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1、大型船用中速柴油機(jī)曲軸工藝設(shè)計(jì)青島淄柴博洋柴油機(jī)股份有限公司(山東266700)邱前進(jìn)張嚴(yán)芳丁曉曲軸是柴油機(jī)用于傳遞功率的關(guān)鍵零部件，在大型船用柴油機(jī)曲軸的長徑比較大，剛性較差，柴油機(jī)的工作循環(huán)中，曲軸承受周期性不斷變化的尺寸、形位公差精度較高，因此加工工藝比較復(fù)雜。壓力、往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心慣性力柴油機(jī)曲軸有6缸、8缸兩種，6缸曲軸長及力矩等復(fù)雜的交變載荷，承受拉、壓、彎和磨損，4085．5mm，8缸曲軸長5115．5mm，主軸頸th295mm，因此要求曲軸應(yīng)具備有足夠的強(qiáng)度、剛性、韌性、連桿軸頸4,280mm，材料
2、為$44SY，軸頸及止推面淬耐磨性及良好的平衡性?；鹛幚怼D1為某船用中速柴油機(jī)8缸曲軸的外形。R34l25。／、、圖1曲軸簡圖1．曲軸的工藝流程性能高于45Mn鋼，曲軸鍛造后采用正火處理，以消曲軸工藝流程為：曲軸毛坯的鍛造一正火一劃除鍛造應(yīng)力，降低硬度，細(xì)化晶粒，使組織均勻，線一打中心孔一粗車主軸頸及工藝夾頭一鉆、鉸定并為后續(xù)的中頻感應(yīng)加熱淬火做好準(zhǔn)備。(2)主軸頸的加工首先借正曲軸毛坯劃出兩位銷孔一粗車連桿軸頸一粗銑平衡重安裝面一去應(yīng)端十字中心線，在龍門鏜銑床打兩端中心孔，中心力退火一劃線一半精車主軸頸一半精車連桿軸頸一孔為加
3、工主軸頸的定位基準(zhǔn)，中心孔的加工質(zhì)量直探傷一去應(yīng)力退火一粗磨主軸頸一粗磨連桿軸頸一接影響曲軸的加工精度，因此，中心孔在粗加工及鉆油孔一淬火一回火一半精磨主軸頸一半精磨連桿熱處理后必須進(jìn)行修研。在數(shù)控車床粗車主軸頸外軸頸一精車開擋、內(nèi)一精銑平衡重安裝面及螺紋孔圓、開擋面及兩端工藝夾頭外圓，工藝夾頭作為曲一精磨主軸軸頸一精磨連桿軸頸一鋸?qiáng)A頭一車飛輪軸車床及磨床的其中一個(gè)定位基準(zhǔn)，曲軸毛坯在兩端止口一鏜飛輪螺栓孔一拋光一探傷一動(dòng)平衡。端預(yù)先留有工藝夾頭。2．曲軸工序設(shè)計(jì)分析(3)鉆、鉸定位銷孔主軸頸加工完成后，以(1)曲軸毛坯的鍛造及預(yù)
4、備熱處理曲軸毛坯兩端工藝夾頭為基準(zhǔn)，在飛輪端面鉆、鉸定位銷孔，采用使曲軸具有全纖維的TR法彎曲鐓鍛技術(shù)鍛出，作為曲軸車床及磨床的另一定位基準(zhǔn)，以保證加工以保持曲軸內(nèi)部金屬纖維組織合理地連續(xù)分布，這主軸頸與連桿軸頸基準(zhǔn)的統(tǒng)一。樣可以使曲軸的力學(xué)性能得到改善，使用壽命和可(4)連桿軸頸的加工曲軸連桿軸頸的加工靠性得到提高。在雙頭曲軸車床上完成，根據(jù)車床的結(jié)構(gòu)和曲軸$44SY鋼的化學(xué)成份與45Mn鋼相近，但其力學(xué)加工的要求，設(shè)計(jì)了曲軸車床專用夾具。該夾具參磊工。棚工H．H^．，J，；，er口，¨∞Z荔'蘭C啪：33曲軸淬火機(jī)床上設(shè)置有三
5、種感應(yīng)器，分別自動(dòng)重要因素，淬火冷卻介質(zhì)的濃度越大，其冷卻能力對曲軸主軸頸、曲柄銷和止推軸承兩側(cè)進(jìn)行中頻淬越差，相對淬火硬度低。淬火冷卻介質(zhì)的冷卻速度火。淬火機(jī)床的感應(yīng)器獨(dú)立懸掛平衡機(jī)構(gòu)、數(shù)控浮是影響淬火質(zhì)量的決定性因素，為保證工件表面淬動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)是曲軸淬火機(jī)床的核心部件，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)硬并獲得一定的淬硬層深度，同時(shí)要減少熱應(yīng)力和器在曲軸淬火過程的浮動(dòng)跟蹤定位，并調(diào)整負(fù)載系一組織應(yīng)力對零件的有害作用，要求淬火冷卻介質(zhì)在統(tǒng)對曲軸的壓力以減少曲軸淬火的變形量。不同的冷卻階段應(yīng)具有不同的冷卻能力，特別在等為了能使工件獲得要求的淬火硬度和深度，
6、同溫轉(zhuǎn)變圖鼻尖處，是過冷奧氏體最不穩(wěn)定區(qū)域，零時(shí)避免淬火裂紋和減小變形，采用PAG類水溶性淬件的冷卻速度必須大于臨界冷卻速度，防止在淬火火介質(zhì)。實(shí)踐證明，PAG類水溶性淬火冷卻介質(zhì)冷過程中發(fā)生珠光體和貝氏體轉(zhuǎn)變。在低溫300℃時(shí)應(yīng)卻特性穩(wěn)定，可以獲得長期的淬火冷卻效果，使用當(dāng)以緩慢的冷速，防止因巨大的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力安全、清潔。引起變形和開裂。曲軸淬火后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回火處理，防止變形(7)曲軸的磨削曲軸磨削在曲軸磨床上完成，和裂紋，消除淬火工件中的淬火內(nèi)應(yīng)力，提高組織包括主軸頸、連桿軸頸及止推面的粗磨、半精磨、穩(wěn)定性，使工件在使用
7、過程中不再發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，精磨。在磨主軸頸及止推面時(shí)，以曲軸兩端工藝夾從而使工件幾何尺寸和性能保持穩(wěn)定，調(diào)整鋼鐵的頭定位，磨連桿軸頸時(shí)，以曲軸兩端工藝夾頭及飛力學(xué)性能以滿足使用要求。輪端面定位銷孔定位，通過找正分度裝置，實(shí)現(xiàn)不曲軸淬火要求有淬火硬度、深度、寬度和控制同相位軸頸的磨削，保證不同相位角度偏差±20，變形、防止裂紋等方面的要求，各方面的質(zhì)量控制同相位偏差在±8，曲柄半徑通過調(diào)整兩端工裝的偏要通過淬火、回火各參數(shù)綜合調(diào)整來控制，包括淬心距實(shí)現(xiàn)?；鸬臏囟取r(shí)間，淬火液的濃度、回火溫度等。針曲軸在磨削時(shí)容易出現(xiàn)磨削燒傷，如磨削區(qū)
8、的對淬火后容易出現(xiàn)的裂紋、變形、硬度不均勻現(xiàn)象，溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的總結(jié)分析，有些淬火后的裂紋并不轉(zhuǎn)變溫度，表層金屬的回火馬氏體組織將轉(zhuǎn)變成硬一定是淬火引起的，在淬火過程中，由于過熱，當(dāng)度較低的回火組織，為回火
