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曲軸▽加▽工效率提升-僅需要一台銑端(Duān)面打中心孔機

時◊間◊:2020-04-25 14:04   作(Zuò)者:admin 點擊[Jī]: 次
談起曲軸銑(Xǐ)端◆面◆打中心[Xīn]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(Jiù)是要确定[Dìng]加工基準[Zhǔn],這個(Gè)基準[Zhǔn]貫穿曲軸加工的大多數加工▲工▲序。因此,銑端(Duān)面打中心孔∇機∇床在曲軸加◈工◈中的(De)作用是非常重[Zhòng]要[Yào]的,提高每道▲工▲序的▲加▲(Jiā)工效率和減少裝◈夾◈時間,成為衆多(Duō)曲軸加◊工◊提高效率的◊重◊(Zhòng)要手段(Duàn)。
 
曲軸銑▲端▲面打中心孔機床
▾談▾(Tán)起曲軸的加工工藝,首[Shǒu]先就是确定曲軸的材質以及[Jí]特點:
 
曲(Qǔ)軸屬細長杆件,主要由主軸(Zhóu)頸、連杆頸、油封(Fēng)軸◈頸◈、齒輪軸頸組成,在⋄主⋄軸[Zhóu]頸、連杆頸上有油孔(Kǒng),兩端◇有◇螺紋孔。根據發[Fā]動機的結構(Gòu),曲軸主要有直列和V型曲◆軸◆,上圖為直列曲軸,主軸頸◆用◆∆于∆支撐整個(Gè)曲軸,連杆(Gǎn)頸與連杆相連[Lián],帶動連杆活塞做上下往[Wǎng]複運動根▲據▲發動機(Jī)的工作狀[Zhuàng]況。
 
曲軸常用材料[Liào]有(Yǒu):球墨鑄鐵、合金鋼。對于汽◊油◊機曲軸▽和▽小型柴油∇機∇曲軸,由于功率較[Jiào]小(Xiǎo),曲軸毛坯一般采用(Yòng)球墨鑄鐵(Tiě)和優質碳素鋼,常用(Yòng)∆材∆料有:QT700-2、45鋼(Gāng)等;中、◊重◊(Zhòng)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,由于曲軸具有結構複雜、剛(Gāng)性[Xìng]差、技術要求高的特(Tè)性,因此加工工藝難[Nán]度大,而其(Qí)加工質量又∆直∆接影響到發動[Dòng]機的技術性能和壽命,且曲軸屬細長杆件零件,在加工中極○易○産生變形,這就需要在進行(Háng)加工工藝設計時,根據曲軸的[De]材[Cái]∇料∇、技術要求、生産能力等要求,綜∇合∇、全(Quán)面考慮加工方案。
 
了解銑端[Duān]面打中心孔機床在曲軸加工▽的▽(De)重要作用,那麼就要[Yào]了解曲軸加工▽的▽工藝流程
 
1)曲[Qǔ]軸主軸頸(Jǐng)及連杆頸外銑加工[Gōng]
 
現在的數控外銑機床,采用了模塊化設計,使(Shǐ)外銑數●控●機床具備可變形的多種不(Bú)同的結[Jié]構,從而▽适▽應(Yīng)曲軸品種[Zhǒng]規格變[Biàn]化的需要。在進行(Háng)曲軸零件加工時,由于[Yú]圓盤銑刀本(Běn)身結構[Gòu]的影▲響▲,刀刃▽與▽工件始終是斷續接觸,有沖∇擊∇(Jī)。因此,機床整個切削系統中控制了[Le]間隙環節[Jiē],降低了加工過程中因運動▽間▽(Jiān)隙[Xì]産生的振動[Dòng],從◇而◇提高了加工精度和(Hé)刀具的[De]的使用▲壽▲命[Mìng]。
 
外銑機床可由兩個◈外◈銑刀盤組成,刀盤在做主運動切削▿的▿同時還可以上下擺動,從(Cóng)而适[Shì]應[Yīng]于∇加∇▾工▾連杆頸的需(Xū)要。此時,曲軸轉[Zhuǎn]動,連杆[Gǎn]頸繞主軸頸中心轉動,銑刀盤随連杆頸旋▾轉▾[Zhuǎn]而上下⋄擺⋄動,實現随動切削。由(Yóu)于兩(Liǎng)銑◆削◆(Xuē)頭可沿着主軸軸心[Xīn]線移動[Dòng],從而完成對曲軸每個[Gè]主軸頸和連∆杆∆頸的銑(Xǐ)削。
 
2)曲◆軸◆[Zhóu]主軸頸及連杆(Gǎn)頸磨削
 
目前[Qián]随着機床制造技術的發展,連杆(Gǎn)▿頸▿的磨削則采用∆跟∆蹤[Zōng]磨[Mó]削法[Fǎ]。跟蹤磨削法是以主軸頸中∆心∆(Xīn)線為回(Huí)轉中心(Xīn),一次裝(Zhuāng)夾依次完成曲●軸●▿連▿∇杆∇頸的▿磨▿削加工(也可用于主軸(Zhóu)頸磨削),磨削◊連◊杆(Gǎn)軸頸(Jǐng)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[Lián]動,來完成曲軸加▿工▿進給。跟蹤磨削法(Fǎ)采用一次裝夾、在(Zài)一台數控磨床◆上◆依次◈完◈成曲軸主軸頸和連[Lián]杆頸的磨削加工[Gōng],能有▿效▿[Xiào]地減[Jiǎn]少設備∆費∆(Fèi)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(Jǐng)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(Le)提高曲軸的疲勞[Láo]強度。據統計資(Zī)料(Liào)表明,球墨鑄鐵曲○軸○經圓角▽滾▽(Gǔn)壓後[Hòu]的曲軸壽命可提高120%~230%;鍛鋼曲軸經圓(Yuán)角滾壓後(Hòu)壽命可提高70%~130%。滾壓的旋轉(Zhuǎn)動力來源于曲軸的旋轉,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[Gǔn]壓力的大小直接影響到[Dào]滾壓的效果(Guǒ)。力大則在短時[Shí]間内就會滾壓出規定的深度,但由[Yóu]于壓力過(Guò)大,除了易[Yì]使滾[Gǔn]壓輪破損外,更(Gèng)易使曲軸(Zhóu)整體産生[Shēng]彎曲變形(Xíng)。為此[Cǐ],油缸的壓力是可變的、○可○調的,在曲◆軸◆旋轉過[Guò]程中的任一角度都可随時變化,靠液壓伺服閥控制,實(Shí)現脈沖滾[Gǔn]壓。
 
在滾(Gǔn)壓過程中,因滾壓輪薄、硬度(Dù)高,在壓力作用(Yòng)下超過一定的(De)時間會破損,因此,滾壓頭(Tóu)具有◆滾◆壓輪破損檢測◇報◇警功能。由(Yóu)于在滾壓過程中曲軸的高速(Sù)旋轉,受滾(Gǔn)壓力的作用及滾壓臂的[De]随動負載的影響,○盡○管脈(Mò)沖滾壓▿能▿保證曲▿軸▿在滾壓過程中的變形很小,但曲軸還是[Shì]有變形存在。
 
因此,滾壓機床采用了在線(Xiàn)檢測(Cè)技[Jì]術,測頭可●在●(Zài)任意位置對曲軸進行彎曲變形檢測,若變形超差,确定變形[Xíng]方向,◊通◊過專家系統[Tǒng]控制,使滾壓油缸的力根據變形方向而變化,∆從∆而達到校直的目的,一般需19~21KN的校直力。在滾壓加∆工∆○過○程中,為了控制滾壓(Yā)力的大小,在滾[Gǔn]壓臂最易産生變(Biàn)形的位(Wèi)置安裝了一◇個◇(Gè)應變儀,通過滾壓臂受張力産生變形的大小,來監控滾壓力,從而對壓力進(Jìn)行控制。
 
4)曲軸油道孔數(Shù)控鑽削機床
 
曲軸油道孔▾的▾加工經曆(Lì)了普通鑽床、組合機床(Chuáng)、槍鑽◈等◈不同時代的不同的▿加▿工方法,而今(Jīn)已(Yǐ)開[Kāi]始○采○用數控柔性鑽床。其結構特點如下[Xià]:
 
(1)采用帶中孔的塗钛硬質合金[Jīn]鑽頭;
 
(2)采用油氣[Qì]通過鑽頭中孔對切削部(Bù)位進行▿潤▿滑,其用油為菜子油(Yóu),不●含●硫、矽、氯等成分,也不含◇石◇油成分,潤滑效果好;
 
(3)可同時◆加◆[Jiā]工兩⋄根⋄曲軸;
 
(4)可自動[Dòng]換刀;
 
(5)油道孔加工角度在一定範圍内可調(Diào);
 
(6)實現[Xiàn]6軸運動。即主軸運動,主軸頭擺動[Dòng];主軸頭前後[Hòu]移動;主[Zhǔ]◊軸◊頭左右移(Yí)動(換刀和油[Yóu]道孔加工位置(Zhì)用);▲主▲軸⋄頭⋄上下進給運動;被加工▿曲▿軸的轉動。這種⋄鑽⋄▾床▾,大大減少了切削液的使用量,而且提高了加工的柔∆性∆(Xìng)。切[Qiē]削液的使用,在曲軸加工(Gōng)中也是○需○(Xū)要關注的問題,如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決方案。
 
5)曲軸法蘭孔加工[Gōng]
 
針對曲軸法蘭孔◇的◇[De]加工(Gōng)。在鑽孔工序常采用整體硬[Yìng]質合金階梯鑽,适合◆高◆(Gāo)精度[Dù]鑽孔加工。攻絲常(Cháng)采用新型整體硬質合[Hé]金切削絲錐及擠壓(Yā)絲錐,一▲般▲會采用針對不同材質的加工[Gōng]特點而特别設計的絲錐在攻(Gōng)絲過程中[Zhōng]經常遇到絲錐[Zhuī]的纏屑問題,OSG提[Tí]供了相應的解決方(Fāng)案。

○由○上可以看出銑端面◈打◈中[Zhōng]心孔機床加◆工◆出的曲軸加工基準幾乎貫▽穿▽整個曲軸的▾加▾工工序過程,因此銑端面打中心孔[Kǒng]機床(Chuáng)加工精度一緻性對曲軸加工産生重要(Yào)的影響,可以這麼[Me]說在未來誰率先使用(Yòng)銑端面打中心孔機床,誰就掌(Zhǎng)握了曲軸加工(Gōng)的效率和經濟[Jì]效益命脈。
 
 
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