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曲(qǔ)軸加(jiā)工效率提升-僅需要一台銑端面打中心孔機

時間:2020-04-25 14:04   作者(zhě):admin 點擊(jī): 次
談起曲軸銑(xǐ)端(duān)面打中心孔機床,就要從曲軸的加工(gōng)工藝談起,完成曲軸的加工首先就是要确定加工基準(zhǔn),這個基準貫(guàn)穿曲軸加工的大(dà)多數加工工序。因(yīn)此,銑端面打中心孔機床在曲軸加工中的作用(yòng)是非常重要的,提高每道工序的加工效(xiào)率和減少裝夾時(shí)間,成為衆多曲(qǔ)軸加工提高效率(lǜ)的重要手段。
 
曲軸銑端面打中心孔機床
談起曲軸的加(jiā)工工藝,首(shǒu)先就是确(què)定曲軸的(de)材質(zhì)以及特點:
 
曲軸屬(shǔ)細長杆件,主(zhǔ)要由主軸頸、連杆頸、油封軸頸(jǐng)、齒輪軸頸組成,在主軸頸、連(lián)杆頸上有油孔,兩端有螺紋孔。根(gēn)據(jù)發動機的結構,曲軸主要有直列和V型曲軸,上圖為直(zhí)列曲軸,主軸頸用于支撐整個曲軸,連杆頸與連杆相連,帶動連杆活塞做上(shàng)下往(wǎng)複運動根據發(fā)動機的工(gōng)作狀況。
 
曲軸常用(yòng)材料有:球墨鑄鐵、合金鋼。對于汽油機曲軸和小型(xíng)柴(chái)油機曲軸,由于功率(lǜ)較小,曲軸毛坯(pī)一般(bān)采用球墨鑄鐵和優質碳素鋼,常用材料(liào)有:QT700-2、45鋼等;中、重型(xíng)柴油(yóu)機曲軸毛坯一般采用合金鋼(gāng),常用材料有:48MnV、35CrMo等。
 
曲軸是發動機(jī)中的重要零件(jiàn),由于曲軸具有結構複雜、剛性差、技術要求高(gāo)的特性,因此加工工藝難(nán)度大,而其加工質量(liàng)又直接影響到發動機的技術性能和壽命,且(qiě)曲軸屬細長杆件零件(jiàn),在加工中極易産生變形,這就需要在進行加工工藝設計時,根據曲(qǔ)軸的材料、技術要求、生産能力等要求,綜合、全面考慮加(jiā)工方案。
 
了解(jiě)銑端面打中心孔機床(chuáng)在曲軸加工的重要作用,那麼就要了解曲軸加工的(de)工藝流(liú)程
 
1)曲軸主(zhǔ)軸頸及連杆頸(jǐng)外銑加工
 
現在的數控外(wài)銑機床,采用了模塊(kuài)化設計,使外銑數控機床具備可變形的多種不同的結構,從(cóng)而(ér)适應曲軸品種規格變化的需要。在進行曲軸零件加(jiā)工時,由于(yú)圓盤銑刀本身結構的影響,刀刃與工件始終是斷續接觸,有(yǒu)沖擊。因此,機床(chuáng)整個切削系統中控制(zhì)了間隙環節,降低了加工過程中(zhōng)因運動間隙産生的振動,從而提高了加工精度和刀具的的使用壽命。
 
外銑機床可由兩個外銑刀盤(pán)組成,刀盤在做主運動切削的同時還可以上下擺動,從而适應于加工連杆(gǎn)頸的需要(yào)。此時,曲軸轉動(dòng),連杆頸繞(rào)主軸頸中心轉動,銑刀盤随連杆頸(jǐng)旋轉而上下擺動,實現随動切削。由于兩銑削頭可沿着主軸軸心線移動,從而完成對曲軸每個主軸頸和連杆頸(jǐng)的銑削。
 
2)曲(qǔ)軸主軸頸及連杆(gǎn)頸磨削(xuē)
 
目前随着機(jī)床制造技術的(de)發展,連杆頸的磨削則采用跟蹤磨(mó)削法。跟蹤(zōng)磨削法是(shì)以主軸頸(jǐng)中心線為回轉中心,一次裝夾(jiá)依次完成(chéng)曲軸連杆頸(jǐng)的磨削加工(也可用于主軸頸磨削),磨(mó)削連杆軸(zhóu)頸的實現方式是通過CNC控制砂輪的進給和工(gōng)件回轉運動兩軸聯動,來完成曲軸(zhóu)加工進(jìn)給。跟蹤磨(mó)削法采用一次裝夾、在一台數控磨床上依次完成曲(qǔ)軸主軸頸和連(lián)杆頸的磨削加(jiā)工,能有效地減少設備費用,降低加工成本,提高加工精度和生産效率。
 
3)曲軸主軸頸、連杆頸圓角滾壓機床
 
近年(nián)來,滾壓機床應用越來越多,主(zhǔ)要是為了提高曲軸(zhóu)的疲勞強度。據統計資料表明,球墨鑄鐵(tiě)曲軸經圓(yuán)角滾壓後的曲軸壽命可提高(gāo)120%~230%;鍛鋼曲軸經圓角滾(gǔn)壓後壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉動力來源于曲軸的旋轉,帶動滾壓頭中的滾輪(lún)轉動,而滾輪的壓(yā)力是由油缸實施(shī)的。
 
滾壓力的大小直接影響到(dào)滾壓的效果。力大則在短時間内就會(huì)滾壓出規定的深度(dù),但由于壓力過大,除了易使滾壓輪破損(sǔn)外,更易使曲軸整體産生彎曲變形(xíng)。為此,油缸的壓力是可變的、可調的,在曲軸旋轉過(guò)程中的任一角(jiǎo)度都可随(suí)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(gǔn)壓輪薄(báo)、硬度高,在壓力作(zuò)用(yòng)下超過一定的時間會(huì)破損,因此,滾壓頭具有滾壓輪破損(sǔn)檢測報警功(gōng)能。由于在滾壓過程中(zhōng)曲軸的高速旋轉,受滾壓力的作用(yòng)及滾壓臂(bì)的(de)随動(dòng)負載的(de)影響,盡(jìn)管脈沖滾壓能保證曲軸在滾壓過程(chéng)中的變形很小,但(dàn)曲軸(zhóu)還是有變形存在。
 
因此(cǐ),滾壓機床采用了(le)在線檢測技術,測頭可在任意位置對曲軸進行彎曲變形檢(jiǎn)測,若變形超差,确定變形方向,通過(guò)專家系統控制,使滾壓油缸的(de)力根據變形方向而變化,從而達到(dào)校直的目的,一(yī)般需(xū)19~21KN的校直力。在滾壓加(jiā)工過程中,為了控制滾壓力的大小,在滾壓臂最易産生變形的(de)位置安裝了一個應變儀,通(tōng)過滾壓臂受張(zhāng)力産生變形(xíng)的大小,來監控滾壓力,從而(ér)對壓力進行控制。
 
4)曲軸油道孔數控(kòng)鑽削機床
 
曲軸油道孔的加工經曆了普通鑽床(chuáng)、組合機床、槍鑽等(děng)不同時代的不同的加工(gōng)方法(fǎ),而今已開始采用數控柔性鑽床。其(qí)結構特(tè)點如下:
 
(1)采用帶中孔的塗钛硬質合金鑽頭;
 
(2)采用(yòng)油氣通過鑽頭中孔(kǒng)對切削(xuē)部位進行潤滑,其用油(yóu)為菜(cài)子油,不含硫、矽、氯等成分,也不含石油成分,潤滑效果(guǒ)好;
 
(3)可同時加工兩(liǎng)根曲軸;
 
(4)可自動換刀;
 
(5)油道孔加工角度在一定範圍内可調;
 
(6)實現6軸運動。即主軸運動,主軸(zhóu)頭擺動;主軸頭前後移(yí)動;主軸頭左(zuǒ)右移動(換刀(dāo)和油道孔加工位(wèi)置用);主軸頭上下進給(gěi)運(yùn)動;被加工曲(qǔ)軸的轉動。這種鑽床(chuáng),大大減少了切削液的使用量,而且提高(gāo)了加工的柔(róu)性。切削液的使用,在(zài)曲軸加工中也是需要關注的問題,如何減少加(jiā)工現場的油霧,一些(xiē)專業的切削液廠家也提供了相應的解決方案。
 
5)曲軸法蘭孔加工
 
針對曲軸法蘭孔的加(jiā)工。在鑽孔工(gōng)序常采用整體硬質(zhì)合金階梯(tī)鑽,适(shì)合高精度鑽孔加工。攻(gōng)絲常采用新型整體硬質合(hé)金切削(xuē)絲錐及擠壓絲錐(zhuī),一般會采用針對不同材質的加工(gōng)特點而特别(bié)設計的絲錐在攻絲過程中經常遇到絲錐的纏屑問(wèn)題,OSG提供了相應的解決方案。

由上可以看出銑端面打中心孔機床加工出的曲軸加工基準(zhǔn)幾乎貫穿整個曲軸的加工(gōng)工序過程,因(yīn)此銑端面打中心孔(kǒng)機床加工精度一緻性對曲軸(zhóu)加工(gōng)産生重要的影(yǐng)響,可以(yǐ)這麼說在未來誰率先(xiān)使用銑端面打中心(xīn)孔機床,誰就掌握了曲軸加工的效率和經濟效益命脈。
 
 
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