□ 朱達(dá)新
1.江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校 江蘇江陰 214400
2.北京理工大學(xué) 機械與車輛學(xué)院 北京 100081
曲軸作為源動力,被廣泛應(yīng)用在空壓機、水壓機、汽車、火車及船舶主輔柴油機等方面。同時,曲軸也是易損件。通常情況下,使用年限過長會導(dǎo)致軸頸表面磨損,需要進(jìn)行修復(fù)。此外,由于使用不當(dāng)或運行故障,如斷油或油質(zhì)過濾出現(xiàn)問題時,會發(fā)生燒瓦或其它意外情況,致使曲軸彎曲變形、軸頸表面嚴(yán)重磨損或出現(xiàn)軸頸表面局部凹陷等情況,需要修理。相對于制造全新的中大型曲軸,通過維修曲軸來恢復(fù)其功能,成本相對較低,因此大多采用修理。通常情況下,曲軸的修理工藝要根據(jù)曲軸的彎曲程度、磨損情況、設(shè)備條件、環(huán)境、修理能力和協(xié)作能力等諸多因素來確定。
檢測是對需要修理的曲軸作比較全面的檢查與測量,一般采取對曲軸進(jìn)行無損探傷及平臺檢測的方式。
探測曲軸各軸頸表面有無網(wǎng)狀疲勞裂紋、橫截面裂紋和縱向裂紋,一般采用磁粉、著色、超聲波探測等手段。
有條件的,可采用專用磁粉探傷機進(jìn)行探測。無條件的,可在平地上或架子上使用磁粉探傷設(shè)備進(jìn)行探測。
著色探傷在機床上或平地上均可進(jìn)行,經(jīng)清洗、著色和干燥后即可檢查。
若在磁粉探傷、著色探傷后發(fā)現(xiàn)軸頸表面有橫截面裂紋或縱向裂紋,則還需要應(yīng)用超聲波探測裂紋深度[1]。
采用一塊1.5 m×5 m一級平臺、三個支架。對于超長曲軸,則平臺加長。如果檔數(shù)較多,則支架數(shù)相應(yīng)增加。兩邊兩個支架為可調(diào)式固定支架,只可調(diào)高低。中間采用可調(diào)式滑動支架,既可調(diào)高低,又可作水平滑動,便于準(zhǔn)確測出曲軸彎曲量??烧{(diào)式滑塊支架如圖1所示。
圖1 可調(diào)式滑動支架
可調(diào)式固定支架結(jié)構(gòu)一般有兩種。一種是四只小軸承支承主軸頸表面,需要轉(zhuǎn)動曲軸時用手扳動即可,很方便。但這種支承結(jié)構(gòu)僅適宜直徑小、質(zhì)量輕的曲軸。軸承可調(diào)式支架如圖2所示。另一種是用V形鐵支承主軸頸表面,為減小損傷軸頸表面,一般在V形鐵兩個V形表面上加裝兩塊黃銅板。V形鐵可調(diào)式支架如圖3所示。
圖2 軸承可調(diào)式支架
圖3 V形鐵可調(diào)式支架
平臺檢測要求基準(zhǔn)支承檔的主軸頸尺寸精度與粗糙度均符合要求。平臺檢測時,將兩個可調(diào)式固定支架支承曲軸主軸頸,兩頭靠邊檔。一個可調(diào)式滑動支架支承中間檔主軸頸,校平三檔主軸頸在同一高度。用外徑千分尺對各檔曲軸主軸頸、曲柄銷在前后兩個位置上作上下左右測量,并記錄。再用百分表觸頭測量各檔主軸頸側(cè)面,曲軸每轉(zhuǎn)一圈,各檔主軸頸彎曲量就能反映出來。注意百分表一定要打在側(cè)面才準(zhǔn)確,如打在各檔主軸頸上,取得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不高。用高度游標(biāo)尺裝上杠桿百分表,或在專用測量架裝上百分表,在各個曲拐上、下、左、右四個方向,即0°、90°、180°、270°軸頸寬度上測量平行度。這時所測出的平行度數(shù)值仍不準(zhǔn)確,還要根據(jù)所測軸頸的形狀尺寸誤差與相鄰主軸頸間尺寸大小及高低等情況,綜合計算出實際的平行度誤差[2]。曲拐的偏心距及角度一般無需測量,加工時只要按曲拐的原有偏心距、角度校圓即可,不需要對曲拐實際偏心距和角度與理論偏心距、角度的誤差進(jìn)行修正。如果對誤差大的曲拐按標(biāo)準(zhǔn)修正誤差,那么可能因軸頸尺寸加工太小而導(dǎo)致報廢。將所測數(shù)據(jù)提供給工程技術(shù)人員,便于確定修理工藝方案。
曲軸在使用過程中,常會發(fā)生彎曲、扭曲等變形,變形量的大小取決于曲軸所承載負(fù)荷、受力,以及曲軸直徑大小、剛性、燒瓦檔數(shù)等因素[3]。
校正用于找出曲軸彎曲變形的量與方向,用加壓或局部火焰加溫的方法使曲軸產(chǎn)生塑性變形,恢復(fù)原有精度。如曲軸呈單一方向彎曲,在軸頸表面粗糙度較好的情況下,經(jīng)校正后數(shù)值在修理標(biāo)準(zhǔn)范圍,則將曲軸拋光一下即可使用。如曲軸變形呈扭曲狀,通過校正后縮小其扭曲變形量,則在磨削加工時可減小磨削量,保證曲軸的強度,減小不加工部位的精度缺失。
目前校正一般只是對鋼件曲軸而言,對球墨鑄鐵曲軸則不宜采用此項技術(shù),主要是因為球墨鑄鐵的延伸率太小[4]。
將曲軸彎曲變形的量與方向標(biāo)注在曲臂上,然后用兩塊V形鐵支承在曲軸兩頭主軸頸上,凸起部位向上,用油壓機或壓板壓在軸頸最高處,強迫曲軸向反方向經(jīng)彈性變形直至塑性變形。加壓前用百分表觸頭測量高處,觀察加壓量。加壓量不宜過大,如一次不行,可進(jìn)行多次加壓。曲軸加壓法校正如圖4所示。這種方法比較簡單,但校準(zhǔn)精度難于控制,效果不穩(wěn)定,會有反彈現(xiàn)象出現(xiàn)。
圖4 加壓法校正
將曲軸兩頭主軸頸擱在V形鐵上或用兩頂尖將軸頂在機床上,找出各檔高點及方向。高點向上,找出導(dǎo)致變形的部位。用氧氣、乙炔局部加溫的方式,使曲軸向反方向變形。由于加熱區(qū)受熱膨脹,自然冷卻時造成的收縮量大于膨脹量??刂坪米冃瘟?,就可以使曲軸得到校正。一次不行可進(jìn)行多次。經(jīng)過局部加溫法校正的曲軸保持性好。加溫部位一般選在曲軸軸頸圓角及曲臂等較易變形處,溫度控制在450~550℃之間。這種方法對質(zhì)量較大且較長的曲軸效果比較好,對于質(zhì)量小而短的曲軸則效果不明顯。
某6缸柴油發(fā)電機曲軸用局部加溫法進(jìn)行了校正,曲軸全長4 m左右,主軸頸直徑為240 mm,曲柄銷直徑為210 mm,活塞行程為330 mm。由于曲軸第4檔拐頸燒瓦導(dǎo)致主軸頸第4、第5檔彎曲量分別達(dá)3.5 mm、3.3 mm,其余各檔均有不同程度的彎曲。局部加溫法校正時,將曲軸放在地上,兩頭支撐好,找出最高點。在曲軸主軸頸圓角處兩個位置進(jìn)行局部加溫,經(jīng)一次校正就可以使最大彎曲量變?yōu)?.48 mm、0.45 mm。因軸頸表面粗糙度不理想和時間原因,沒有再校正,直接按減級法磨削至所需尺寸[5]。
將加壓法和局部加溫法綜合運用,也可得到較好的效果。關(guān)鍵是控制好壓緊量、局部加溫點、溫度等幾個因素,待熱量自然消失后檢查,如不夠則再加量,通過反復(fù)幾次就可得到較好的校正效果。
某6L20/27型曲軸采用兩種方法結(jié)合進(jìn)行校正,曲軸主軸頸最大彎曲量為1.38 mm,其余檔為1.12 mm、1.10 mm、0.55 mm、0.50 mm等。經(jīng)采用加壓法與局部加溫法,將該軸校正為最大彎曲量0.08 mm,其余檔在0.06 mm、0.03 mm以內(nèi)。對該曲軸進(jìn)行拋光后直接裝車使用,通過驗證,確認(rèn)效果良好。
曲軸的磨削加工指通過用砂輪磨削的方法,按一定的技術(shù)要求去除曲軸加工表面多余金屬的行為。從曲軸主軸頸的磨削裝夾方法來分,有卡盤裝夾磨削、頂尖裝夾磨削、浮動磨削。從磨削加工主軸頸所需尺寸來分,有減級法和恢復(fù)尺寸法[6]。
用卡盤卡爪夾住曲軸兩頭法蘭外圓或軸頸外圓,調(diào)整兩頭主軸頸檔的圓周跳動,然后按一定要求磨削各檔主軸頸至所需尺寸精度、位置精度和粗糙度。這種方法只適宜直徑稍小、質(zhì)量小的中小型主軸頸加工,對直徑大、質(zhì)量大的曲軸不適用。
對曲柄銷的磨削,應(yīng)根據(jù)曲軸偏心距調(diào)整偏心量,校圓曲柄銷頸。利用兩塊等高過橋板測量與找正,確??拷^尾架兩頭主軸頸檔在 0°、90°、180°、270°四個方向上高度相同,這樣加工出的曲柄銷頸與主軸頸間的平行度就能夠得到保證。
軸心線既是設(shè)計基準(zhǔn),又是制造基準(zhǔn),體現(xiàn)軸心線的是定位基準(zhǔn)中心孔。對大部分曲軸而言,兩頭均留有中心孔。用兩頂尖頂住磨削,調(diào)整好頂緊的力量,頂?shù)盟膳c緊都會影響工件的形位精度。如果磨床無頂緊壓力表,只能靠經(jīng)驗來調(diào)節(jié)。
要選擇合適的支架數(shù)量,數(shù)量少會達(dá)不到磨削精度要求,多會增大支架檔調(diào)整量控制的難度。對開檔比較窄的曲軸而言,支架多還會造成測量不方便。
兩頂尖磨削主軸頸時,軸頸一定要用拐檔表,通過拐檔差調(diào)整主軸頸軸心線的直線度。對于彎曲量小、檔數(shù)少、剛性好的曲軸,用兩頂尖裝夾磨削還是比較方便的。但對于彎曲量大、檔數(shù)多、剛性差的曲軸,則花的時間要多一些,要對各支承檔軸頸反復(fù)磨削,直至磨圓后方可磨其余各檔。采用兩頂尖磨削法,對操作要求比較高,否則磨后主軸頸的同軸度容易超差[7]。
用浮動磨削法來磨削主軸頸,需要改裝原有支承架下托塊,加長下托塊的伸出量,然后根據(jù)曲軸主軸頸檔數(shù)確定支承架數(shù)量。
支承架放好后,將曲軸吊放在支承架上。曲軸的一頭與頭架上萬向聯(lián)軸節(jié)頭上的法蘭連接好,曲軸在頭架的帶動下在支承架上自然轉(zhuǎn)動。用尾架頂尖頂住曲軸中心孔,如沒有中心孔,則用帶中心孔的盲孔調(diào)節(jié)套調(diào)節(jié)好,托好支架,磨出該檔主軸頸。將支架托好,留精磨量,尾架頂尖退出調(diào)頭,同理裝夾、頂住、支承好磨出,留精磨量,將支架托好,尾架頂尖退出。用百分表以支架上平面為基準(zhǔn),測量已磨主軸頸的高度。再到頭架處測已磨主軸頸的高度,如有高低,則需調(diào)整支架托量,直至在同一高度為止。再磨中間支承檔主軸頸,邊磨邊調(diào)支架,留精磨量。調(diào)至同一高度,然后磨其余檔,留精磨量。將各支架檔磨至尺寸要求,調(diào)至同一高度,接著將其余各檔磨至要求,這樣就完成了整個主軸頸的磨削過程。這種方法掌握得好,主軸頸的同軸度一般不會超差。
為了將經(jīng)磨削后的曲軸統(tǒng)一在某一尺寸,就需要用減級法。我國采用的標(biāo)準(zhǔn)是以直徑0.25 mm為一個級量。在一定范圍內(nèi),每減小一個級量即減小0.25 mm,依次類推。極限一般不超過直徑尺寸的百分之一,各檔軸頸可統(tǒng)一尺寸,也可分幾種尺寸,可根據(jù)實際情況而定。
目前,修理曲軸大部分采用減級法。國外產(chǎn)品采用的級差有不同要求,如要購買現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)軸瓦,在確定加工尺寸時應(yīng)注意這個問題。有的產(chǎn)品用0.20 mm作為一級,有的各級間還有不同尺寸要求。另外,還要注意國外有的公司產(chǎn)品采用基孔制,軸瓦與軸間的間隙放在軸上。如不購買現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)軸瓦,則按自己需要的尺寸定做軸瓦。
恢復(fù)尺寸法通過磨削減小軸頸尺寸后,再用常溫鍍鐵、鍍鉻、熱涂噴、堆焊等方法來恢復(fù)軸頸原有的尺寸,其中堆焊適用于特殊情況。
4.5.1 鍍鐵
鍍鐵指在常溫的氯化亞鐵溶液中,以工業(yè)純鐵或低碳鋼板作為陽極,以鍍件作為陰極,依次通過不對稱交流電起鍍、不對稱交流電過渡鍍和直流鍍,使鍍件表面牢固地沉積一層硬度高的鐵鍍層,以恢復(fù)磨損件的尺寸。
鍍鐵的特點是鍍層結(jié)合強度高、晶粒細(xì)、硬度高、耐磨性好、沉積速度快,直徑方向每小時可達(dá)0.4~0.7 mm,鍍層厚度在直徑方向可達(dá)2~4 mm。在磨削鍍鐵曲軸時,主軸頸采用卡盤裝夾或兩頂尖裝夾加工。磨曲柄銷時,則要配備數(shù)顯式測厚儀,以保證磨削后的軸頸鍍層均勻。
4.5.2 鍍鉻
鍍鉻基于電化學(xué)基本原理,在含有鉻酸溶液的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬作為陽極,通過電解作用,使鉻酸溶液中的陽離子在基體金屬表面沉積,形成牢固覆蓋層。
鍍鉻的特點是沉積速度相對慢一些、性脆、不宜承受不均勻載荷、不抗沖擊。用鍍鉻方法鍍曲軸,一般鍍層厚度為單邊0.2~0.3 mm,配瓦時裝配間隙適當(dāng)增加0.02~0.03 mm。另外,磨時要配好測厚儀。
4.5.3 熱噴涂
一般采用火焰噴涂,具體可分為粉末噴涂和線材噴涂。噴涂時曲軸要轉(zhuǎn)動,噴槍在曲軸寬度方向均勻移動。熱噴涂的特點是成本低,但孔隙率高、結(jié)合性能差。
為增強噴涂后的結(jié)合,可進(jìn)行切削加工,如車毛螺紋、滾花、壓花等。噴涂前工件表面一般要先預(yù)熱,噴涂距離一般在150 mm左右。噴涂時要注意曲軸的溫度不能太高,否則會影響不加工軸頸的精度。噴涂后即可用石棉布包扎保溫,待自然冷卻后拆除包裝,再磨削至要求。加工曲拐時應(yīng)配好測厚儀。這種方法只適宜加工檔數(shù)較少的曲軸。
4.5.4 堆焊
當(dāng)少數(shù)曲軸軸頸磨損偏大,用鍍鐵等方法無法保證尺寸時,可考慮對此類軸頸采用堆焊的方法恢復(fù)尺寸??紤]到在焊接時產(chǎn)生的焊接熱量導(dǎo)致不加工檔變形,在焊接時自制一個水箱,將需要焊接的軸頸大部分浸入水中,邊堆積邊旋轉(zhuǎn)角度,使軸頸始終處于低溫狀態(tài)。待堆焊好后,用木槌敲擊堆焊部位,以消除堆積時產(chǎn)生的應(yīng)力。然后直接進(jìn)行磨削,恢復(fù)尺寸精度。
為了避免曲臂與軸頸連接處產(chǎn)生應(yīng)力集中,連接處必須制成圓角,這樣不僅能減小應(yīng)力集中,而且能增大軸頸的有效承壓面積。在大型組合式曲軸上,常將圓角制成如圖5所示樣式[8]。
圖5 軸頸圓角
圓角有與軸頸接平的內(nèi)圓角和低于軸頸的內(nèi)圓角之分。
與軸頸接平的內(nèi)圓角,一般直接在砂輪角上修出,磨削時兩邊靠一下,軸頸上就可以直接反映出所修的圓角。
低于軸頸的內(nèi)圓角加工,可根據(jù)圓角的深淺、大小、自身設(shè)備條件來決定所采用的修理方法。
可以利用機床帶動曲軸旋轉(zhuǎn),將通壓縮空氣或通電的手動小磨頭裝在刀架上,與曲軸呈垂直狀態(tài)進(jìn)給。
也可以用車床加工出軸頸處內(nèi)圓角,即用曲軸車床或圓盤車床加工出曲拐頸處的內(nèi)圓角,然后用手工方法磨削,再拋光即可。
如果受設(shè)備條件的限制,那么就只能用手工方法解決。手工技術(shù)好的,修正拋光的內(nèi)圓角一點不比在設(shè)備上做得差。
采用拋光用帶壓縮空氣的手動磨頭,磨具可購買現(xiàn)有的由片狀氧化鋁砂皮做成的圓形輪,磨頭直徑基本與內(nèi)圓角直徑相同或稍小。磨具有粗細(xì)兩種規(guī)格,粗的可用于打磨,磨掉大部分多余金屬,細(xì)的可用于拋光,手動小磨頭在內(nèi)圓角處轉(zhuǎn)動即可。
如沒有現(xiàn)成的磨具,可自制橡膠輪磨具。在橡膠輪的外圓有多處溝槽,將細(xì)鐵棒澆注在橡膠輪中間,以作裝夾用。橡膠輪如圖6所示,這種橡膠輪加工好后,根據(jù)內(nèi)圓角的尺寸車削。砂皮圈分粗細(xì)兩種,以滿足加工要求。
圖6 橡膠輪
由于軸頸減級或恢復(fù)尺寸后,油孔口處出現(xiàn)銳角或鍍后存有雜質(zhì),這時需要使油孔口處恢復(fù)原有的圓角,并消除雜質(zhì)??捎缅F形砂輪或油石進(jìn)行打磨,再用砂皮拋光即可。
當(dāng)曲軸局部損壞需要修復(fù),又無足夠時間拆裝或雖有時間拆裝但無設(shè)備加工時,可按下述方法進(jìn)行局部修正。
澆注及加工一個專用的鑄鐵對開研磨套,如圖7所示。兩邊用定位銷定位,螺栓緊固,內(nèi)孔尺寸按需加工軸頸尺寸確定,稍小于軸頸尺寸,基準(zhǔn)以軸頸兩邊圓角或曲臂兩平面定位。研磨套內(nèi)孔涂藍(lán)油,夾住軸頸拉動扳手轉(zhuǎn)動,然后拆掉研磨套,查看軸頸表面高點,并進(jìn)行研磨。邊磨邊測量尺寸,經(jīng)多次反復(fù),可磨至要求。最后用細(xì)砂皮輪拉動拋光,清潔干凈即可。
圖7 鑄鐵對開研磨套
曲軸主軸頸用原位修復(fù)裝置磨加工,即曲軸在機架里慢速轉(zhuǎn)動,用碗形砂輪在主軸頸上方轉(zhuǎn)動磨削,通過橫向和縱向進(jìn)給可達(dá)至磨削要求。曲柄銷可采用搖臂式寬刀切削裝置原位修復(fù)。
對有些曲軸而言,如果軸頸檔需加工而無相應(yīng)磨床或?qū)S媚デ邢髟O(shè)備,那么可以利用大車床進(jìn)行車削,再做專用磨頭在車床上磨削。
當(dāng)主軸頸推力面磨損或跳動量較大時,可直接采用磨削或車削解決。如量特別大,則需定做軸瓦,加長開檔尺寸。有的軸頸因彎曲導(dǎo)致加工后的輸出端平面跳動超差,也可進(jìn)行磨削或車削,磨推力面及端面時宜采用兩頂尖裝夾。如量大,則還需對輸出端螺栓連接孔鉸削,并重配螺栓才能解決問題。
軸頸上如有縱向裂紋或與軸縱向成小于30°角的裂紋,以及離油孔5 mm以上的裂紋,可在裂紋兩頭打小孔截斷裂紋,不使裂紋延伸。用樹脂結(jié)合劑薄片砂輪將裂紋磨至根處磨凈,用著色探傷法檢查,確認(rèn)無誤后打磨好坡口并清潔,用堆焊修補。堆焊時控制好熱量,如溫度高則停下來,以減小熱變形。堆焊好后待自然冷卻,用木槌擊打被焊表面,以消除殘余應(yīng)力。然后采用減級法或恢復(fù)尺寸法,即可完成修理[9]。
拋光指用微細(xì)磨粒和軟質(zhì)工具對工件表面進(jìn)行加工,是一種簡便、迅速、廉價的零件表面最終光飾加工方法。
有條件的可以直接使用專用拋光機床對各軸頸檔進(jìn)行拋光。一般廠家均無此條件,于是采用較常用的手工拋光或自制拋光工具在車床上拋光。具體為對#320目以上的砂皮布條涂上金屬拋光膏、煤油,然后進(jìn)行拋光。
根據(jù)軸頸尺寸,加工稍大些的半塊軸瓦,瓦背上固定一塊配重,配重下面打一孔并攻好螺紋,用一根管子連接作為抓柄,瓦上側(cè)面打三個螺紋小孔,用一壓條壓住砂皮布條,然后涂上金屬拋光膏、煤油,就可以在車床上對各檔軸頸進(jìn)行拋光了[10]。配重拋光瓦如圖8所示。
將曲軸吊上平臺檢驗,用兩只可調(diào)式固定支架支承曲軸主軸頸兩頭靠邊檔,用一只可調(diào)式滑動支架支承中間檔主軸頸,校平三檔主軸頸在同一高度。
圖8 配重拋光瓦
用圓角規(guī)檢查圓角的尺寸。根據(jù)經(jīng)驗,目測觀察軸頸粗糙度或用粗糙度樣板作比較檢查。用外徑千分尺對各檔主軸頸和曲柄銷在前、中、后三個位置上作上下左右測量。用百分表測各檔主軸頸側(cè)面,曲軸轉(zhuǎn)動,各檔主軸頸的同軸度就會檢查出來。用高度游標(biāo)尺或在專用測量架上裝百分表,在各個曲拐頸的四個方向上測量平行度。
高度游標(biāo)尺裝上百分表再配量塊,檢測各曲柄銷的曲拐偏心距。先測曲柄銷相鄰主軸頸高度,并與測量塊進(jìn)行比較。再測曲柄銷上死點或下死點高度,曲軸稍有轉(zhuǎn)動即可找出最高或最低點,并與測量塊進(jìn)行比較。對測出的兩個尺寸通過加減并減去主軸頸半徑和曲柄銷半徑,即可得到需要的偏心距尺寸。對于曲軸曲柄銷間夾角的誤差,一般用分度頭測量或量塊測量。
用分度頭測量時,將曲軸的一端夾持在分度頭的三爪自定心卡盤中,另一端用可調(diào)式固定支架支承,用百分表找正主軸頸的中心線,再將第一檔曲柄銷旋轉(zhuǎn)至水平位置。用分度頭測量角度誤差的方法如圖9所示,計算尺寸如圖10所示。
圖9 用分度頭測量角度誤差方法
圖10 分度頭測量角度誤差計算尺寸
百分表檢測偏心距e時,將百分表測量觸頭與工件基準(zhǔn)外圓接觸,百分表最大值與最小值之差的一半即為偏心距e。用百分表測出H1值,將分度頭旋轉(zhuǎn)后,曲柄銷之間的夾角θ存在角度誤差,再用百分表測出H2,計算式為:
式中:d1為曲軸曲柄銷A的實際直徑,mm;d2為曲軸曲柄銷B的實際直徑,mm;L1為曲軸曲柄銷A的中心高,mm;L2為轉(zhuǎn)過θ角度曲軸曲柄銷B的中心高,mm;H1為曲軸曲柄銷A的頂點高,mm;H2為曲軸曲柄銷B的頂點高,mm;ΔL為曲軸曲柄銷A與B的中心高度差,mm;Δθ為曲軸曲柄銷A與B之間的角度誤差,(°)。
筆者介紹了曲軸修理加工的各個方面,由于曲軸還存在軸線不連續(xù)、長徑比大、剛性差的因素,磨削時,在曲軸較大自重和磨床夾具夾緊力的作用下,極易產(chǎn)生復(fù)雜的彈性變形。磨削作為一道精加工工序,還要注意磨削加工中產(chǎn)生的裂紋和裝夾中存在的跳動問題,曲軸主軸頸跳動會直接影響到曲軸工作時的穩(wěn)定性。
砂輪磨削量過大會導(dǎo)致表面層的局部位置瞬間溫度過高,造成表面層顯微組織的局部轉(zhuǎn)變,進(jìn)而形成裂紋。通過磁探傷可發(fā)現(xiàn)微裂紋,若要防止軸頸在磨削過程中產(chǎn)生裂紋,就需控制好磨削量。
主軸頸跳動大的問題受工藝、工裝設(shè)備等方面影響,如設(shè)備夾爪對中度、中心支架推出度和抬起度、主軸跳動等。在主軸頸半精磨及精磨工序中,改進(jìn)主軸支承裝置,能解決曲軸跳動大的問題。