关键词：精车 止推 端面 曲轴 压应力 导读：曲轴止推端面传统的精加工采用磨削。应力集中系数对材料疲劳性能的影响还与材料对缺口是否敏感有关，因此引入有效应力集中系数Kf，即 当-s1(a)值与s1等值时，裂纹将闭合，不会扩展；当-s1(a)小于时，裂纹就会扩展。 摘要：曲轴止推端面传统的精加工采用磨削。精车滚压是近年来获得应用的一种*精加工方法。与磨削加工相比.精车滚压加工具有一次性投入小、加工效率高、节省刀具成本等优点。 曲轴止推端面的精车滚 曲轴止推端面不仅承受由曲轴轴向窜动以及受热引起的轴向力，实现曲轴的轴向定位，而且是后续加工的基准。因此，曲轴止推端面的加工质量直接影响到其他工艺质量，影响发动机的整体性能。 曲轴止推端面传统的精加工采用磨削。精车滚压是近年来获得应用的一种*精加工方法。与磨削加工相比，精车滚压加工采用的是车滚专机，一次性投入要小于磨削加工的投入；加工效率高，滚压速度一般为30～60mm/min ，滚压一次即可达到要求精度，并且可以在线测量，直接获得开档尺寸信息.滚轮没有砂轮磨损得快，节省了刀具成本，同时减少了换刀时间。在精车滚压之前，端面先经过粗车。精车滚压工艺是在组合机床上实现的。精车滚压工艺如下。首先，料架将曲轴送至回转位置，尖顶在两端中心孔上进行粗定位，曲轴此时沿轴向仍处在弹簧力作用下的浮动状态。滚压头伸进止推端面开档，滚压头以轴线为中心逆时针旋转一定角度，使滚轮接触侧壁，并调整曲轴轴向位置，直到两侧均靠严。其次，液压装置将曲轴两端锁紧，工件轴向定位，同时左端卡爪夹紧轴的小头，如图1。工件旋转时，涨刀装置动作，两刀尖距离涨大，车刀向前进给，精车两侧壁。完成后，刀尖缩回，刀体返回起始位置。然后，滚压头再次伸进开档(如图2) , 滚压轮绕轴顺时针旋转，分别靠紧在两侧壁上，随着曲轴的旋转，滚压轮随动碾止推端面，实现止推端面的滚压加工。 在这里，精车的主要目的之一是使止推端面间的距离接近设计标准，另一个是为接下来的滚压提供一个较小的粗糙度，以使滚压达到更加好的效果。这里的滚压与曲轴圆角滚压的目的有所不同。圆角滚压的主要目的是增加圆角处的残余压应力，从而抵消曲轴工作中的一部分拉应力，以延缓圆角处裂纹的扩展，从而提高圆角处的疲劳强度。精车滚压的目的是提高表面粗糙度，从而降低裂纹的形成速度。同时，滚压又能提高止推端面的硬度，表面耐磨性也随之提高；产生了一定的残余压应力，对止推端面的疲劳寿命有积极的作用。 精车滚压过程中，精车刀片的中心必须与滚压器的中心保持一致，否则会出现两侧滚压量不一致，影响滚压效果。滚压加工后止推端面的表面质量明显好于磨削加工的表面质量，特别是组织致密性得以改善，大大提高了其耐磨强度。精车滚压后即完成了止推端面的整个加工。 滚压对止推端面疲劳寿命的影响 球墨铸铁 49MnVS3 滚压前 83HRB 23HRC 滚压后 98HRB 26HRC 精车滚压前后硬度的变化 精车滚压前后硬度的变化如表1。从表1可以看出，滚压后球墨铸铁曲轴的硬度提高了18.1%, 49MnVS3曲轴的硬度提高了13%。绝大多数资料显示，提高表面硬度能够不同程度增强表面的耐磨性。因此，这两种材料表面硬度的提高，都在不同程度上增强了止推端面的耐磨性。 　精车滚压前后粗糙度的变化 精车滚压前后粗糙度的变化如表2。由表2看出，精车滚压后表面粗糙度值明显降低，大约降低了一个数量级，这无疑大大提高了表面的疲劳强度。根据断裂力学原理，表面粗糙度越大，切口效应就越大，故疲劳性能越差。这是因为机加工表面总是存在高低不平的加工痕迹如刀痕、裂痕(如图3) ，这些痕迹相当于很多微小缺口，使零件工作表面形成应力集中，可用理论应力集中系数Kt表示。即 Kt=1+2(ghr) (1) 式中，h为微观不平度高度；r为波谷的曲率半径，g为不平度间距与高度之比的相关系数。根据式(1)，粗糙度波谷越深、曲率半径越小越容易形成应力集中。应力集中系数对材料疲劳性能的影响还与材料对缺口是否敏感有关，因此引入有效应力集中系数Kf，即 Kf=1+q(Kt-1) (2) 取样 1 2 3 4 5 滚压前 1.732 0.971 1.415 1.134 1.313 滚压后 0.124 0.098 0.136 0.158 0.129 式中，q为材料对应力集中的敏感系数，它是材料强度和微观缺口尺寸形状的函数。随着材料强度的增加，r减小，q值增大。由式(2)可知，粗糙度越大，应力集中系数也越大，疲劳寿命越低；反之，则疲劳强度越高。 滚压后表面层的残余应力 止推端面滚压加工的余量只有0.005～0.01mm ，这主要由滚压加工在