曲軸和凸輪軸的區(qū)別
曲軸是點(diǎn)S狀連的形狀部位,是活塞連桿驅(qū)動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲軸扭曲轉(zhuǎn)動(dòng)的,從而把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),由原來(lái)的活塞的平均轉(zhuǎn)換成曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng),從而輸出發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的。
凸輪軸是一根上面有凸起的軸,凸起來(lái)的部位是用來(lái)頂氣門(mén)的,凸輪訂動(dòng)氣缸的進(jìn)、排氣門(mén)來(lái)控制氣門(mén)的開(kāi)閉,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)氣門(mén)。
曲軸和凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)重要運(yùn)動(dòng)部件,由于工件結(jié)構(gòu)特殊和切削量大且不均勻,工件受力大而容易彎曲變形,所以加工精度難以保證,影響后續(xù)加工質(zhì)量,同時(shí)存在設(shè)備數(shù)量多、人員多、效率低、成本高等問(wèn)題。
一、凸輪軸粗加工的發(fā)展
早期凸輪軸的主軸頸一般以單刀或多刀普通車(chē)床進(jìn)行粗加工,凸輪普遍采用機(jī)械靠模式車(chē)床進(jìn)行單刀或多刀仿形車(chē)削來(lái)完成。單刀車(chē)削效率低;多刀車(chē)削難以保證零件質(zhì)量,而且粗車(chē)過(guò)后必須安排校直、粗磨等工序,生產(chǎn)效率低。
多刀車(chē)削、仿形車(chē)由于切削時(shí)受力大,工件容易發(fā)生彎曲變形和振動(dòng),刀具壽命低,打刀頻繁,不良率高。粗車(chē)過(guò)后需安排校直、粗磨等工序。工件換型時(shí)需更換靠模、調(diào)整時(shí)間長(zhǎng),切換效率低、成本高。新工藝凸輪軸主軸頸采用數(shù)控車(chē),凸輪則采用數(shù)控外銑進(jìn)行高速銑削(合金鋼件鍛造毛坯)或CBN強(qiáng)力磨削(鑄鐵鑄造毛坯)。凸輪軸的粗加工經(jīng)歷了單刀車(chē)削、多刀車(chē)削、CNC車(chē)削和數(shù)控高速外銑的發(fā)展歷程。
20世紀(jì)70年代以前,采用多把車(chē)刀一次對(duì)軸頸的外圓、圓角和側(cè)面及臺(tái)階進(jìn)行加工,但同一零件的不同部位需多道工序才能完成軸頸和連桿頸的粗加工。多刀車(chē)削存在余量大、平衡塊側(cè)面加工為斷續(xù)切削及易產(chǎn)生振動(dòng)和打刀問(wèn)題,刀具壽命低,不良率高,切削效率低。七八十年代曲軸粗加工又出現(xiàn)了CNC車(chē)削、CNC外銑和CNC內(nèi)銑工藝。80年代末90年代初又開(kāi)發(fā)出了車(chē)?yán)?、?chē)-車(chē)?yán)に?,該工藝具有精度高、效率高等?yōu)點(diǎn)。90年代中期又開(kāi)發(fā)出CNC高速外銑,它對(duì)平衡塊側(cè)面需要加工的曲軸方面,比CNC車(chē)削、CNC內(nèi)銑和車(chē)-車(chē)?yán)纳a(chǎn)效率高。
由于加工精度和加工效率的原因,車(chē)削一般只用于主軸頸加工。曲軸內(nèi)銑和高速外銑不能加工軸向沉割槽,當(dāng)曲軸有軸向沉割槽時(shí),應(yīng)采用車(chē)-車(chē)?yán)椒庸?。?dāng)曲軸平衡塊側(cè)面需要加工時(shí),銑削工藝大大優(yōu)于車(chē)?yán)に?。其具有切削速度高、工序時(shí)間短、切削力小、溫升較低、刀具壽命高、換刀少、精度高和機(jī)床柔性好等優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)今,流體動(dòng)壓軸承在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用幾乎隨處可見(jiàn)。 但是并不是歷來(lái)如此。 在20世紀(jì)20年代和30年代,滾動(dòng)體軸承是支持曲軸和連桿軸承的首選技術(shù)。 而今,滾動(dòng)體軸承通常只在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中使用。在終極減少摩擦方面,尤其是在高轉(zhuǎn)速下,滾動(dòng)體軸承的確比流體動(dòng)壓軸承具有更直接的優(yōu)勢(shì)。 這類(lèi)軸承可以根據(jù)其設(shè)計(jì)限制配備實(shí)體式或分離式的套圈和保持架。 此類(lèi)技術(shù)也可應(yīng)用于平衡軸,在摩擦方面取得進(jìn)一步成果。
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