矢量磨在曲轴加工中的新应用.pdf

矢量磨在曲轴Jj口-r中的新应用闫宁,李学仁,李学文,张毅(郑州磨料磨具磨削研究所,郑州450001)摘要本文阐述了切入磨和矢量磨在曲轴加工的应用,对比分析得出矢量磨在曲轴精磨中的优势。通过有限元分析和PrD,E等理论工具对矢量磨砂轮基体应力和形变分布情况进行模拟仿真计算,得出砂轮在不同线速度下两侧外圆的最大形变量,结合特定的砂轮修整参数,最终实现曲轴轴颈中部的凸起(±)咖的加工。关键词矢量磨;曲轴;切入磨;修整参数;磨削Newapplicationofvector-grindingincrankshaftmacmmng?YANNing。LIXueren,LIXuewen。ZHANGYi仁k咖“ResearchImtituteforAbrasivvs&GrindingCo.,Ltd.,Zhen学zhou450001,Chinn)..n抡maximumdeformationsofthewheel’;crankshaft;plungegrinding;dressingparameter;grinding曲轴是内燃机的重要零件之一,在工作中其将活塞的往复运动转化成旋转运动,承受冲击载荷,并且对外输出功率。曲轴在使用中的磨损是决定发动机是否需要大修的一个主要因素,如果曲轴质量没有保证,将严重影响整机的寿命。因此对曲轴材质以及毛坯加工技术、精度、表面粗糙度、热处理和表面强化、动平衡等要求都十分严格uI。曲轴的精磨是整个曲轴加工工序中的关键工序之一,对曲轴的尺寸精度、形位精度、表面粗糙度和跳动都有极大的影响。因此,研究曲轴的精磨工艺对曲轴的表面质量和整体性能有着重要的影响。目前,曲轴的精磨主要采用陶瓷CBN砂轮。陶瓷CBN砂轮以其优良的磨削性能和优异的磨削表120机械电子等磨削切削类工具及应用面质量,在高速、超高速磨削、难加工材料的高性能磨削、高效成型磨削等加工领域获得了广泛应用。1曲轴的精磨工艺目前曲轴的精磨一般有切入磨和矢量磨。切人磨削时,砂轮与工件之间只有径向运动,适用于曲轴主轴颈档宽与砂轮厚度相同的情况;矢量磨削时,砂轮与工件之闯既有径向运动,又有轴向运动,适用于曲轴主轴颈档宽大于砂轮层厚度的工况。同等工况条件下,矢量磨的磨削力小于切人磨的磨削力。陶2砂轮的有限元分析选用国内某超硬材料制品生产厂家的陶瓷CBN砂轮为研究对象,砂轮简图如图l所示:单位:mm圈1陶瓷CBN砂轮简图该砂轮选用经调质处理的40Cr作为基体材料,依据材料在高速回转状态下发生变形的特性,通过在砂轮基体一侧开槽的方式,使砂轮在高速回转时外圆两侧(L、尺两点)的变形量不同,从而实现砂轮外圆在磨削时是一条斜线。为了精确设计砂轮外圆两侧的变形量,本文利用有限元分析和Pm/E理论及软件工