曲轴砂带随动抛光工艺简介

【前言】曲轴砂带随动抛光工艺简介由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。在对曲轴连杆颈进行随动抛光时，曲轴以主轴颈中心线为轴线做旋转运动，并在一次装夹下同时完成对主轴颈和连杆颈的抛光处理。在抛光过程中，砂带机构的运动是同一平面内随动摆动与随动水平移动的合成，而跟随着做偏心旋转运动的曲轴连杆颈就在这个过程中实现了对其自身...

摘 要：以某4缸曲轴的加工生产线抛光设备为例，介绍了砂带研抛加工工艺，它在提高零件的表面光洁度，增强零件的耐磨性和疲劳寿命方面应用广泛。并讨论了抛光靴的接触方式对抛光质量的影响。

关键词： 抛光机；抛光靴；砂带；工艺

0 引言

发动机是汽车最为关键的部分，而曲轴是发动机的主要旋转机件，是其关键部件之一，其轴颈的尺寸精度和表面质量直接决定了曲轴运行时的稳定性、磨损和噪音，是决定发动机性能好坏的关键。曲轴砂带超精研抛前的最后机加工序是砂轮磨削。磨削过程中砂轮表面突出的磨粒会穿过轴颈表面较软的铁素体而压入内部更加疏松的石墨球。之后磨粒会随着砂轮和工件的相对转动而与工件分离，与此同时较软的铁素体在磨粒的带动下会凸出于轴颈表面而形成微观毛刺结构。曲轴在工作过程中，这些加工作用残留层的微观毛刺会严重阻碍轴颈表面油膜层的生成，如果不对其做进一步的处理，轴颈就会在摩擦力的作用下而很快磨损失。曲轴抛光特别是砂带抛光是目前消除这种微观毛刺最常见最经济的方式。

1 随动砂带抛光原理

在对曲轴连杆颈进行随动抛光时，曲轴以主轴颈中心线为轴线做旋转运动，并在一次装夹下同时完成对主轴颈和连杆颈的抛光处理。在抛光过程中，砂带机构的运动是同一平面内随动摆动与随动水平移动的合成，而跟随着做偏心旋转运动的曲轴连杆颈就在这个过程中实现了对其自身地抛光加工处理。砂带随动抛光机构见图1。

2 Supfina 720/3-NC设备结构

抛光机分为三个工作站，第一站粗抛，去除磨削余量，第二站精抛，改善曲轴表面微观质量，前两站主要针对轴颈的两级抛光，第三站主要对曲轴的止推面进行两级抛光。

机床结构：主轴颈连杆颈装置和止推面装置采用水平结构方式装在机床滑轨上；工件的装夹在主轴箱和尾架之间，并同步旋转；通过龙门架机械手（也可手动上下料）以及机床上的的可移动V型架实现工件的上下料。

加工工艺：工件两顶尖定位，采用螺纹孔驱动；角向定位采用法兰工艺销孔或第一连杆轴颈 ，轴向定位采用法兰顶尖；抛光时工件保持轴向振动 。

3 抛光砂带描述

曲轴的抛光，对于曲轴表面材料的去除主要是由抛光带完成。目前，曲轴抛光中使用的抛光带有布基、纸基和聚酯薄膜基三种共存。但布基和纸基均有纤维结构，这种结构影响了研磨产品的平整性。而薄膜背基则是完全平整的，这样可以很好地保证磨削表面的精度。越来越多的工厂废弃了这种加工方法而改用薄膜背基研磨带。

对于粗抛和精抛抛光带的搭配使用，主要根据磨削的表面质量来决定粗抛的砂带砂粒的颗粒度，而根据产品的表面质量要求来决定精抛的砂粒颗粒度，以下为常见的砂带配比选用。磨床来料保证锥度在3μm以内，圆度在5μm以内，直径公差范围16μm，粗糙度0.8μm。

4 抛光靴或抛光块描述

进行抛光时，抛光带是靠抛光块均匀的包裹在轴颈上，为保证得到均匀的抛光效果，抛光块的形式就很重要，根据实际的验证效果，如图8，采用断续的支撑对于抛光效果更好。

不仅能够保证抛光面在抛光时能同时均匀受力，而且还能够保证有良好的散热效果，从而获得较好的表面抛光质量；为了更加有利于抛光，抛光块与曲轴颈的接触面要尽量的平整光滑厚度均匀。

当抛光块的结构形式和抛光带的型号选择好后，抛光加工中工件运动形式对抛光质量的影响也需要着重考虑，一般来讲：1）砂带在抛光过程中，由于产生的破碎颗粒贮存于砂带和曲轴颈之间，在曲轴左右振动、曲轴旋转运动以及破碎颗粒的共同作用下，还具有良好的研磨作用，这样将更加有利于达到所需的加工精度。2）采用先顺抛再逆抛的抛光工艺能够较好的补偿随动误差对表面质量的影响。

5 抛光过程测量验证

抛光过程主要是为了获得更好的表面质量，如图9，抛光前和抛光后Ra的数值是相同的，但抛光后的表面对于实现曲轴和轴瓦间的油膜更有利。

除了得到上述抛光表面效果外，因为轴颈的公差范围通常在16μm以内，所以对抛光轴颈的直径也需要进行关注，而抛光余量的控制是实现抛光后轴颈直径控制的重要方式。通常来讲，在机床固定的运动参数下，余量可以稳定在2-3μm内。

6 综述

在曲轴抛光中，为了得到更好的抛光质量，需要更好的抛光带，抛光靴和稳定运动的机床结构。在通常的加工中还包括抛光介质（如抛光油或抛光液）的选择，工件转速，工件震荡（轴向移动），以及进带量的选择。当得到稳定的加工参数后，后续维护对加工质量的影响也很关键。

生产中的质量问题除机床的运动机构损坏外，没有及时更换抛光靴也是一个重要因素，或着抛光油系统未能正常工作导致磨料积攒在抛光靴支撑面上，从而使抛光压力不稳定导致。这都需要根据实际的问题进行分析，以及优化，本文不在这里一一描述。

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