【摘要】一直以來，隨著科技的蓬勃發(fā)展，機械制造在我國占著越來越重要的比重，磨削技術在機械加工領域中扮演著越來越重要的角色；在機械行業(yè)中，眾所周知曲軸在柴油機中是非常重要的零部件，曲軸精加工的工序主要包括磨削技術，這一重要工序對曲軸的很多方面比如尺寸精度、形位精度以及表面的粗糙度和跳動都有非常重要的影響！

【關鍵詞】數(shù)控系統(tǒng)；曲軸；磨削

1.曲軸數(shù)控磨削工藝

曲軸是發(fā)動機的核心零件，曲軸連桿軸頸在發(fā)動機中會直接承受各種復雜的交變載荷，軸頸與軸瓦間長期處于高速相對運動狀態(tài)，因此對連桿頸的制造有非常嚴格的要求，包括它的形狀、位置精度以及表面粗糙度。

1.1曲軸的加工工藝和材料

一般曲軸在運轉時主要受交變的扭矩和彎矩載荷的影響，這就必須要求曲軸必須具備足夠的強度和剛度以及高精度才能夠承受荷載！綜上所述，曲軸的加工方法以及必要地提高加工精度則顯得尤為重要！一般地，球墨鑄鐵和調質鋼以及非調質鋼是曲軸常用的材料！首先制造業(yè)的發(fā)展需要考慮成本因素，因此，一般用球墨鑄鐵，由于球墨鑄鐵的力學性能接近調質鋼，性能也比較好，并且成本只有調質鋼的1/3左右，在工業(yè)中得到廣泛使用。根據(jù)統(tǒng)計資料來看，車用發(fā)動機的曲軸一般用球墨和鑄鐵材料所占的百分比來合成，例如美國為90%，英國為85%，日本為60%。在我國的汽油機曲軸中，和國外不同的是我國一般采用球墨鑄鐵來進行制造，國內采用的材料牌號主要有：qt700-2、qt800-6、qt900-6、等溫淬火球墨鑄鐵等。在柴油機曲軸的制造中，通常采用調質鋼或者非調質鋼來進行制造，其中調質鋼通鋼所用的材料主要有：40cr和42crmo等；非調質鋼通常所用的材料主要有：48mnv、38mnv6等。

1.2曲軸磨削的工藝要求

國內磨削工藝一般分為粗磨和精磨，磨削工藝主要兼顧兩個問題，第一點是如何保證曲軸質量，第二點則是要有利于消除或減少磨削裂紋！

1.2.1曲軸磨削的工藝精度要求

在設備加工中，曲軸磨削的工藝精度要求極高，這不僅僅只是為了考慮誤差因素，更多的是工業(yè)發(fā)展中對技術的一種認可！在機床的加工生產(chǎn)中，對工件的精度有非常嚴格的要求，比如長度超過6m以及重量超過5t的工件，主軸頸和臉干精度則必須要達到Ra=0.4～0.6μm，主軸頸、連桿頸直徑公差必須控制在0.008mm，并且它們的直線度要控制在0.01/200mm；而對于連桿頸分度±15′的技術要求是在加工不同角度和不同偏心量的連桿頸磨削的大型曲軸磨床時，精度必須更加準確才能合格！

1.2.2曲軸磨削的質量指標及理論公式

曲軸磨削的質量指標主要包括磨削粗糙度、磨削力以及砂輪損耗等因素；

磨削力的主要特征及計算

如圖所示，對于砂輪來說，雖然單個磨粒的切削厚度比較小，但是砂輪是整體運轉，大部分的磨粒同時與被磨金屬層進行擠壓、刻劃和滑擦的話，并且在機械加工中磨粒的工作角度有時候不會特別合理，這就使得磨削力的總量值變得非常大；所以在測量和計算中，一般會把總磨削力進行分解，分別是三個相互垂直軸向（F）x、徑向（Fy）和切向（Fz）磨削力；根據(jù)圖1可以分析磨削力主要包括以下幾種特征：

1.根據(jù)計算，徑向磨削力F應該最大。原因是磨粒的刀棱主要是以負前角來進行工作，并且在刀棱鈍化了以后，棱面變小，而與磨粒與工件的實際接觸面積增大了，使得徑向磨削力Fy增大，通常徑向磨削力Fy=（1.6～3.2）Fz。

2.軸向磨削力Fx在磨削力計算中一般很小，所以可以忽略不計。

3.不同的磨削階段磨削力一般會發(fā)生變化；首先在初磨階段，磨削力的變化幅度較大，一般由小變大；其次進入穩(wěn)定階段以后，磨削力比較穩(wěn)定，主要原因是工藝系統(tǒng)的彈性變形達到了一定程度；最后，達到光磨階段后，實際磨削深度基本為零，此時的磨削力漸漸變得很小。

1.2.3關于曲軸磨削粗糙度在實際生產(chǎn)中的影響因素

在實際生產(chǎn)中，關于曲軸磨削粗糙度在實際生產(chǎn)中的影響因素主要包括幾何因素、物理因素以及工藝系統(tǒng)振動！

1.3曲軸數(shù)控磨削的加工流程

曲軸數(shù)控磨削的加工流程在現(xiàn)代工業(yè)技術中并不繁瑣，主要融入了很多現(xiàn)代先進的設計和工藝技術，使得加工精度得到完善，加工效率得到提高！

曲軸制造工藝的進展一般包括球墨鑄鐵曲軸毛坯鑄造技術（熔煉和造型）、鋼曲軸毛坯的鍛造技術以及機械加工技術等！

2.曲軸的數(shù)控加工技術

曲軸是汽車等發(fā)動機中最重要而且是承受負荷最復雜的零件，鑒于曲軸的復雜性和重要性，對曲軸的數(shù)控加工技術的研究顯得尤為重要！

2.1曲軸的特征分析

曲軸的作用是把活塞的往復運動轉化為旋轉運動，輸出發(fā)動機的功率。主軸頸、連桿軸頸、曲柄、平衡塊、前端和后端是曲軸的主要結構特征；而曲軸對機械加工要求較高的部分主要是主軸頸和連桿頸，主軸頸的作用是為了保證曲軸始終工作在同一軸線上，并且在主軸承上轉動靈活，使摩擦盡可能減??；連桿頸的主要作用是連接連桿（連桿頸處載荷較大，對其強度和剛度要求高）。

2.2曲軸加工技術及其特點

曲軸加工技術主要包括四點，分別是曲軸車削技術、曲軸銑削技術、曲軸車—車拉技術以及車—車拉曲軸加工技術；車—車拉曲軸加工技術是將以前曲軸銑削、車—拉和計算機數(shù)控技術融于一體而產(chǎn)生的，它代表著當今曲軸加工的最新技術水平！

2.3曲軸NC加工實現(xiàn)

曲軸NC加工的實現(xiàn)需要一系列繁瑣的數(shù)控程序和過程，主要步驟是（以Pro/Engineer集成軟件為例）。

結束語

本文主要對數(shù)控系統(tǒng)曲軸磨削加工技術做了初步的分析研究；通過對曲軸磨削技術的論述，來研究基于磨削技術在加工中的重要作用。首先在分析國內曲軸磨削工藝的基礎上，結合我國機械制造當前的生產(chǎn)條件，對曲軸數(shù)控磨削工藝的流程以及要求進行分析，以此來闡述實際生產(chǎn)過程中該工藝的各項影響因素；通過對曲軸數(shù)控磨削技術進行側重論述，來體現(xiàn)數(shù)控磨削作為磨削技術的主要發(fā)展方向之一的重要作用。數(shù)控技術可以提高磨削的自動化程度，實現(xiàn)高速高精度加工。對曲軸磨削技術的深入研究，有利于我國機械制造業(yè)的發(fā)展，對提高我國的磨削制造水平具有重要的意義！我國目前工業(yè)化發(fā)展迅速，現(xiàn)代化的設計工藝與技術也為當前磨削數(shù)控系統(tǒng)的智能化、高速高精度加工的發(fā)展提供了很多發(fā)展機遇，使得曲軸磨削數(shù)控加工技術在現(xiàn)代化的工業(yè)浪潮中得到不斷完善，工業(yè)化進程也得到提高！

參考文獻

[1]王濤，李劍，高航.磨削技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機械設計與制造，2003年02期.