出现问题。
如果仅是某个轴径出问题，则需要把测头落在相应轴径上，看看是否与工件有干涉或者碰到工件油孔。
除掉上面这些原因，如果加工中出现尺寸过大或者过小的报警时候，则进入到相应的Marposs界面，查看是加工到那个轴径时候报警。
曲轴中心孔深度加工不稳定的解决方案
曲轴中心孔深度加工不稳定的解决方案1. 问题的提出：某机型曲轴生产线正式投产后，一直存在一个问题：在OP10工序铣端面、钻中心孔时，每次更换中心钻后，加工中心孔的深度总是出现严重超差情况，造成加工不良，需要对中心孔深度尺寸进行调整。
作为加工后序的定位基准，其作用至关重要。
中心孔的深浅不一，不仅影响后序的加工定位，使毛坯粗加工余量分布不均匀，而且对后序刀具使用寿命产生严重影响，出现异常磨损或崩损情况，使得后序工序加工过程中出现一系列的不良反应。
2. 加工工艺介绍及原因分析：（1）加工工艺介绍。
OP10的加工内容为铣两端面、钻中心孔、套车法兰及小头轴颈。
所用设备为单托盘卧式高速加工中心，机床控制系统采用西门子840D系统，机床各轴采用光栅尺进行闭环控制，重复定位误差在0.01mm以内。
工件轴向定位基准为第三主轴颈两止推面，径向定位基准为第一、第五主轴颈，采用自定心的液压夹具定位，夹紧定位可靠。
所用中心钻为硬质合金材质，采用液压刀柄夹紧，干式切削，钻头可进行重磨。
中心孔深度要求为：将直径为12.7mm 的钢球放置于中心孔中，测量球顶至法兰端面的距离为（6.43±0.05）mm，如图1所示。
图1 曲轴加工定位示意图（2）中心孔深度超差原因分析。
根据实际加工过程反馈，出现中心孔深度超差的情况主要为每次换刀后，调整合格后在一个换刀周期内加工尺寸是稳定的。
因此，主要针对刀具与加工程序调整方面进行重点分析。
从刀具方面分析。
所用中心钻为硬质合金材质，可进行修磨，同时对中心钻引导部分及60°锥面进行修磨。
对比修磨刀具与新刀具后发现，修磨刀具引导部分，钻尖顶端至锥面切削刃的长度L存在差异，同时修磨的中心钻顶角与60°锥面角度也存在误差，如图2所示。
图2 中心钻刀具刀具调整方面，只保证刀柄与主轴结合面至中心钻顶端的刀长尺寸L1，用对刀仪精确测量。
中心钻60°锥面尺寸未知，依靠修磨精度保证。
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发动机曲轴加工过程中跳动控制方法
作者：梁雄荣
来源：《大众汽车·学术版》2019年第01期
摘要曲轴是发动机的核心部分，其各项参数的好坏影响到发动机的使用寿命，加工过程中常因毛坯、机床、刀具、参数等因素影响而发生弯曲变形，出现跳动超差的情况，影响发动性能。
本文通过对影响跳动的因素进行分析和总结，分析跳动量大的原因及控制方案。
关键词曲轴;夹具;跳动;校直
1 跳动的定义
径向跳动是指被测回转表面在同一横剖面的表面上各点到基准轴线间距离的最大变动量。
曲轴弯曲变形直接表现出来的结果就是各轴的外圆相对主轴颈A1、A5或中心孔轴的线跳动量较大。
2 跳動原因分析及措施
2.1 夹具的影响
曲轴轴颈表面的加工，通过安装在左右两主轴上的顶尖夹紧曲轴中心孔进行轴向定位，再通过卡爪夹紧法兰端和芯轴端表面，驱动工件旋转而进行切削，因曲轴的刚性差，在加工中容易因切削力而变形，因此使用中心支架加以辅助。
因此对跳动分析时需要对这些因素进行分析。
（1）主轴卡盘回转中心不同心
所有夹具的安装调试，是基于左右卡盘回转轴线在同一直线上进行的，回转中心不同心，在曲轴顶尖顶紧、卡盘夹紧时，自定心精度功能将失去，出现工件一边高一边低的现象，夹紧时就会出现弹性变形，加速顶尖及卡爪的磨损。
因此要控制左右两轴的高度差在20um内，以确保主轴回转中心的同心度。
（2）中心顶尖跳动大导致不同心
定位工件的顶尖和卡盘回转轴线的同轴性决定了支承的精度，顶尖套和顶尖座的同轴度由轴孔配合决定，顶尖座和顶尖套磨损后，精密轴孔配合失效无法保证，受力时工件回转中心偏离中心轴线较大，这种情况下加工出现跳动较大情况，此时需要更换备件以确保机械部件的正常。
当机械部件正常的情况下，需要通过调整来获得所要精度。
调整到允许范围内，通常半精加工调整后的顶尖跳动值为10un以下，而精加工则为1um～3um。
（3）左右主轴卡盘
卡盘是机床上用来夹紧工件带动工件旋转的机械装置，曲轴在加工前以两端中心顶尖顶紧定心，再用卡爪夹紧工件，若卡爪夹紧时与主轴中心不同轴，车削出来的工件就偏心，而在实际测量曲轴时是以中心孔为定位的，车出的曲轴偏心，测量出来的主轴颈跳动肯定会超差。
从卡爪的数量来分为两爪卡盘，三爪卡盘，四爪卡盘。
目前影响工件跳动的主要是三爪卡盘和四爪卡盘。
三爪卡盘：内部是通过三个液压缸带动一个推杆机构来推动卡爪臂在万向节轴承上前进和夹紧，理论上是能够同步前进到位夹紧工件的，当出现活塞固定螺栓断裂活塞前进受阻或是万向节错位时，会导致某个卡爪臂前进不到位，三个臂出现受力不均匀，从而将工件夹偏的情况出现;卡爪作为与工件直接接触部分，长期使用会出现磨损不均匀的情况，从而将工件夹偏，因此在处理跳动时需要将卡爪夹紧后的跳动控制到20um以下为好。
四爪卡盘：在双砂轮磨床上使用，两对卡爪以90度相间对称分布，分别由两对液压缸控制，内部有一对液控单向阀，当液压油通过单向阀的流量不一样时，会出现两组液压缸进给不同步，夹紧到位时会出现曲轴从中心孔滑出来的现象，曲轴中心孔定位出现偏移，磨削出现偏磨，从而导致粗加工磨不完，精加工时因余量不足产生跳动，需要检查液压油路及卡盘内部阀芯，清洁卡盘组件。
在卡爪出现磨损不均的情况也会出现把工件夹偏，此时需要更换卡爪。
（4）中心支架辅助支承
中心支架支承在刀具作用点相近的位置，减少切削力作用下工件的弯曲变形，提高加工的精度。
中心支架对工件跳动的影响主要有两种：夹紧中心与主轴旋转中心不同轴、中心支架圆柱滚子轴承磨损。
抬高或拉低中心支架都会使得夹紧后的中心与主轴中心不同心，中心支架将工件的中心拉偏旋转中心，工件受到切削力时得不有效的支撑而变弯，出现跳动偏大。
因此在粗加工阶段，中心支架抬起度控制在10um，精加工中控制在抬起2um、推出8um左右，能够有效的控制受力变形，获得所需加工精度。
滚轮型中心支架，当出现润滑不良导致异常磨损或是滚子被铁泥卡住时，中心支架夹持工件时产生震动，加工不平稳，继续使用就会产生振纹或是工件压伤，轴颈跳动变大，此时需要疏通油路或是更换轴承。
2.2 工件中心孔的影响
曲轴中心孔作为各工序的加工基准，对后工序曲轴加工跳动的产生有重要的影响，主要有以下两方面：
（1）中心孔圆度不好
经过验证，当中心孔圆度大于0.03时，磨削工位对主轴颈产生的跳动增大较多，因此需要对圆度进行控制。
影响的要素有主轴的跳动过大、丝杠反向间隙大、夹具不稳定、刀具刚性不好、使用单刃加工等，要对各要素进行控制，如使用双刃刀代替单刃刀，加工时工件受力平衡，可以有效的控制中心孔的圆度。
（2）中心孔上有铁屑
曲轴在加工过程中使用油雾和冷却液，加工后会有铁屑粘在中心孔上，在磨削时顶尖将铁屑顶在中心孔上，使得定位面不能很好地跟顶尖贴合，受力时产生偏移，从而产生跳动超差。
通过在曲轴移动过程中增加毛刷、吹气、清洗水管装置将铁屑去掉。
2.3 滚压校直对跳动的影响
滚压校直，经过深滚压后，由机床自带的Marposs测量系统测出工件的跳动量，当轴颈的跳动值超过设定值时，会通过RTC（实时计算机）计算出当前最佳的校直方法，用适当的力对其中某一轴颈进行校直，以降低工件的径向跳动。
（1）marposs测头对校直的影响
滚压后使用测头对主轴颈的跳动进行测量，如果小于设定的跳动值，则完成滚压;如果大于设定值，通过运算比较后对某一个轴颈施加力进行校直，然后重复测量，直到达到要求。
如果测量的数值不准确，在RTC判定后，判定错误施加力对轴颈进行校直，造成跳动的累加变大。
需要检查测量数据的准确性，提高校直数据的可靠性。
（2）滚压过程中滚压力异常
过小的滚压力使得工件达不得滚压的效果，需要多次校直或无法校直;过大的滚压力且方向不对时，会出现弯曲方向与原跳动方向的叠加加大跳动量，后工序加工时就会出现磨偏、跳动大，因此需要定期地进行滚压力检查校准。
2.4 精车止推面工序对跳动的影响
止推面位于A3主轴颈的两侧位置，加工时曲轴受切削力，由于没有中心支架进行支撑，加工过程中受力产生变形，出现A2、A3、A4的跳动变大。
可通过减小止推面的加工余量，降低进给速度来减小该工位造成的跳动。
2.5 磨床磨削导致跳动变大
（1）残余应力曲轴变形影响
曲轴在粗加工、热处理后内应力过大，导致曲轴弯曲变形，经回火、滚压校直后应力得到了一定的释放，但仍有较大的残余应力带到了磨削工序中，在曲轴磨削的过程中，残余应力持续释放导致曲轴变形而导致跳动超差。
因此控制淬火、干切削变形，降低曲轴内应力是解决磨削后曲轴变形超差的根本措施。
通过对感应器有效圈改进以及毛坯应力的控制，解决曲轴淬火变形，降低曲轴的内应力，进而解决磨削后曲轴变形超差。
在磨削工位，在粗磨结束后，通过松夹卡爪然后精磨，以此来释放压力，减少跳动超差。
对于热胀冷缩和组织转变，引起曲轴整体长度变化，此时曲轴要可以自由伸缩，尾架顶紧力不能太大，否则跳动超差就比较明显了。
（2）磨偏对跳动的影响
在磨削過程中，磨削力受到磨削余量的影响，当来料的毛坯圆度不好、连杆颈相位不稳定、中心孔圆度超差、或是有铁屑粘在中心孔定位面上时，工件会往一个方向偏，磨削循环就会将工件磨偏，曲轴受力不均而弯曲，产生跳动超差。
因此需要控制好曲轴来料的各个尺寸公差、保证磨削时受力均匀。
3 主轴颈跳动超差案例
2018.7.4 白班，生产线车车拉机床加工出来的工件除A3外，其它主轴颈A1、A2、A4、A5的跳动都超差，检查发现三个卡爪伸出量不一致，原因为第3个卡爪万向轴承外圈定位销断裂旋转一个角度，外圈上的台阶卡到卡爪，使其伸出量减小，夹紧力达不到而夹偏。
重新正确安装后跳动问题得到解决。
4 结论
曲轴的加工工艺复杂多样化，引起曲轴颈跳动超差的因素多种多样，需要根据曲轴的加工工艺及定位方式来进行逐一排除，为了能够快速查找到问题的起因点，需要熟悉机床的夹具结构、工作原理、工艺步骤。
以上是这些年来对故障处理后的经验总结，同时还存在一些未明因素，需要继续探讨分析。
参考文献
[1] 滚压机《维修手册》
[2] 车铣《维修手册》
[3]; 张金安.大功率曲轴跳动超差解决措施[J].汽车工艺师，2010（5）：78-82.
[4] 冯飞.曲轴加工跳动问题探讨[J].中国新技术新产品，2014（01）：102.
作者简介
梁雄荣，本科学历，助理工程师职称，主要从事汽车发动机工厂数控设备维修、维护、设备优化改进等方面工作。