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曲軸加工刀具助力汽車產(chǎn)業(yè)新發(fā)展

    工件形態(tài)和獨特工藝所決定的大批量、高質(zhì)量要求，以及特殊解決方案使曲軸加工成為汽車工業(yè)金屬加工的“超級聯(lián)賽”。就目前行業(yè)的發(fā)展來看，曲軸加工刀具技術(shù)在一定程度上助力汽車工業(yè)的發(fā)展。
    在內(nèi)燃機中，曲軸的作用是將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動。這就意味著劇烈的加速和減速，并伴隨高彎曲變形、高扭矩和振動沖擊，導(dǎo)致非常高且多變的應(yīng)力。
    如此極端化的應(yīng)力需要精心的設(shè)計和計算、選擇合適的材料以及批量加工工藝。這些應(yīng)力集中于支承軸頸和平衡塊幅板之間的圓角半徑處以及油孔上，因此需要特別關(guān)注這些位置的加工。
    當今市場要求汽車制造商供應(yīng)更小的發(fā)動機，同時又需要滿足更高的功率和速度要求，這進一步增加了曲軸的負荷和應(yīng)力。于是，制造商不斷地為這些零件尋找強度更高的材料，通常包括高合金金屬。
    球墨鑄鐵是用于較低負荷發(fā)動機(主要是汽油發(fā)動機)的標準材料，而大馬力發(fā)動機(包括大多數(shù)柴油發(fā)動機)則使用較昂貴的合金鋼鍛件。用于曲軸的鋼種一般都會經(jīng)過各種熱處理，如淬火和回火。在一些特殊的高端應(yīng)用區(qū)域(包括賽車)，曲軸可能直接從圓鋼上加工而成。
    由于上述條件限制，曲軸加工成為了目前要求最嚴格的大批量金屬切削加工工藝。曲軸生產(chǎn)線也成為了整個汽車制造過程中最大的硬質(zhì)合金消耗者。
    加工曲軸兩端和軸頸的一種簡單的方式是，在傳統(tǒng)的車床或車削中心上進行車削。這顯然需要從刀柄到加工軸頸表面之間有充足的空間。該方法的好處包括可以使用標準機床、刀具和刀片，以達到高靈活性和低成本。
    一臺專用機床具備車削和車拉能力，就可以在曲軸回轉(zhuǎn)中心上對軸頸進行加工。用于粗加工和精加工的刀片可以同時安裝在同一個刀盤上，一次完整的切削行程就能加工出一個特別形狀。其他好處包括重復(fù)定位精度、良好的加工表面質(zhì)量、較小的公差、延長刀具壽命、減少換刀次數(shù)帶來的機床高利用率以及縮短加工時間等。車拉加工的缺點是專用機床和刀具的成本較高，以及需要使用大量刀片。一個更專業(yè)的車削方法是運用多齒車刀片，以實現(xiàn)有利于鐵屑控制的降成本努力，以及不采用拉削動作。無論采用什么方法，曲軸加工的整體目標包括鐵屑控制、延長刀具壽命、縮短加工節(jié)拍和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
    曲軸通常由幾臺專用機床組成的生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)。但是，單件加工的方式也可用在一些特殊的交鑰匙項目中，例如賽車發(fā)動機曲軸和船用柴油機曲軸。
    外部和內(nèi)部銑削則代表了另一種方法，特別是連桿頸加工。如果平衡塊有大余量需要去除，那么裝配帶刀片的刀塊的銑刀盤是極具吸引力的選擇。對于這些應(yīng)用，山特維克可樂滿有超過40年的經(jīng)驗。油孔鉆削和銑削加工是曲軸生產(chǎn)中硬質(zhì)合金消耗量最大的工序。
    在曲軸油孔中，通�？咨钍侵睆降�20倍，因此這是非常困難的加工任務(wù)。使用最多的工具包括槍鉆以及采用油霧潤滑的硬質(zhì)合金麻花鉆。高質(zhì)量精加工也必不可少，因為鉆孔周圍有可能形成應(yīng)力集中。
    曲軸加工是汽車制造中要求最嚴苛的領(lǐng)域之一。所有加工方法的關(guān)鍵要求都是相同的，包括鐵屑控制、延長刀具壽命、縮短加工節(jié)拍以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。