壓縮機(jī)曲軸由兩種基本型式，即曲柄軸和曲拐軸。曲柄軸結(jié)構(gòu)，連同電機(jī)軸一起，一般只有兩個(gè)主軸承，對(duì)于支承偏斜較不敏感，便于曲軸安裝。但是曲柄軸的壓縮機(jī)一般只能采用臥式型式，致使機(jī)器笨重，基礎(chǔ)龐大。我公司制作的V2. 4空氣壓縮機(jī)采用曲拐軸，以對(duì)稱(chēng)方式布置連桿活塞結(jié)構(gòu)，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。但是曲軸的前期加工過(guò)程中出現(xiàn)了不少問(wèn)題，為了解決這些問(wèn)題，我們采取了一系列的改進(jìn)措施。

　　1主要問(wèn)題

       點(diǎn)采用鍛造毛坯，材料為40Cr.主要工藝過(guò)程為：毛坯鍛造-粗車(chē)軸端-粗銑（平面及兩曲拐）-熱處理（調(diào)質(zhì)）-精車(chē)兩主軸端-精銑曲拐處-車(chē)曲拐-車(chē)油泵偏心-鉆孔-曲拐高頻淬火-車(chē)油泵偏心-磨主軸-磨曲拐-銑鍵槽。

　　但在加工中發(fā)現(xiàn)一下幾點(diǎn)問(wèn)題：車(chē)油泵軸頸、偏心、磨主軸、曲拐工裝復(fù)雜，加工精度不高；兩曲拐表面硬度低；曲拐處容易斷裂；？用戶(hù)使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)連桿咬死，*后檢查曲軸發(fā)現(xiàn)曲拐處的斜油孔處開(kāi)裂。

　　2問(wèn)題原因分析及工藝改進(jìn)

　?。?）由于V2. 4空壓機(jī)曲軸的潤(rùn)滑主要通過(guò)裝在曲軸末端的柱塞泵，而柱塞泵通過(guò)曲軸的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行工作從而對(duì)曲軸及安裝在曲軸上的連桿及連桿瓦進(jìn)行潤(rùn)滑，因此曲軸在末端設(shè)計(jì)成偏心型式，但開(kāi)始制作工藝時(shí)，只想用工裝來(lái)保證零件的加工精度，但是在加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于兩端的中心不在同一直線上，因此在車(chē)曲拐，偏心及磨的一些類(lèi)工序中都得設(shè)計(jì)制作模具，且因?yàn)槭遣煌墓ぱb夾具，安裝過(guò)程中，考慮到安裝誤差，中心肯定會(huì)出現(xiàn)偏差，因此決定在偏心處增加長(zhǎng)度為40，外徑為50的一段加工工藝搭子，這樣可以很好的保證所以的加工工序都可以在同一的中心孔中安裝及加工，這樣不但可以減少加工過(guò)程中制作一系列的工裝夾具，而且零件的尺寸精度也可以得到很好的保證。

　　（2）曲拐是曲軸運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵部位，活塞靠連接在曲拐處的連桿帶動(dòng)從而使空氣壓縮。因此曲拐要強(qiáng)有足夠的強(qiáng)度及耐磨性。因此在工藝中安排了對(duì)曲拐及油泵軸頸的高頻淬火，要求硬度值為HRC45- 50.但是在加工后發(fā)現(xiàn)硬度值都低于設(shè)計(jì)要求，再對(duì)剛熱處理好的曲拐進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)硬度值基本上載45- 48之間，符合設(shè)計(jì)要求。追其原因，原來(lái)是設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中在對(duì)曲拐及油泵軸頸進(jìn)行高頻淬火前加工余量太大，導(dǎo)致零件在磨完之后硬度值偏低。在不更改熱處理工藝前提下，同時(shí)也為了保證曲軸曲拐處的芯部有足夠的韌性。所以在高頻淬火前增加了粗磨的工序。即粗磨曲拐至50. 4 0. 03，放0. 4的精磨余量，按此工序加工后，零件硬度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　?。?）用戶(hù)在開(kāi)始階段使用我廠提供的曲軸配件后，在運(yùn)行一年后對(duì)曲軸進(jìn)行磁粉檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)在曲拐連接處出現(xiàn)有不同程度的裂紋，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的使用壽命，存在一定的安全隱患。我公司對(duì)客戶(hù)提出的問(wèn)題進(jìn)行逐層分析，發(fā)現(xiàn)可能是曲拐處的過(guò)度圓角過(guò)小，因?yàn)樵谇S運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，此處*容易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，從客戶(hù)回饋的信息中也同樣是此處裂紋出現(xiàn)*多的地方，就其原因，是我公司在制作過(guò)程中隊(duì)曲拐處的過(guò)度圓角可能偏小，按機(jī)械工業(yè)出版社？活塞式壓縮設(shè)計(jì)%提供的參考公式r=（0. 05 0. 06）D，D為曲拐直徑，公司采用了圓角過(guò)度方式。但為了不過(guò)分削弱曲拐強(qiáng)度，因此公司考慮過(guò)度圓角為R1，（原設(shè)計(jì)值為0. 5）。經(jīng)過(guò)客戶(hù)使用后，反映良好。

　?。?）曲軸上的油孔，一般采用斜油孔或直角油孔形式，視曲軸形狀及供油方式而定。油孔直徑約為軸頸直徑的0.05 0. 06倍，但不應(yīng)小于3mm.油孔于軸頸表面相貫處，應(yīng)倒圓拋光，倒圓角半徑約為油孔直徑的一半，以提高曲軸的疲勞強(qiáng)度。我公司V2. 4曲軸油孔直徑均為5mm.孔加工完成后，除曲拐處的油孔外，其余油孔端部均用G1/ 8螺堵涂密封膠后進(jìn)行密封。

　　但客戶(hù)在一次使用過(guò)程中，連桿和曲軸咬死，接體后對(duì)曲軸進(jìn)行磁粉檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)曲拐處的斜油孔端面有二三條裂紋，分析后可能是裂紋產(chǎn)生碎片，在連桿運(yùn)動(dòng)中帶入連桿瓦，從而產(chǎn)生這種現(xiàn)象。我公司后來(lái)發(fā)現(xiàn)，此處經(jīng)過(guò)鉆斜孔后，一端與曲拐產(chǎn)生了較薄的邊緣，分析在各加工工序產(chǎn)生的可能性，并對(duì)庫(kù)存的產(chǎn)品重新進(jìn)行磁粉檢測(cè)，*終確定可能是在對(duì)曲拐進(jìn)行高頻淬火后，由于極速的冷卻而產(chǎn)生的裂紋。為了防止零件再次出現(xiàn)類(lèi)似情況，公司采取了一系列的措施，但是收效甚微，或多或少這邊斜孔邊緣還是有裂紋。*終決定在曲拐的幾個(gè)油孔中塞入長(zhǎng)度不小于8的，與孔過(guò)盈量不小于0. 05的紫銅棒在高頻淬火前敲入油孔中，敲入后端面磨平，在對(duì)曲拐進(jìn)行高頻淬火進(jìn)行剔除。按此加工工藝，對(duì)隨后的幾批曲軸進(jìn)行檢查分析，沒(méi)有再出現(xiàn)類(lèi)似情況，問(wèn)題*終得到解決。

　　3結(jié)語(yǔ)

        對(duì)上述的工藝進(jìn)行改造后，公司*近的V2. 4空壓機(jī)曲軸成品合格率大幅提高，客戶(hù)使用后，反映很好。