大型曲軸磨床典型結構與加工工藝
2013-5-6 來源： 作者：虞行國
對於曲軸加（jiā）工設備來講，磨床本身（shēn）無疑是精度要求最高、複（fù）雜（zá）程度最（zuì）難，是產（chǎn）品零件達（dá）到工藝要求（qiú）的（de）最終加工機床。對能夠加工工件長度超過6米重（chóng）量超（chāo）過5噸，工件的主軸頸和連杆頸粗糙度要達到Ra 0.4 -0.6，主軸頸、連杆頸直徑公差在0.008mm,主軸頸和連杆（gǎn）頸直（zhí）線度在0.01 / 200 mm，連杆（gǎn）頸圓柱度0.015 mm,連杆頸分度正負15 秒的技術要求並且能加工不同角度（dù）和不同偏心量的連杆頸磨削的大型曲軸磨床的要求就更難了。
圖 一
根據（jù）目前現有設備狀況和加工的工藝，曲軸在磨床上的加工是分二步執行，也就是說在加（jiā）工磨削主軸頸和連杆頸是分二種機型分開實施，這主要是受到設備結構的限製和約束（shù）。一般磨（mó）削主軸頸是選擇在大型的普通外圓磨床進行，曲軸（zhóu）依靠外圓磨床的頭架單驅動，在二頂尖和中心架的支撐下逐步對主軸頸進行（háng）磨削，在磨削主軸（zhóu）頸（jǐng）的過程中，產品的尺寸精（jīng）度和技術要求（qiú）都有人工的直接幹預，特別是對中心架二個方（fāng）向支撐力量的控製，這就要看操作（zuò）工人的熟練掌握程度，但要長期依靠人的（de）因素來保證和穩定質量是難以做到（dào）的，也（yě）是不科（kē）學的。（圖（tú） 一）在加工磨削連杆頸直徑時，是選擇專用的曲軸磨床來進行加工的（de）。這種曲軸磨床的頭尾架卡（kǎ）盤是可以以頭尾架中心軸線為基準，按照曲軸主軸頸和連杆頸的衝程偏心量進（jìn）行調整，使頭尾架卡（kǎ）盤夾持連杆頸（jǐng）的中心（xīn）圍繞頭尾架主軸的旋轉中心，進行對連杆頸直徑的（de）磨（mó）削加工。（圖二）
圖 二
因為曲軸技術設計的原因，它在長度質量（liàng）分配上存（cún）在（zài）著比較大（dà）的偏心，如果不采取（qǔ）措施（shī），曲軸在加工旋轉中會存在不均勻的運轉現象和產生有離心力（lì）狀況，這樣磨削加工的表麵（miàn）粗糙度肯定會受到影響。所以在機床的頭尾架後側都配製了配重裝置，通過觀察頭尾架的驅動電機電流（liú）的情況進行調整，從而可以改善和均衡頭尾架的旋轉穩定（dìng）性。因為曲軸本身結（jié）構的原因，在頭尾架（jià）同（tóng）時夾緊（jǐn）曲軸二頭時，頭尾架在旋轉時不同步就會造成曲軸的（de）扭（niǔ）曲而影響加工精度。
目前為了（le）保證頭尾架的同步，曲軸磨床頭尾架的傳動方式有二（èr）種，一是（shì）通過同步軸傳遞（dì），既頭架作（zuò）為主傳動經過一係列（liè）的傳動鏈傳遞到尾架，使它們實現曲軸磨床的頭尾架卡盤同步，保證曲軸在運轉過程中不造成扭曲的現象。這種傳遞（dì）的方式製造成本低，但不可避免存在機械傳動（dòng）鏈過長（zhǎng）有間隙和磨損的現象，給調整帶來（lái）諸多的不便。另（lìng）一種是（shì）利用頭尾架旋轉作（zuò）為二軸采用數控同步技術，使頭尾架在（zài）旋（xuán）轉的過程中旋轉誤差達到最小。有的在采用了頭尾架旋轉作為二軸的數控同步技（jì）術的製造廠家，為（wéi）了防止因設備故障和（hé）突然停電（diàn）造（zào）成頭尾架失步，使設備損壞以及造（zào）成產品的報廢情況的出現，把砂輪電（diàn）機作為突然停電後的大（dà）直徑砂輪的慣（guàn）性當作發電機使用，把發出的電提（tí）供給（gěi）頭尾架電機作為臨時電源，臨時（shí）保持頭尾架能夠在短時間內有旋轉的空（kōng）間防止故障的擴大。同時為防止頭尾架（jià）電器係統本身的故障而（ér）引起（qǐ）失步，在頭尾（wěi）架機械部分（fèn）設（shè）計有超越離機構作為保護裝置，在實際運行中因頭架調（diào）速係統模板故障形成頭尾架失步3度，正因（yīn）為在該裝置的（de）作用下防止故障（zhàng）近一步的擴大和保全近30萬人民幣的（de）工件報廢。
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