工艺因素对控制发动机清洁度的影响

　　把产品的清洁度控制在额定范围之内的基础是其生产过程。事实表明，由于主导产品制造质量的工艺方法众多、差别很大，控制产品的清洁度还是相当复杂的。一件成品清洁度水平的决定因素绝不只是最后 一道清洗工序有没有把它洗干净那么简单，而是整个 工艺过程的综合反映。而很多既要体现技术进步，又要考虑经济性、制造成本的措施，往往会与这一目标愿望相悖。曲轴经清洁度试验后产生的杂质、残渣主要出自三处：非加工面的毛坯面——扇形板、油孔及轴颈等加工面，而其中的影响因素众多。

1.毛坯

　　铸件在曲轴毛坯中多于锻件，尤其在中、小排量发动机中。国内采用的铸造工艺以砂型方法为主，较少采用壳型。虽然后者形成的工件表面质量明显要好于前者，但因一次性的壳型工艺成本高，故企业倾向于选择砂型铸造。当然，为改善毛坯面质量还可以增加一道喷丸硬化工序，但这又会增加制造成本。实践表明，毛坯的制造工艺和形成的工件表面质量，对于曲轴的最终清洁度有很大影响。国外一些知名汽车厂商，已为关键工件的毛坯设定清洁度控制值，如曲轴毛坯残留物的质量为50mg。需要指出的是，铝制件的毛坯生产厂情况完全不同，用户会对关键铝制件，如缸盖、水泵壳、机油泵等的毛坯制定明确的清洁度门槛值。对有些缸盖毛坯这类关键件还不只是残留物的重量，往往进一步提出对颗粒度分析的要求。对此，即使是国内的毛坯供货厂也会坚决执行。

2.钻孔——曲轴油孔加工

　　长期以来，国内外曲轴油孔加工采取的钻孔工艺均为枪钻，但近年来已逐步改为深孔钻(如硬质合金直柄麻花钻)。从制造成本和工效等多方面来讲，新的工艺要合理得多，因此自21世纪初以来，在新建的生产线中采用枪钻工艺的比例已明显减少，这种情况在中、小排量发动机生产线更明显。从另一方面来讲，由于执行新工艺时采取的是微量润滑，相比枪钻工艺边加工边以80MPa压力的高压切削油冲洗，无疑利用后者的方式对清除钻孔后的切屑及其他残留物的效果较之前者要强的多。

3.磨削过程中切削液的影响

　　切削液起着冷却、润滑、清洗排屑和防锈等重要作用，对加工过程的正常进行有很大的帮助。生产实践告诫人们，作为整个切削加工系统的一个组成部分，切削液必须正确选择和使用才能发挥相应的作用。以磨削为例，曾在汽车行业轴类零件加工中广泛使用的是刚玉类砂轮，但近年来随着对制造质量和生产效率等要求的不断提高，在诸如曲轴轴颈的磨削工艺中，选用CBN砂轮的比例在不断提高。由于此时的转速、负荷有了明显提高，因此有些企业选用的切削液也从原来的水基切削液改为油基切削液。虽然后者在采取高压供给时，其清洗性能会有所改善，但总的来说相比含有表面活性剂的水基切削液，两者还是有较大差距。表面活性剂一方面能吸附各种固体微粒和油泥等残留物，并在工件表面形成一层吸附膜，阻止粒子和油泥粘附在工件、砂轮(刀具)上，另一方面能渗入到粒子和油污粘的界面上，把它们与界面分离，并随着切削液带走，从而起到清洗作用。显然，在改变了磨削方式和切削液之后，虽然可有效地提升曲轴的加工质量和生产率，但因清洗、排屑的效果会受到影响，因此在进行工艺规划、工艺调整时，权衡各种工艺因素的利弊、得失还是不可缺少的。

4.清洗工位生产线中清洗工位的确定对产品清洁度有很大影

　　响。近年来很多厂家取消中间清洗工位，只设一个生产线终端。以曲轴线为例，过去部分企业会在粗加工(包括钻孔工序)、热处理之后设立一道中间清洗，但近年来此种工艺布置方式已十分少见。这当然也与实际需要以及经济性有关。

　　在清洗液方面，与切削液相似，清洗液也有油基和水基之分，但长期以来，水基的清洗液占了绝大部分，不过这一状况在近年也有所改变。在曲轴线终端的清洗工序，有些发动机厂选择了油基的清洗液。毫无疑问，就如同加工中选用切削油一样，虽然此举会对工件的防锈带来帮助。然而，其清洗效果肯定不如水基的清洗液，而内在原因与前面阐述的去除作用机理完全相同.