曲軸止推面一個顯著特點就是其接觸面積比其他軸頸側面大很多，各項精度要求也很高。目前，止推面磨削燒傷是曲軸生產中普遍存在的缺陷。

曲軸是發動機中的重要零件之一。其形狀特殊、又細又長，所用材料加工性能差，加工工藝繁多。如圖1所示為某轎車發動機曲軸的設計圖。

圖1  某轎車發動機曲軸
 

從圖1中可以看出，止推面（止推軸頸和寬度）的顯著特點就是接觸面積大，各項加工精度要求高。隨著加工精度要求的不斷提高，止推面的磨削燒傷成為了普遍存在的缺陷，尤其是在成形磨削過程中。磨削燒傷破壞了表層金相組織，使表層金屬強度和硬度降低，嚴重影響了止推面的耐磨性和曲軸使用壽命。

止推軸頸的圓跳動對由兩端主軸頸組成的公共軸線的圓跳動公差為0.04，對相鄰兩軸頸的圓跳動公差為0.02；止推頸寬度為260+0.05mm；止推面左側面要求對公共軸線的跳動公差0.02，垂直度公差0.01，平面度公差0.013；止推面右側面要求平面度公差要求外凸不超過0.005，內凹不超過0.01；止推軸頸表面粗糙度Rz1.5μm，止推面表面粗糙度Rz3μm，止推軸頸的直徑為φ50mm，止推面外徑為φ85mm，其面積高達單側3 848mm2。在大批量生產的條件下，要想止推面（包括止推軸頸）達到如此高的精度，單靠普通的磨削工藝是很難實現，應該使用高精度的數控磨床磨削，并且采用一系列的嚴格措施才能滿足圖紙要求。

我公司在曲軸加工過程中，碰到了止推面磨削燒傷這樣的加工缺陷，雖然各方面尺寸和形狀位置公差達到了圖紙要求，但是曲軸止推面燒傷缺陷卻始終難以解決。通過調查研究，我們從理論和實踐兩個方面進行攻關，最終解決了這個問題。

磨削燒傷

磨削表面質量包括磨削表面粗糙度和磨削表面層的物理機械性能兩方面。因為磨削加工時磨粒對工件的作用包括滑擦、刻劃和切削，并且大多數磨粒是負前角和小后角，所以在整個磨削過程中，會產生大量的磨削熱，使磨削區的瞬時溫度可達1 000℃左右。這樣高的溫度會使工件表面層的金相組織發生變化，造成磨削燒傷。

磨削燒傷會破壞曲軸止推面表層金相組織，使表層金屬強度和硬度降低，并伴有殘余應力產生，甚至出現微觀裂紋，而使工件表面質量惡化，嚴重地影響曲軸止推面的耐磨性和使用壽命。這種磨削燒傷在砂帶拋光時無法去除，因此必須避免磨削燒傷。

在磨削淬火鋼曲軸止推面時，可能產生以下3種燒傷：

1.回火燒傷

如果磨削區的溫度未超過淬火鋼的相變溫度，但已超過馬氏體的轉變溫度，止推面表層金屬的回火馬氏體組織將轉變成硬度較低的回火組織（索氏體或托氏體），這種燒傷稱為回火燒傷。

2.淬火燒傷

如果磨削區溫度超過了相變溫度，再加上冷卻液的急冷作用，表層金屬發生二次淬火，使表層金屬出現二次淬火馬氏體組織，其硬度比原來的回火馬氏體的高，在它的下層，因冷卻較慢，出現了硬度比原先的回火馬氏體低的回火組織（索氏體或托氏體），這種燒傷稱為淬火燒傷。

3.退火燒傷

如果磨削區溫度超過了相變溫度，而磨削區域又無冷卻液進入，表層金屬將產生退火組織，表面硬度將急劇下降，這種燒傷稱為退火燒傷。在曲軸成形磨削中，多屬于此種燒傷。

改善磨削燒傷的途徑

磨削熱是造成磨削燒傷的根源，故改善磨削燒傷有兩個途徑：一是盡可能地減少磨削熱的產生；二是改善冷卻條件，盡量使產生的熱量少傳入工件。

1.有沉割槽的曲軸止推軸頸

在圖2中，曲軸止推軸頸有較深的沉割槽，而沉割槽已在以前工序加工好，在磨削時不用磨削沉割槽，只需磨削止推軸頸和兩個止推面。在這種情況下，即使是使用成形砂輪磨削，只要使用強力冷卻、合理的磨削余量和選擇好砂輪參數，一般情況下可以避免磨削燒傷缺陷的出現。在使用窄砂輪磨削止推軸頸時，可采用的方案是：調整程序和砂輪的角度磨削，使砂輪從軸頸的右側以斜切方式進入，磨削至要求尺寸，再快速沿原角度方向斜退出；使砂輪從軸頸的左側以斜切方式進入，磨削至要求尺寸，再快速沿原角度方向斜退出；使砂輪從軸頸的中間快速切入磨削至要求尺寸，再快速退出。在上述磨削時，要應用強力冷卻。至此，止推軸頸及兩側面磨削完畢。#p#分頁標題#e#

圖2  曲軸止推軸頸帶有沉割槽

2.無沉割槽的曲軸止推軸頸

圖3所示曲軸止推軸頸無沉割槽，在磨削時需磨削止推軸頸和兩個止推面，另外還有兩個成形圓角。在這種情況下，即使是使用窄砂輪磨削，使用強力冷卻，也很難避免磨削燒傷缺陷的出現。