劉東洋

摘 要：汽車由成千上萬個零件組成，零件的質(zhì)量決定著汽車的質(zhì)量，汽車零件的機械加工質(zhì)量影響著汽車零件的使用壽命、工作性能和可靠性，保證汽車軸類零件的機械加工質(zhì)量是保證汽車整車質(zhì)量極其重要的環(huán)節(jié)。為確保車輛的質(zhì)量及安全運行，制造加工企業(yè)應不斷地提高汽車軸類零件的加工質(zhì)量。本文就如何提高汽車軸類零件的加工質(zhì)量進行分析探討。

關鍵詞：軸類；加工誤差；質(zhì)量

中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A

一、汽車軸類零件的特性

軸類零件是汽車機械結構中支承傳動件、承受載荷、傳遞轉矩和動力的常見典型零件。軸類零件的失效形式有疲勞、過載斷裂、過量變形和軸頸過度磨損。從軸類零件的性能要求上看，選材應有較高的剛度和強度容余，適當?shù)臎_擊韌性和高的疲勞強度，對軸頸處受摩擦部要具有高強度和耐磨性。工藝上切削加工性和淬透性。

二、汽車軸類零件加工過程分析

（一） 毛坯

制造軸類零件常采用30Mn2、40MnB、40Cr等合金鋼作為原材料，毛坯件一般為鋼模鍛件。首先對鋸料尺寸進行檢驗，之后進行加熱以改變鋼材的金相組織，改善壓型性能和加工性能，用壓力機對原料進行壓形、成形后對其沖孔。

（二）機械加工、熱處理及質(zhì)量控制流程

1.確定工序內(nèi)容，對零件圖樣進行數(shù)控工藝分析，確定零件圖形的數(shù)學處理及編程尺寸設定值，選擇數(shù)控機床類型，制定數(shù)控工藝路線，如工序劃分、加工順序的安排、基準選擇、與非數(shù)控加工工藝的銜接等，設計數(shù)控工序如確定工步、刀具選擇、夾具定位與安裝、確定走刀路線、測量、確定切削用量等，編寫、校驗和修改加工程序，調(diào)整數(shù)控加工工藝程序，如對刀、刀具補償?shù)取?/p>

2.對粗加工完成的零件進行熱處理，一般采用調(diào)質(zhì)處理，即淬火后高溫回火，以使軸獲得較高的強度和硬度，具有較好的塑性和韌性，即具有良好的綜合力學性能。

3.硬度檢驗，組織探傷。利用布氏硬度計測驗熱處理后零件的硬度，根據(jù)壓痕深度測量硬度值，然后采用超聲波探傷儀對零件內(nèi)部組織缺陷進行探傷，觀察內(nèi)部組織是否存在裂紋、氣孔、折疊等不良情況。

4.金相組織檢驗。對零件成品進行取樣切片，然后采用金相顯微鏡對切片進行組織檢驗，觀察被檢樣本金相組織與標準樣本比對是否符合相關等級評級標準。

5.最終檢驗。根據(jù)技術文件要求對成品進行尺寸全檢及特殊特性檢驗，按要求進行過程記錄。

三、從制造工藝及流程上把好質(zhì)量關

（一）影響軸類零件加工質(zhì)量的因素分析

1.毛坯質(zhì)量

任何產(chǎn)品質(zhì)量都要先從毛坯件的源頭把控，選擇符合生產(chǎn)標準的原材料是保證零件質(zhì)量的關鍵第一步。

2.工藝系統(tǒng)的幾何誤差

主要包括：一是主軸回轉運動誤差，直接影響加工精度，尤其是在精加工時，該誤差往往是影響工件圓度誤差的主要因素。二是導軌誤差，刀具的定位、夾緊、安裝和對刀誤差等都將影響零件的加工誤差。

3.工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差

內(nèi)熱源包括切削熱和摩擦熱；外熱源包括環(huán)境溫度和輻射熱。切削熱和摩擦熱是工藝系統(tǒng)的主要熱源。工件、刀具和夾具受切削溫度的影響，發(fā)生變形，產(chǎn)生加工誤差。

4.工藝系統(tǒng)受力變形引起的誤差

主要影響的因素有：一是工件剛度不足；二是刀具剛度不足；三是機床部件剛度不足；四是工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響。

5.工件內(nèi)應力引起的誤差

工件在鑄造、鍛造及切削加工后，內(nèi)部會存在各種內(nèi)應力。零件內(nèi)應力的重新分布不僅會影響零件的加工精度，而且對裝配精度也有很大的影響。細長的軸類零件在加工和運輸中很容易產(chǎn)生彎曲變形。通常情況下應力處于平衡狀態(tài)，但毛坯或加工后的工件具有應力，當工件的應力恢復平衡狀態(tài)時，將使工件變形，從而產(chǎn)生加工誤差。

6.測量誤差

因受到測量方法和量具精度影響測量結果的準確性而引起的誤差，在工藝系統(tǒng)中，工件、刀具在機床上的互相位置精度，是通過調(diào)整機床、刀具、夾具或工件等來保證的。為了調(diào)整誤差，需要對測量方法和量具精度進行嚴格規(guī)范和要求。

（二）提高軸類零件加工質(zhì)量的措施

為保證和提高汽車軸類零件的加工質(zhì)量，必須減少零部件的加工誤差，根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因不同，可采取不同的措施或者將多種措施結合起來，以保證和提高零件的加工精度。

1.減少工藝系統(tǒng)受力變形的措施

（1）提高接觸剛度

提高接觸剛度常用的方法：一是改善工藝系統(tǒng)主要零件接觸表面的配合質(zhì)量；二是預加載荷，減少受力后的變形量。

（2）提高工件剛度，減少受力變形

對于軸類零件，特別是細長軸及叉類等結構的零件，非常容易變形，主要措施是縮小切削力作用點到工件支承面之間的距離，以增大工件加工時的剛度。在切削加工中，加工時可采取一些輔助裝置以提高機床部件的剛度。

（3）合理裝夾工件，減少夾緊變形

對于各種軸類零件的加工，特別是薄壁或小尺寸的零件的加工，應選擇適當?shù)募庸し椒ǎ瑴p小形狀誤差。

2.減少工藝系統(tǒng)熱變形的主要措施

（1）減少發(fā)熱和隔熱

可以從改變機床結構或改變潤滑方式等入手，把熱量分散出去。

（2）加強散熱能力

為了消除機床內(nèi)部熱源的影響，可以采用強制冷卻的方法，吸收熱源發(fā)出的熱量，從而控制機床的溫升和熱變形。

（3）用熱補償法減少熱變形的影響

為使機床的整體溫度均勻，不提倡單一的減少熱量，可采用熱補償法使機床的溫度場比較均勻，產(chǎn)生均勻的熱變形可以減小誤差。

（4）控制溫度的變化

車間內(nèi)的溫度變化影響著機床的精度，可以提前發(fā)動機床進行預熱，減小溫度的變化。

汽車零件的制造和安裝是產(chǎn)品出現(xiàn)故障最為重要的原因。細分制造問題，我們可知，汽車零件的組部件和原材料是極其關鍵的一部分，因此在考慮時還應納入裝配工藝這一項內(nèi)容。另外，相關人員在進行汽車零件的質(zhì)量監(jiān)督工作時應采取多項有效措施，不斷地提升采購的汽車零件的質(zhì)量。比方說可采用以下措施來優(yōu)化監(jiān)造管理模式。第一，強化監(jiān)造管理，使監(jiān)造范圍得以擴大。第二，將制造系統(tǒng)的零件質(zhì)量監(jiān)督系統(tǒng)建立起來，充分地對信息資源進行利用來開展汽車零件的監(jiān)造工作。第三，要將聯(lián)動機制建立起來，讓供應商提供汽車零件的質(zhì)量保證。與此同時，要動態(tài)化地對供應商進行管理。第四，要將汽車零件的質(zhì)量監(jiān)督控制的專家?guī)旖⑵饋?，并在實際中不斷完善，同時要打造一支強大監(jiān)造隊伍，加強對汽車零件的管理。最后，要不斷地優(yōu)化汽車零件管理模式，同時代發(fā)展相結合，創(chuàng)新電網(wǎng)汽車零件的監(jiān)造模式，加大力度對汽車零件的壽命質(zhì)量的監(jiān)督力度。只有將這一些工作做好，才利于規(guī)?；稑斯ぷ鞯拈_展，才能夠確保汽車零件的質(zhì)量和管理質(zhì)量。

結語

總之，生產(chǎn)企業(yè)在軸類零件加工前，對影響機械加工精度和質(zhì)量應做好充分了解和分析掌握，在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，及時總結機械加工制造的經(jīng)驗及教訓，不斷加強機械加工質(zhì)量，從而使機械制造企業(yè)能夠穩(wěn)步健康和可持續(xù)發(fā)展。

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