解決磨削裂紋的啟示

1、1解決磨削裂紋的新思路、新途徑解決磨削裂紋的新思路、新途徑產(chǎn)生磨削裂紋的原因是復(fù)雜的，因素很多。如材料的物理性能，化學成分；鑄造、鍛壓毛坯帶來的各種缺陷；淬火、氮化等熱處理不當?shù)鹊?，都會影響到磨削時出現(xiàn)裂紋。本文所研究的問題，僅限于磨削過程帶來的裂紋。為了提高曲軸的疲勞強度和耐磨性，對主軸頸和連桿頸進行中頻淬火(包括圓角)或氮化等方法進行強化。對于中頻淬火，特別是硬氮化的軸頸，由于磨削方法不當，極易產(chǎn)生裂紋。裂紋對在工作中承受極大負荷的

2、曲軸來說，是引起曲軸斷裂的致命缺陷，因此，是絕對不能允許的。解決磨削裂紋的難度很大。一直困擾著一些企業(yè)?，F(xiàn)在一般使用低應(yīng)力磨削法，實踐證明這是一種有效的方法，但也存在一些問題。1低應(yīng)力磨削低應(yīng)力磨削低應(yīng)力磨削是解決磨削裂紋的較好途徑，目前在國內(nèi)外使用較為廣泛。低應(yīng)力磨削采用的方法是:選用砂輪的硬度很軟，粒度偏粗，磨削速度低，進給量小。在使用極壓磨削液的條件下，可在磨削表面內(nèi)0.025mm處，形成小于120MPa的殘留應(yīng)力，由于應(yīng)力小，且

3、大多為壓應(yīng)力，因此不產(chǎn)生裂紋。低應(yīng)力磨削的工藝參數(shù)見表1。上述表的數(shù)據(jù)是用調(diào)質(zhì)鋼40CrNiMo經(jīng)淬火、回火后，表面硬度Ra50的試件，進行平面磨削實驗而得到的結(jié)果。根據(jù)低應(yīng)力磨削原理，曾應(yīng)用于磨削硬氮化的302曲軸，效果較好。所磨主軸頸經(jīng)探傷檢測，沒有裂紋。其磨削條件及工藝參數(shù)如下:曲軸材料42CrMn，氮化深度≥0.5mm，硬度HV450，在M131外圓磨床上磨主軸頸外圓，砂輪為棕剛玉，粒度46，硬度H(軟2)，工件轉(zhuǎn)速120rmi

4、n，砂輪速度26ms，徑向進刀量0.003mm，磨削液為硫化油。雖然低應(yīng)力磨削是解決磨削裂紋常用的一種有效辦法，但其效率太低，不適用于大批量生產(chǎn)。而且太軟偏粗的砂輪，對保證曲軸的精度和粗糙度極為不利，要勤修砂輪，砂輪消耗大，加工成本高。在沒有砂輪自動修整器的情況下，輔助時間長，影響生產(chǎn)效率。為此提出了探討高效無裂紋磨削工藝的課題。3為其3.5倍，耐磨性能是剛玉的100倍。因此能長時間保持刃口的鋒利，不會產(chǎn)生燒傷和裂紋。但其價格昂貴，修整

5、困難。通過試驗找到了價位適中，又能滿足工藝要求的砂輪。3.2要使用自動砂輪修整器。必須做到磨一個軸頸，修一次砂輪，始終保持砂輪刃口的鋒利性。3.3選擇潤滑性能好的磨削液，如含極壓成份的切削液，硫化切削油等。在保證工藝要求的前提下，要考慮環(huán)保要求。3.4具有較大壓力和流量的供液裝置。磨削時能將充分的磨削液送入磨削區(qū)，進行高效的潤滑、冷卻和清洗，將熱量帶走，降低磨削區(qū)的溫度，并避免砂輪堵塞。3.5具有高效的磨削液過濾裝置。磨削液中的砂粒，鐵

6、屑等雜質(zhì)，不僅對曲軸的精度、粗糙度有不利影響，而且它會破壞潤滑膜，成為裂紋源。因此必須將磨削液中的雜質(zhì)過濾清除。4無裂紋的高效磨削無裂紋的高效磨削四年前，根據(jù)前述分析和思路，選擇了合適的磨床，完善其功能。進行了一系列試驗，從中優(yōu)選出較好的工藝方案，用于批量生產(chǎn)?；窘鉀Q了淬火和硬氮化處理的曲軸，在普通磨削(磨削V=30ms)和高速磨削(V=50ms)的條件下無裂紋。這幾年，已用于各類曲軸的大批量生產(chǎn)。其中，很多曲軸出口國外，取得了好的經(jīng)

7、濟效果。以磨削302硬氮化曲軸連桿頸為例，介紹其有關(guān)參數(shù)。使用的磨床是KA5001250CNCS(德)半自動連桿頸磨床，該磨床具有數(shù)控砂輪修整器，磨完一個連桿頸后，能自動修整砂輪一次。使用壓力大、流量大的水泵，三個噴嘴對砂輪清洗，潤滑冷卻磨削區(qū)。壓力1.51.8Mpa。主噴嘴流量1014LS，用于砂輪及軸頸外圓的冷卻潤滑。每個支噴嘴流量68LS，用于圓角及側(cè)面。實驗證明流量過小或過大均會產(chǎn)生裂紋。流量大小，還要根據(jù)工件材質(zhì)和熱處理狀況進