談起曲軸銑端面打中心孔機床,就要[Yao]從曲[Qu]軸的加工工藝[Yi]談起,完成曲軸(Zhou)的加(Jia)工首先就是要确定加(Jia)工基準,這個基準貫穿曲(Qu)軸加工的大多數[Shu]加工工(Gong)序。因此,銑端面打中心孔機(Ji)床在曲軸(Zhou)加工(Gong)中的作用是非(Fei)常重(Zhong)要的,提高(Gao)每道工序的加[Jia]工效率和減少裝夾時間,成為衆多曲軸[Zhou]加工提高效率的重[Zhong]要[Yao]手段。
談(Tan)起曲軸[Zhou]的加工工[Gong]藝,首先就是确定曲[Qu]軸的材質以及特點:
曲軸屬細[Xi]長[Zhang]杆件,主要由主軸頸、連杆頸、油封[Feng]軸(Zhou)頸、齒輪軸頸組成,在主[Zhu]軸頸、連杆頸(Jing)上有油孔,兩端有(You)螺紋[Wen]孔(Kong)。根據發動機的結[Jie]構,曲軸主要有直列[Lie]和V型曲[Qu]軸,上圖為直(Zhi)列曲[Qu]軸,主軸頸用于[Yu]支撐整個[Ge]曲軸,連杆[Gan]頸(Jing)與連杆相連,帶動連杆活塞做上下往[Wang]複運動根據(Ju)發動機(Ji)的工作狀[Zhuang]況。
曲軸常[Chang]用材料[Liao]有(You):球墨鑄鐵、合金鋼。對于汽油機[Ji]曲[Qu]軸和[He]小型柴油機[Ji]曲軸,由于功率較[Jiao]小,曲軸毛坯一般采(Cai)用球墨鑄鐵和優質碳素鋼,常用材料有:QT700-2、45鋼等;中[Zhong]、重(Zhong)型柴油機曲[Qu]軸毛坯一般采[Cai]用合金鋼(Gang),常用(Yong)材料有:48MnV、35CrMo等(Deng)。
曲軸(Zhou)是發[Fa]動機中(Zhong)的重要零件,由于曲軸具有結構複(Fu)雜、剛性差、技術要求[Qiu]高的特性,因(Yin)此加工工藝難度大,而其[Qi]加工質量又直接影響到發動機的技(Ji)術性能和壽命,且曲軸屬細[Xi]長杆件零件,在加工中極易産生變(Bian)形,這(Zhe)就需要在進行加工工藝設計時,根據曲軸的材料、技術要求、生産[Chan]能力(Li)等要求,綜合、全面考(Kao)慮加工方案。
了解銑端面打中心孔機床在曲軸加工的(De)重要作用,那麼就要[Yao]了解[Jie]曲軸加工的工藝流程
1)曲(Qu)軸主軸頸[Jing]及連[Lian]杆頸外銑加工
現在的數控外銑機床,采用了模[Mo]塊化設計,使外銑數控機床(Chuang)具備可[Ke]變形的[De]多種不同的結構,從而适[Shi]應曲軸品種規格變(Bian)化的需要。在進行曲軸零件加工時(Shi),由于圓盤銑刀本身結構的(De)影響,刀刃與工件[Jian]始終是斷續接觸,有[You]沖擊。因此,機床整個(Ge)切[Qie]削系統中控制了(Le)間隙環節(Jie),降低了加工[Gong]過程中因運動間[Jian]隙産生的振動,從而提高了加(Jia)工精度和刀具(Ju)的的使用壽[Shou]命。
外銑(Xi)機床可由兩個外銑刀盤組成,刀盤在做主運動切削的[De]同時還可以上[Shang]下擺(Bai)動,從(Cong)而适應于加[Jia]工連杆頸的需要。此時,曲軸轉(Zhuan)動,連杆(Gan)頸繞主軸頸中心轉動,銑(Xi)刀盤随連杆頸旋轉[Zhuan]而上[Shang]下擺動,實現随動切削。由于兩銑削(Xue)頭[Tou]可(Ke)沿着主軸軸心[Xin]線移動,從而完成對曲軸每個(Ge)主(Zhu)軸頸和[He]連杆[Gan]頸的銑削。
2)曲軸(Zhou)主(Zhu)軸頸及連杆頸磨削
目前随着機床制造技術的發展,連杆頸的磨削則采用跟(Gen)蹤磨[Mo]削法[Fa]。跟蹤磨削法是(Shi)以[Yi]主軸頸中心[Xin]線為回轉中心,一次裝夾依次完成曲軸[Zhou]連杆頸的磨削加工(也可[Ke]用于主軸(Zhou)頸磨削),磨削連[Lian]杆軸頸的實現方式是通(Tong)過CNC控制砂輪的進給(Gei)和工件回轉運動兩軸聯動[Dong],來[Lai]完成曲軸加工(Gong)進給。跟蹤磨削法采用[Yong]一次裝夾、在(Zai)一台[Tai]數控磨床上依次完成曲軸主[Zhu]軸頸和連杆頸的磨削加工,能有效[Xiao]地減少設備費用,降低加工成本,提高加工精度和生産[Chan]效率。
3)曲軸主軸(Zhou)頸、連(Lian)杆頸圓角滾壓機(Ji)床
近年來,滾壓機床應用越[Yue]來(Lai)越多,主要是為了提高曲軸的疲勞強度。據統計資料(Liao)表明,球墨鑄鐵曲軸(Zhou)經圓角滾(Gun)壓後(Hou)的曲軸(Zhou)壽命可[Ke]提[Ti]高120%~230%;鍛鋼(Gang)曲軸經圓[Yuan]角滾壓後[Hou]壽命可[Ke]提高(Gao)70%~130%。滾壓的[De]旋轉動力來源于[Yu]曲軸的旋轉,帶動滾壓頭中的滾輪轉(Zhuan)動,而滾輪的壓力是[Shi]由油[You]缸實施的。
滾壓力的[De]大小直接[Jie]影響到滾壓的效果。力大則在(Zai)短時間内就會[Hui]滾壓(Ya)出規定的深度(Du),但由(You)于壓力過[Guo]大(Da),除了易使滾壓輪破損外,更[Geng]易使曲軸整(Zheng)體産生彎曲變形。為此,油缸的壓力(Li)是可變的、可調的,在曲軸旋轉過程[Cheng]中的任一角度[Du]都(Dou)可随[Sui]時變化,靠液壓(Ya)伺[Si]服閥控制,實[Shi]現脈沖滾壓。
在滾壓過程中,因滾壓輪[Lun]薄、硬度高,在壓力作用[Yong]下超過一定的(De)時間會破損[Sun],因[Yin]此,滾壓頭具有[You]滾壓輪破損檢(Jian)測報警功能。由于在滾壓過程[Cheng]中曲軸的高速[Su]旋轉,受滾(Gun)壓力的作[Zuo]用[Yong]及滾壓(Ya)臂的随動負載(Zai)的(De)影響,盡管脈沖滾壓能保證曲軸[Zhou]在滾壓過程中的[De]變形很小,但(Dan)曲軸(Zhou)還是[Shi]有變形存在。
因此,滾[Gun]壓機床采用了在線(Xian)檢測(Ce)技術,測頭可在任意位置對曲軸進行彎曲變(Bian)形檢測,若(Ruo)變形(Xing)超差,确定變形(Xing)方向,通過專家系統控制,使滾壓(Ya)油缸的力根[Gen]據變(Bian)形方向而變化,從而達到校直(Zhi)的目的,一般需19~21KN的校直力。在滾壓加工過(Guo)程中,為了控制滾壓力的大小,在滾壓臂最易産生變形的位[Wei]置安裝了一個(Ge)應變(Bian)儀,通過滾壓臂受張[Zhang]力産[Chan]生變形的大小,來監控滾壓力,從(Cong)而(Er)對壓力進行控制[Zhi]。
4)曲軸(Zhou)油道孔數控鑽削機床
曲軸油道孔的加工經曆(Li)了(Le)普通鑽床、組合機床、槍鑽等[Deng]不同時代的不同的加[Jia]工方法,而今已開始采用(Yong)數控柔性[Xing]鑽[Zuan]床。其結構特(Te)點(Dian)如下:
(1)采用帶中孔[Kong]的塗钛硬質合金[Jin]鑽頭;
(2)采用油氣通過鑽頭中孔對切削部位進行潤滑,其(Qi)用油為菜子油,不含硫、矽、氯等成分,也不含石油成分,潤滑效果好;
(3)可(Ke)同時加[Jia]工兩根曲軸;
(4)可(Ke)自動[Dong]換刀;
(5)油道孔(Kong)加工角度在(Zai)一定範圍内可調(Diao);
(6)實現6軸(Zhou)運動[Dong]。即主(Zhu)軸[Zhou]運動,主(Zhu)軸頭擺動;主軸(Zhou)頭前後移動;主[Zhu]軸頭左右移(Yi)動(換刀和油道孔加工位置用);主軸頭上下進給運動;被加工曲[Qu]軸的轉動。這種鑽床,大大[Da]減少[Shao]了切削液的使用量,而且提高(Gao)了加工的柔性(Xing)。切削液的使用,在曲軸加工中也是需(Xu)要關注的問題,如何減少加工現場(Chang)的(De)油霧,一些專業的切削液廠家(Jia)也提[Ti]供[Gong]了相應的解決方案。
5)曲軸(Zhou)法蘭(Lan)孔加工(Gong)
針對曲軸法蘭孔的[De]加工。在鑽孔工序常采用(Yong)整體硬質合金階(Jie)梯鑽,适合高精度鑽孔加工。攻絲常[Chang]采用新型整體硬質合[He]金切(Qie)削絲錐及擠壓絲錐,一般會采用針[Zhen]對[Dui]不同材質的(De)加工[Gong]特點而特别設(She)計的絲錐在攻絲過程中(Zhong)經常[Chang]遇到絲錐的[De]纏屑問題,OSG提供了[Le]相應[Ying]的[De]解決方案。
由上可以看出銑(Xi)端面打中[Zhong]心孔機床加工出的曲軸加工基準幾乎[Hu]貫穿整個曲軸的加(Jia)工工序過程,因[Yin]此[Ci]銑端面打中心孔機床(Chuang)加工[Gong]精度一(Yi)緻性對[Dui]曲軸加工(Gong)産生重[Zhong]要(Yao)的影響(Xiang),可以這麼說在[Zai]未來誰率先使用(Yong)銑端面打中心(Xin)孔機[Ji]床,誰就掌(Zhang)握(Wo)了曲軸加工[Gong]的效率和(He)經濟效益命脈。