發動機曲軸（zhóu）加工機（jī）床的高效專用性，是曲軸製造裝備的一大典型特征。“高效專用（yòng）”對機床的基本要求是（shì）高剛度、高速度和大（dà）功率（lǜ）。高效專用機床的基（jī）本特征（zhēng）是“量（liàng）體裁衣”型，即按照用戶需要提供個性化產（chǎn）品。

    
　　
　　整體解決方案要求

    
　　
　　高效專用（yòng）機床屬於“精益機床”，去除冗餘功能，具有（yǒu）高（gāo）效率和極強的針對性特點。現代高效專用機床的供貨方式是整體解決方案。整（zhěng）體解決方案有如下要（yào）求：

    
　　
　　1．要求從設備研製到投產後都采用協同工（gōng）程——與上下遊合作夥伴（bàn）(供應商（shāng）)及用（yòng）戶，通過異地設計建立動態聯盟。聯合研製貫（guàn）穿於全過程，為用戶服務貫穿於產（chǎn）品全生命周期。

    
　　
　　2．要求供貨商熟悉用戶產品(包（bāo）括預測中期發展的新產品)，熟悉用戶工（gōng）藝，具有編程能力、設備優化使用能力、工藝裝備成套能力和集成能力，即可將工（gōng）藝係統、物流係統和信息係統集成為製造單元及相應的人員培（péi）訓。

    
　　
　　3．要求供貨商具備自主技術創新能力（lì），提供的不僅是（shì）全麵的，還必須是（shì）當代技術水平可達到的“最佳”方案。促使供貨商實（shí）現用戶需求“拉動（dòng）”的自主創新。同時（shí），與用戶聯合研製（zhì）過程中積累的多個創新，為開發的產品“原創性”打下基（jī）礎。

    
　　
　　4．還要求供應商具備經濟分析能力，能夠根（gēn）據用戶資金(包（bāo）括動態資金)，提出幾個方案及報價，並且為用戶（hù）提出投資回報（bào）周期及盈利分析（xī）。

    
　　
　　5．要求用戶提供（gòng）擬加工工件圖紙或他們的典型工件圖（tú）紙和技術要求；提出應達到的（de）生產率(單件加工工（gōng）時)和質（zhì）量（liàng）水（shuǐ）平(均應適當高出現有的水平)；工件在（zài）本（běn）機床加工前後工序的情況，使（shǐ）得機床（chuáng）一到廠（chǎng）即可立即投入生產，而且加工效率和加工質（zhì）量均能立刻穩定可靠地符合或高於用（yòng）戶原來提出的（de）要求，迅速創造效益（yì）。

    
　　
　　典型曲軸高效專用機床應用三例

    
　　
　　1.數控車-車拉機床

    
　　
　　車拉技術（shù）起源於美國的一項技術專利，在曲軸加工中逐漸得到發展（zhǎn）。目前的發展（zhǎn）較（jiào）為普遍，在國外大量用於（yú）半（bàn）精加工曲軸的主軸頸和連杆軸頸加工中。車拉（lā）技術加工形（xíng）式可分為3種（zhǒng）：直（zhí）線車拉、內環刀具旋轉（zhuǎn）車拉和外環刀具旋轉車（chē）拉。車拉工藝大約在1983年左（zuǒ）右開發出來，從1983～1988年短短的5年中，車拉工（gōng）藝從直線（xiàn）式發（fā）展成回（huí）轉式，到1988年發展到車－車拉工藝，到目前為止其拉削方法也逐步改為梳刀工藝代替，其主要特點有（yǒu）：一次設定能（néng）完成所有同心圓的車削（xuē），具有在同一台（tái）機床上完成車-車拉加工（gōng）、高效率、通過（guò）使用（yòng）特殊卡盤和刀具係統實現柔性加工以及機床保養簡便、維護（hù）成本低等優點，特別適用於平（píng）衡塊側麵不需加工、軸頸有沉割槽的曲軸。其中拉削工藝可用高效的梳（shū）刀（dāo）技術代替，梳刀加工通常放到該工序的最後工步，通過（guò）微量的徑向進給和縱向（xiàng）車削實現高速精加工。采用梳（shū）刀工藝具有精度高（gāo）、效（xiào）率高、切屑易清理和軸向進刀量小等優點。

    
　　
　　2.數（shù）控高速外銑機床

    
　　
　　20世（shì）紀90年代中期開發出（chū）來的CNC高速外銑技術（shù），它對平（píng）衡（héng）塊側麵需要加工的曲軸，比（bǐ）CNC車削、CNC內銑和車-車拉的生產效率還要高。以四拐曲軸為例：CNC車（chē）-車拉工藝加工（gōng）連杆軸（zhóu）頸要二道工序，而CNC高（gāo）速外銑隻（zhī）要一（yī）道（dào）工序就（jiù）能完（wán）成（chéng）(應用工件（jiàn）回轉和銑刀進給伺服連動控製技術，可（kě）以一次裝（zhuāng）夾不改變曲軸回轉中心隨動跟蹤銑（xǐ）削曲軸（zhóu）的連杆軸頸)，具有以下優點：切削速度高(可高達350m/min)、切削時間較短、工序循環時間較（jiào）短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數少、加工精度更高以及柔性更好。所以CNC高速外銑將是曲軸主軸頸和連（lián）杆軸頸（jǐng）粗加工的發展方向。

    
　　
　　3.數控內銑機床

    
　　
　　數（shù）控內銑是20世紀80年代中（zhōng）期出（chū）現的工（gōng）藝，數控內銑加工性能指標要高於普通外銑加工（gōng），尤其是對於鍛鋼曲軸，內銑更有利（lì）於斷屑、剛性特別好。數控內銑銑削工（gōng）藝（yì）是目前國際上（shàng）曲軸連杆頸粗加工（gōng）先進的（de）加工方法之（zhī）一，尤其是大功率鍛鋼曲軸的加工（gōng）內銑工藝更（gèng）是首選。內銑機床有多種加工形（xíng）式，使用最多的是曲軸固定（dìng）型數控曲軸內銑加工工藝，主要特點是：生產效率高、加工（gōng）精（jīng）度好、適用範圍廣和柔性好，其（qí）具有代表性的工藝裝備有德國HELLER公司開發的數控曲軸內銑機床係列。其主要功能特點有：曲軸固（gù）定後不動，銑刀跟隨連杆頸銑削；機（jī）床床身為複合材（cái）料一體化結構；工件兩端電（diàn）子同（tóng）步電動機旋轉驅動；具有幹（gàn）式切削、加工精度高（gāo）和切（qiē）削效率高等特點。控製係統可通過（guò）輸入零件的基本參（cān）數，即可生成自動加工程（chéng）序。

    
　　
　　典型曲軸高效專用機床（chuáng）的合理應用

    
　　
　　曲軸高效專用機床也有它的加工局限性，隻有合理應用合適的加工機（jī）床（chuáng），才能發揮出曲軸（zhóu）加工機床的高（gāo）效專用（yòng）性，從而提高工序的（de）加工效率。

    
　　
　　1．當曲軸（zhóu）軸頸有沉割槽時，數控內銑機床不能加工；如果曲軸軸頸軸向有沉割槽時，數控高（gāo）速外銑機床和數控內銑機床均不（bú）能加工，但數控車（chē）-車拉機床能很方便地加工。

    
　　
　　2．當平衡（héng）塊側麵需要加（jiā）工時，數控內銑機床應當為首選機床，因為內銑刀盤外圓定位，剛性好，尤其適用於加工大型鍛（duàn）鋼曲軸；此時不適合用數控車-車拉機床，因為在曲軸（zhóu）的平衡塊側麵需要加（jiā）工的情況下，采用數控車-車拉機床加（jiā）工，平衡塊側麵是（shì）斷續切削，且曲軸轉速又很高，在這種工況下，崩刀現象比較（jiào）嚴重。

  
　　
　　3．當曲軸的軸頸無（wú）沉割槽，且平衡塊側麵不需加工時，原則上幾種機床都能加工。當加工轎車曲軸時，主軸頸（jǐng）采用數控車（chē）-車拉機床，連杆頸采用數（shù）控高速外銑機床則應成為最佳高效（xiào）加工選擇；當加工大型鍛鋼曲軸時，則主軸頸和連杆頸均采用數控內銑機床比較（jiào）合理。

    
　　
　　曲軸可（kě）以分為體形較（jiào）大的（de）鍛鋼曲軸和輕量化的轎車曲軸，鍛鋼曲軸軸頸一般無沉割槽，且側麵需要加工，餘量較大；轎車曲軸一般軸頸有沉（chén）割槽，且側麵不需要加工。因此可以得出結（jié）論：加工鍛鋼曲軸（zhóu）采用數控內銑機床，加工（gōng）轎（jiào）車曲軸主軸頸采用數控車-車拉機床，連杆頸采用數控高速外銑（xǐ）機床是比較合理的高效（xiào）加工選擇（zé）。