硕士论文-曲轴止推端面加工工艺优化.pdf

曲轴止推端面加工工艺优化培养单位：机械工程学院一级学科：机械工程二级学科：机械制造及其自动化研究生：杨秋指导教师：李沪曾教授副指导教师：张书桥高级工程师申请同济大学工学硕士学位论文o七年一三月二o
摘要曲轴是汽车发动机中非常重要的工作部件，其止推端面的传统加工方法一般采用磨削加工，精车滚压加工是近些年来发展起来的一种比较新颖加工方法。该方法避免了磨削加工带来的表面烧伤，具有加工质量好、效率高等优点，同时还可以降低表面粗糙度，提高止推端面的表面硬度、耐磨性以及耐腐蚀性。表现在不到10％的球墨铸铁曲轴止推端面在使用过程中会产生磨粒磨损，影响了曲轴的使用寿命。本论文的任务就是找出产生这种现象可能的原因，提出解决方案。在本文研究过程中，首先研究了精车滚压工艺对止推端面质量的影响。通过实验方法分析出工艺可使止推端面产生表面变质层，表层铁素体沿切削方向变形明显，工艺可以提高止推端面表面硬度，降低表面粗糙度，提高疲劳强度；通过有限元分析方法分析出滚压可使止推端面表面产生压应力，有助于提高表面的疲劳强度，同时分析了不同滚压速度和滚压余量对残余应力的大小和分布影响的规律，但没有发现对止推端面表面质量或疲劳寿命有负面影响的应力或接着，文章讨论了止推端面加工表面质量对其使用性能的影响。精车过程分析表明，加工和使用时，曲轴的旋向相反不容易导致磨损，而实际使用中相反的旋向更容易产生磨损，因而排除了鳞刺的影响；精车滚压过程使止推端面表层铁素体产生沿切削方向的变形，通过定性分析使用过程中铁素体周围的应使止推端面容易产生磨损。若改变精车滚压加工方向，在使用过程中，铁素体然而采用精车滚压工艺加工的止推端面还存在一定的问题，这一问题集中因素。可能形成鳞刺，而鳞刺对磨粒磨损的影响与鳞刺和磨粒的相对运动方向有关。力情况，得出铁素体会产生导致止推端面表面不平整的变形，增大表面粗糙度，的变形就不会导致止推端面表面不平整，从而提出了解决止推端面寿命不足的方法———保持止推端面加工与工作时曲轴的旋转方向相同。本文的一个特点就是将加工和使用过程结合起来分析，提出加工时曲轴旋转方向也是影响零件使用寿命的一个因素。关键词：精车滚压，表面质量，铁素体，旋转方向
ABSTRACTis鲥nding．Finishproblem．TheThehere．Thecomponentspositionsenou曲．possiblegivehere．Throughfacesandsurfacethanefficient，andMeanwhile，Finishroughness，andresistancecorrosionprocessinfluencechangesfaceanalysisthrustmoreburned，turninghardnesssurface，reduceincreaseabrasionResistance．Itcrankshaftphenomenonimprovemachiningtheexperiments，themicrostmctureanalyzed，theareway,theface，andhassomethingthmstprocess，whenCrankshaftisofmostimportantinautomobileengine,andregisterreferencefinishmanufacturing．Atsametime，thrustalsomakerightengine．Thetraditionalwaymachinerollingnewnearly20years．Throughthisprocess，thequalitypartbettergrinding,muchavoidveryworthspreadingmacMning．Duringusing，therestillfatiguelivesless10％ductileironlongmissionthesisfindwhyhappens，andprocess．research，first，thestudiedafterroughnesssummarized．UsingFEAresidualdifferentdirectionsrulesfoundout．Butpart，nofactorsthatdoharmlife．Then，theusingdiscussed．Finishbringburintowithrelativemovementdirection．Thesuggestswhenrotarydirectionbothopposite，itgoodlife．Butfact，whentwoeasierabrasion，SOexcludedshapeferritechangedduri