曲轴超精加工常见缺陷

曲轴是发动机的核心部件，其质量优劣对发动机性能影响非常大，而作为曲轴超精加工的抛光光整工艺，则在曲轴加工中处于非常重要的地位，它直接影响发动机运转性能和磨合期。在曲轴超精加工工艺中，砂带抛光工艺由于抛光效果好、效率高等特点得到了广泛的应用。

承担砂带抛光加工的机床一般称作砂带抛光机，可分为自动、半自动和手动三种类型。砂带抛光机可对曲轴轴颈表面、圆角以及止推面进行抛光，表面质量至少提高一个档次，从而改善曲轴在发动机中的运转性能和缩短发动机的磨合期。

砂带抛光常见缺陷

在实际生产中，砂带抛光常见的缺陷有三种：一是轴颈抛光后表面粗糙度差，达不到工艺要求;二是轴颈表面出现与曲轴公共轴线垂直的直线划痕(即直纹);三是轴颈尺寸减小，破坏几何公差。

这几种缺陷都可能造成曲轴在发动机磨合中过度磨损，出现杂质、小颗粒等，进而产生烧瓦现象，导致曲轴综合力学性能降低，寿命大打折扣，给曲轴在发动机中的运转埋下了安全隐患。

对曲轴超精加工砂带抛光缺陷原因分析如下：

1.轴颈抛光后表面质量差，圆角和止推面抛光效果差

(1)抛光前轴颈表面加工质量差 曲轴抛光加工前一般采用磨削加工，如果磨削时砂轮修整不好，磨削表面质量差，存在磨削振纹，经抛光后，其表面和振纹形态则更为明显，目测不如抛光之前。

(2)砂带粒度选择的影响 抛光时砂带粒度选择比较关键，还涉及生产效率问题，粒度大，生产效率高，但表面质量差;粒度太小，生产效率低，甚至没有抛光效果。

(3)冷却润滑液的影响 砂带抛光冷却液一般用80%煤油和20%普通液压油配比而成，其作用是冷却、润滑和清洗作用，如果其流量小，冷却和润滑效果差，必将导致抛光后轴颈表面质量差。

(4)抛光块宽度的影响 抛光块宽度过小，砂带无法覆盖整个轴颈宽度，势必导致轴颈圆角和止推面抛光效果差甚至没有抛光，再者圆角和止推面的抛光压力不足也会导致抛光效果差。

2.轴颈表面出现划痕

(1)冷却润滑液的影响 冷却液如果流量小对所抛光轴颈清洗不足，将造成轴颈表面有砂粒等杂质，可导致表面划痕，同时砂带粒度的影响也比较大，砂带粒度大，再加上清洗不足时，会导致明显划痕。

(2)轴向无相对移动 相对于曲轴的旋转运动，砂带上的任意一点无轴向相对移动，一定程度上造成了对轴颈表面的划痕，破坏了轴颈表面的微观形态。

3.轴颈尺寸减小，几何公差遭到破坏

(1)砂带粒度和抛光时间的影响 选择粒度较粗的砂带，抛光加工时工件表面去除量较大，就容易造成尺寸减小。另外抛光时间越长，表面粗糙度值越小，但同时会造成轴颈尺寸的减小。

(2)抛光块安装精度的影响 抛光块安装在抛光夹上，如果安装精度存在误差，会导致抛光块与轴颈贴合面吻合不佳，造成同一轴颈一边紧一边松的状态，抛光完成后一边去除量大，一边去除量小，终造成轴颈圆柱度变化，甚至超差。

(3)抛光夹紧力的影响 抛光过程中抛光夹紧力很大时，轴颈在砂带的紧压下去除较多加工量，终会导致轴颈尺寸过度抛光，尺寸减小。

针对曲轴砂带抛光的特点和产生缺陷的根源，必须采取有效措施予以消除和控制，除了在管理制度上制定《曲轴砂带抛光工序操作技术规程》等技术标准外，在生产实践中针对不同的缺陷采取了相应措施。

1.轴颈抛光后表面质量差，圆角和止推面抛光效果差

1)严格控制精磨工序磨削的表面粗糙度值，使其达到工序工艺要求。

2)选择合适的砂带粒度，在实际生产中采用600目粒度的砂带效果较好，也可采用粗抛和精抛相结合的抛光方式来改善抛光质量。

3)冷却润滑液的流量要足够大，使其能及时清洗掉抛光后的杂质颗粒，从而确保抛光效果。

4)抛光块宽度适应轴颈挡宽宽度，其两侧圆角与轴颈圆角匹配，另外可采用两侧开槽形似锯齿的抛光砂带进行抛光，如图2所示，可有效确保轴颈圆角的抛光质量。由于止推面面积较大，选择砂带时要足够宽，抛光夹夹紧时砂带翻边要涵盖整个止推面高度，才能有效地确保抛光质量。

2.轴颈表面出现划痕

1)加大润滑冷却液流量，将杂质尽快冲洗干净，煤油回收通过加装纸带过滤机进一步清除粉尘颗粒，确保冷却液的洁净。

2)增设抛光设备曲轴轴向移动装置，即在抛光过程中，曲轴在旋转的过程中轴向有一定量的位移，这样可在抛光中有效地去除轴颈划痕，效果明显好转。在生产中经过摸索实践，曲轴的左右移动量在1mm左右效果比较好。增设轴向位移装置，对圆角和止推面的抛光质量也起到了十分显著的效果。

3.轴颈尺寸减小，几何公差遭到破坏

1)选择合适的砂带和适中的抛光时间，不宜用粒度较大的砂带，粒度较大的砂带抛光效率高，但极易造成轴颈尺寸减小。另外抛光时间不宜过长，达到工艺要求即可，否则容易造成轴颈尺寸减小。

2)抛光块安装以夹紧轴颈时两边均匀接触为准，但在实际调整时很难操作，在生产中采用浮动式抛光块巧妙地解决了该工艺难题。所谓浮动式抛光块，是指抛光块与抛光夹不是固定式连接方式，在各个方向都有0～2mm的浮动间隙，这样就可确保抛光块夹紧曲轴时充分覆盖曲轴的轴颈表面，而不产生其他外来力，从而确保了曲轴轴颈的几何公差不受影响。

3)在达到抛光加工效果的前提下，适当减小抛光夹紧力，可减轻对轴颈尺寸的影响。