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曲軸加工效率提升-僅需(xū)要一台(tái)銑端(duān)面打中心孔機

時間:2020-04-25 14:04   作者:admin 點擊: 次
談起曲軸銑端面打(dǎ)中心孔機床,就要從曲軸的加工工藝談起,完成曲軸的加工首先就是要确定加工(gōng)基準,這個基準貫穿曲軸加工的大(dà)多數加工工序。因此,銑端面打中心孔機床在曲軸加工中的作用是非常重要的,提高每道工(gōng)序的加工效率和減少裝夾時(shí)間,成(chéng)為衆多曲軸加工(gōng)提高效率的重要手段。
 
曲軸銑(xǐ)端面打中心孔(kǒng)機床
談起曲軸的加工(gōng)工藝(yì),首先就是确定曲(qǔ)軸的材質以及特點:
 
曲軸屬細長杆件,主(zhǔ)要由(yóu)主軸頸、連杆頸、油封軸(zhóu)頸、齒輪軸頸組成(chéng),在主軸頸、連杆頸上有油孔,兩端有(yǒu)螺紋孔。根據發(fā)動機的結構,曲軸主要有直列(liè)和(hé)V型曲軸,上圖(tú)為直列曲(qǔ)軸,主軸頸(jǐng)用(yòng)于支撐整個(gè)曲軸,連杆(gǎn)頸與連杆相連,帶動連(lián)杆活塞做上下往複運動根據發動機的工作狀況。
 
曲軸常用材料有:球墨鑄鐵、合金鋼。對于汽油機(jī)曲軸和小型柴(chái)油機(jī)曲軸,由于功率較小,曲軸毛坯(pī)一般采用(yòng)球墨鑄鐵和優質碳素(sù)鋼,常用材料有:QT700-2、45鋼等;中(zhōng)、重型柴油機曲軸毛坯(pī)一般采用合金鋼,常用材料有:48MnV、35CrMo等(děng)。
 
曲軸是發動機中的重要零件,由于(yú)曲軸具有結構複雜、剛性(xìng)差、技術要求高的特性,因此加工工藝難度大,而其加工質量又直接影響到發動機的技術性能和壽命,且曲軸(zhóu)屬細長杆件零件,在加工中極易産生變形,這(zhè)就需要在進行加工工藝設計時,根據曲軸的(de)材料、技術要求、生産能力等要求,綜合、全(quán)面考慮加工方(fāng)案。
 
了解銑端面打中心孔(kǒng)機床在曲軸加工的重要作用,那麼就要了解曲軸加工的工藝流程
 
1)曲軸(zhóu)主軸頸(jǐng)及連杆頸外銑加工(gōng)
 
現在的數控外銑機床,采用了(le)模塊化設計,使外銑數控機床具備可(kě)變形的多種不(bú)同的結構,從而适應曲軸品(pǐn)種規格變(biàn)化的需要。在進行(háng)曲軸零(líng)件加工時,由于圓盤銑刀本身結構的影響,刀(dāo)刃與工件始終是斷(duàn)續接觸,有沖擊(jī)。因此,機床整個切削(xuē)系統中控制了間隙環節,降低了加工過程中因運動間隙産生的振動,從而提高了加(jiā)工精度和刀具的的使用壽命(mìng)。
 
外銑機床可由兩個外銑刀盤組成,刀盤(pán)在做主運動切削的同時還可以上(shàng)下擺(bǎi)動,從而适應于加工連杆頸的需要。此時,曲軸轉動,連杆(gǎn)頸繞主軸(zhóu)頸中心轉動,銑刀(dāo)盤随連杆頸旋轉(zhuǎn)而上(shàng)下擺動,實(shí)現随動切削。由于兩銑削(xuē)頭可沿着主軸軸心(xīn)線移動,從而完成對(duì)曲軸每個(gè)主軸頸和連杆頸的銑削。
 
2)曲軸主軸頸及連杆頸磨(mó)削
 
目前随着機床制造技術的發展(zhǎn),連杆頸的磨削則(zé)采用跟蹤磨(mó)削法(fǎ)。跟蹤磨削法是以主軸頸中心(xīn)線為(wéi)回轉中心,一(yī)次裝(zhuāng)夾依次完成曲軸連杆頸的磨削加工(也可用(yòng)于主軸頸磨削),磨削連杆軸頸的(de)實現方式(shì)是通過CNC控(kòng)制砂輪的進給和工件回轉運動兩(liǎng)軸聯動,來完成曲軸加工進給。跟(gēn)蹤(zōng)磨削法(fǎ)采用一次裝(zhuāng)夾、在一台數控磨床上(shàng)依次完成曲軸主軸頸和連杆頸的磨削加工,能有效(xiào)地減(jiǎn)少設備費用,降低加工成本,提高加工精(jīng)度和生産效率。
 
3)曲軸主軸頸、連杆頸圓角滾壓機床
 
近年來,滾(gǔn)壓機床應用越來越多(duō),主要是為了提高曲軸(zhóu)的疲(pí)勞強度。據統計資(zī)料(liào)表明,球墨鑄鐵曲軸經圓角滾(gǔn)壓後的曲軸壽命可提高120%~230%;鍛鋼曲軸經圓角滾壓後壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力(lì)來源于曲軸的旋(xuán)轉,帶動滾壓(yā)頭中的滾輪轉動,而滾輪的壓力是由油缸實施的。
 
滾壓力的大小直接(jiē)影響到滾(gǔn)壓的效果。力大則在短時間内就會滾壓出規定的深度,但由于壓力過大,除了易使滾壓輪破損外,更易使曲軸整體(tǐ)産生彎曲變形。為此,油缸的壓力是可變的、可(kě)調的,在曲軸旋轉過程中的任(rèn)一角度都(dōu)可随時變化,靠液壓伺服閥控制,實現脈沖滾壓。
 
在滾壓過程中,因滾壓(yā)輪(lún)薄、硬度高,在壓(yā)力作用下超(chāo)過一(yī)定的時間會破(pò)損,因此,滾壓頭具有滾壓輪破損檢測報警功能。由于在滾壓過程中曲軸的高速旋轉,受滾壓力的作用及滾壓(yā)臂的随動負載(zǎi)的影響,盡管脈沖滾壓能保證曲軸(zhóu)在滾壓過程中的變形很小,但曲軸還是(shì)有變形存在。
 
因此,滾壓機床采用了在(zài)線檢測技術,測頭可在(zài)任意位置對曲軸進行彎曲變形檢測,若(ruò)變形超差,确(què)定變形方向,通過專家系統控制,使滾壓油缸的力根據(jù)變形方向而變化,從而達到校直的目的,一(yī)般需19~21KN的校直力(lì)。在滾壓加工過(guò)程中,為了控制滾(gǔn)壓力的大小,在滾壓臂最易産生變形的位置(zhì)安裝了一個應變儀,通過滾壓臂受(shòu)張力産生變形的大小(xiǎo),來監(jiān)控滾壓力,從而(ér)對壓力進(jìn)行控制。
 
4)曲軸油道孔數控(kòng)鑽削機床
 
曲(qǔ)軸油道孔的(de)加工經曆了普通鑽床、組合機床、槍鑽等(děng)不同(tóng)時代(dài)的(de)不同的加工方法,而今已開始采(cǎi)用數控柔性鑽(zuàn)床。其結構特點如下:
 
(1)采用(yòng)帶中孔的塗钛硬質合金(jīn)鑽頭;
 
(2)采用油氣通過鑽頭中孔對切削部(bù)位進行潤(rùn)滑(huá),其用油為(wéi)菜子油(yóu),不含硫、矽、氯等成分(fèn),也不含(hán)石(shí)油成分,潤滑效果好;
 
(3)可同時加(jiā)工兩根曲(qǔ)軸;
 
(4)可自動換(huàn)刀;
 
(5)油道孔加工角度在一定範圍内可調;
 
(6)實現6軸(zhóu)運動。即主(zhǔ)軸運動,主軸頭(tóu)擺動;主軸頭前後移動;主(zhǔ)軸頭左右移動(換刀和油道孔加工位置(zhì)用);主軸頭上下進給(gěi)運動(dòng);被(bèi)加工曲(qǔ)軸的轉動。這種鑽床,大大減少了切削液的使(shǐ)用量,而且提高了加工的柔性(xìng)。切削液的使用,在曲(qǔ)軸加工(gōng)中也是需要關注的問題,如(rú)何減少加工現場的油霧,一些專業(yè)的切削液廠家也提供了相應的解(jiě)決方案。
 
5)曲軸(zhóu)法蘭(lán)孔加工
 
針對曲軸法蘭孔的加工。在(zài)鑽孔工序常采用整體硬質合金(jīn)階梯鑽,适合高精度鑽孔加工。攻絲常(cháng)采(cǎi)用新型整體硬(yìng)質合金切削絲錐及擠壓絲錐,一般會采用針對不同材質的加工特點而(ér)特别設計的絲錐在攻(gōng)絲過程中(zhōng)經常遇到絲錐的纏屑問題,OSG提供了相應的解決方案。

由上(shàng)可以看出銑(xǐ)端面打中(zhōng)心孔機床加工出的曲(qǔ)軸(zhóu)加工基準幾乎貫穿整個曲軸的加(jiā)工工序過程,因此銑端面打中心孔(kǒng)機床(chuáng)加工精度一緻性對(duì)曲軸加工(gōng)産生重要的影響,可以這(zhè)麼說在未來誰率先使用銑端面打中心孔機(jī)床,誰就掌握了曲軸(zhóu)加工的效率和經濟效益命(mìng)脈。
 
 
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