曲軸精磨主軸連桿徑向圓跳動和圓度分析及解決方案

吉曉可，王玲雅，馬錦濤

第一拖拉機股份有限公司鑄鍛廠 河南洛陽 471003

1 序言

曲軸在內燃發動機中的主要作用是傳遞運動和轉矩。它將活塞的直線運動轉化為回轉運動。由于曲軸在工作過程中同時受彎曲、扭轉、剪切及拉壓等交變應力，工況十分復雜，這就要求其具有足夠的強度以及較高的韌性，因此對曲軸加工工藝進行合理、有效的安排，提高其加工精度，延長其工作壽命顯得十分重要。

隨著我國機械工業的飛速發展，曲軸加工趨近于專業化、流水線化及精細化。由于曲軸80%以上的關鍵尺寸均為磨削加工，因此數控磨床的發展以及隨動磨削技術的引進大大提升了其加工效率。以蘭迪斯（Landis）磨床和勇克（Junker）磨床兩家公司為代表制造的專用曲軸磨床，加工工藝為精磨主軸連桿，集合了安全、優質、高效和低成本等特點，被廣泛應用于曲軸加工中。

柴油發動機六缸曲軸主軸連桿軸頸共計13個，其中主軸頸7個（用M1～M7表示）、連桿頸6個（用P1～P6表示）。曲軸主軸和連桿分布及加工精度要求如圖1所示。軸頸外圓公差精度要求現已達到h6級，圓度要求為0.005mm。主軸徑向圓跳動以M1和M7為測量基準，要求M2和M6徑向圓跳動0.08mm，M3和M5徑向圓跳動0.12mm，M4徑向圓跳動0.16mm。在加工過程中要同時保證13個軸頸精度要求，難度很大。

圖1 曲軸主軸和連桿分布及加工精度要求

以加工某六缸曲軸為例，使用Landis專用曲軸磨床LT2H加工，兩片CBN砂輪同時磨削，兩個中心架支撐M3和M5兩個軸頸，尺寸控制使用MARPOSS隨動量儀。加工完成后，軸頸尺寸合格，表面粗糙度合格，軸頸圓度為0.004～0.007mm，軸頸M4徑向圓跳動最大為0.15～0.18mm，圓度和徑向圓跳動均超過圖樣要求較多。……