淺析曲軸加工主要機(jī)床的現(xiàn)狀及需求

夏志成

摘 要：機(jī)械設(shè)備的增加給相關(guān)行業(yè)發(fā)展帶來了新的前景。從發(fā)動機(jī)曲軸零件來說，由于運(yùn)行性能要求的不斷提升，對加工技術(shù)的要求隨之提高。因此，該文對曲軸加工主要機(jī)床的現(xiàn)狀以及需求進(jìn)行了分析和闡述，其目的就是保證汽車發(fā)動機(jī)曲軸加工的質(zhì)量特性，滿足曲軸生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展的需求，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：曲軸加工；主要機(jī)床；機(jī)械設(shè)備；經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號：TG51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

曲軸零件是汽車發(fā)動機(jī)運(yùn)行的核心零件，其承受負(fù)荷最大，發(fā)動機(jī)在復(fù)雜的工作環(huán)境下受交變扭矩和彎矩荷載的影響。為了提高曲軸零件的質(zhì)量特性，必須保證曲軸加工的精準(zhǔn)度以及自身的強(qiáng)度和剛度。但是在曲軸加工過程中，由于加工工藝較為復(fù)雜，涉及多方面機(jī)床就是其中的一個。為了保證加工的準(zhǔn)確性，必須明確主要機(jī)床根據(jù)現(xiàn)狀以及需求，對曲軸加工主要機(jī)床進(jìn)行調(diào)整，滿足行業(yè)對發(fā)動機(jī)使用性能的需求，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 曲軸分析

曲軸是發(fā)動機(jī)的核心零件，主要是承受連桿傳來的暴壓力量，并且將傳來的力量進(jìn)行轉(zhuǎn)變形成轉(zhuǎn)矩，通過曲軸輸出并且驅(qū)動發(fā)動機(jī)其他附件。另外，曲軸受到旋轉(zhuǎn)離心力以及周期變化的氣體慣性力、反復(fù)的慣力等方面的影響，會產(chǎn)生一定變化影響發(fā)動機(jī)的運(yùn)行，甚至?xí)霈F(xiàn)故障。因此面對這樣的情況，對曲軸的強(qiáng)度和剛度就有了較高的要求，曲軸圓度、圓柱度、粗糙度和平衡性等也要相對較好，這樣才能滿足相關(guān)行業(yè)的需求。

2 曲軸加工主要機(jī)床現(xiàn)狀分析

在曲軸加工的過程中，如果一直使用傳統(tǒng)的主要機(jī)床加工，一些弊端就會逐漸顯現(xiàn)出來，影響曲軸加工的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益。下面就對曲軸加工主要機(jī)床的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。

2.1 曲軸成型銑床

不管是外銑或內(nèi)銑，不同工件直徑、寬度或臺肩直徑的曲軸需要進(jìn)行刀盤更換。但是刀盤的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制造周期也相對較長，成本較高，所以不利于經(jīng)濟(jì)效益的獲取。面對這樣的情況，由于工件直徑相對變化，在加工生產(chǎn)的時候，會受到一定的局限，進(jìn)而影響加工效率。

2.2 曲軸潤滑油孔加工機(jī)床

在曲軸加工的過程中，潤滑油孔加工相對比較重要。在曲軸油孔加工過程中，軸頸橫油孔一般相對要好加工一些，但從連桿頸表面一定斜角鉆通主軸頸或直接的斜油孔就相對要難一些，從連桿頸圓弧面斜度入鉆容易引偏。加工曲軸油孔除了較少的油孔專機(jī)以外，多以搖臂鉆床配置油孔工裝夾具為主，采用長麻花鉆鉆削，通過工裝保證曲孔加工的質(zhì)量。但是普鉆工藝，不僅效率低，人工成本高，質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足需求，而且經(jīng)濟(jì)效益難以提高。

2.3 精加工機(jī)床

曲軸精加工機(jī)床一般是以國產(chǎn)曲軸磨床為主，該類機(jī)床磨削主軸頸和連桿頸是由2種機(jī)型分開加工的。磨削主軸頸選擇普通外圓磨床，依靠外圓磨床的頭架驅(qū)動，在前后頂尖和中心架的支撐下逐一對主軸頸進(jìn)行磨削；磨連桿頸則需要工裝輔助加工。在磨削加工過程中，產(chǎn)品尺寸精度都由人工直接干預(yù)。依靠人為因素來長期保證質(zhì)量穩(wěn)定是難以做到的，也是不科學(xué)的。另外要完成主軸及連桿頸的磨削，需要多次裝夾，不僅影響加工精度而且生產(chǎn)效率低，無法滿足目前對曲軸加工的需求，經(jīng)濟(jì)效益自然不高。

3 曲軸加工主要機(jī)床的需求分析

為了滿足曲軸加工行業(yè)的發(fā)展需求，獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益，必須根據(jù)現(xiàn)狀進(jìn)行一定的調(diào)整，采用先進(jìn)的曲軸加工設(shè)備以及工藝等，以滿足各方面的需求。下面就對具體的內(nèi)容展開分析和闡述。

3.1 曲軸成形銑床調(diào)整

為了提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益，需要對曲軸銑削設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。目前國內(nèi)曲軸銑削設(shè)備，一般是以國產(chǎn)的數(shù)控成形銑床為主。雖然外銑機(jī)床采用了數(shù)控技術(shù)，在一定程度上提高了曲軸粗加工的質(zhì)量，但相對于CNC內(nèi)銑來說，外銑設(shè)備的振動幅度較大，并且均勻性也比不上內(nèi)銑。而CNC內(nèi)銑設(shè)備是采用雙刀盤分別加工主軸頸及連桿頸；在加工精度及加工效率方面比外銑有了很大的提升，加工質(zhì)量穩(wěn)定，并具有良好生產(chǎn)柔性，其經(jīng)濟(jì)效益非常理想的。

3.2 曲軸潤滑油孔加工機(jī)床調(diào)整

為了改變曲軸潤滑油孔加工原始狀態(tài)，現(xiàn)逐漸采用了槍鉆設(shè)備。經(jīng)過長期的試驗，加工效率和精準(zhǔn)度都有了很大的提升，油孔表面的粗糙度也相對較好。同時，曲軸加工行業(yè)的發(fā)展，對曲軸潤滑油孔加工機(jī)床也做出了改善，逐漸使用整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆頭，加工效率有著明顯的提升。除槍鉆設(shè)備外另一種國產(chǎn)設(shè)備比如SUC8149D數(shù)控油孔專機(jī)；該專機(jī)裝備了六工位轉(zhuǎn)塔動力頭及動力輔具，內(nèi)冷鉆頭，經(jīng)濟(jì)環(huán)保；該設(shè)備可實現(xiàn)X、Y、Z方向運(yùn)動，三軸的同時插補(bǔ)運(yùn)動保證橫油孔和斜油孔一次裝夾同時加工完成；馬波斯量儀檢測分度并控制曲軸沿C軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動，定位及分度精度高。

3.3 精加工機(jī)床調(diào)整

為了獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益，逐漸研發(fā)了跟蹤磨削的隨動磨床，該磨床以曲軸主軸頸中心為基準(zhǔn)，對后端大頭進(jìn)行定心裝夾。磨削曲軸連桿頸時，砂輪跟蹤連桿頸的表面做隨動往復(fù)磨削；磨削主軸及連桿頸的只需一次裝夾、避免定位誤差的產(chǎn)生。象JUCRANK6S-50勇克磨床在電氣系統(tǒng)上設(shè)計成全數(shù)控控制、全閉環(huán)反饋測量的控制模式；通過一次夾裝就可以同時磨削加工主軸頸和連桿頸，中心高、圓度、圓柱度及軸頸表面鼓形量等精度高，穩(wěn)定性好。另外，在精加工機(jī)床調(diào)整時，對一些輔助設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整，并且進(jìn)行定期維護(hù)，以此滿足曲軸加工的需求，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

4 發(fā)展趨勢分析

其實對于曲軸零件，主要是起到承載負(fù)荷的作用，為了滿足現(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)品質(zhì)需求，需要將其性能及質(zhì)量不斷提升，為此對曲軸加工主要機(jī)床就提出了較高的要求。隨著行業(yè)不斷地發(fā)展，一些新工藝和技術(shù)不斷出現(xiàn)，象圓角滾壓、止推面擠壓加工和內(nèi)螺紋擠壓加工等，這些工藝都需要相應(yīng)的設(shè)備支撐，如果一直使用傳統(tǒng)的設(shè)備，那么一些問題就會逐漸顯現(xiàn)出來。因此對曲軸加工主要機(jī)床進(jìn)行調(diào)整和升級非常必要。另外，曲軸相關(guān)企業(yè)為了更好地滿足發(fā)展的需求，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，不僅對曲軸加工技術(shù)進(jìn)行升級和更新，對主要機(jī)床也進(jìn)行了更新?lián)Q代，保證曲軸加工的品質(zhì)。

近幾年，為了提高曲軸加工的質(zhì)量，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益，降低工作強(qiáng)度等，將曲軸粗加工升級到精細(xì)加工，主要機(jī)床也從普通車削、專機(jī)銑削到普通磨削，實現(xiàn)數(shù)控自動化機(jī)床的轉(zhuǎn)型。主要加工機(jī)床已經(jīng)成為生產(chǎn)線的主導(dǎo)，并且逐漸將信息技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到其中，實現(xiàn)加工精準(zhǔn)度、自動化程度高、操作簡便，進(jìn)而滿足相關(guān)行業(yè)市場發(fā)展的需求。

5 結(jié)語

綜上所述，該文從精加工機(jī)床、曲軸潤滑油孔加工機(jī)床、工具直徑等方面，對曲軸加工主要機(jī)床的現(xiàn)狀以及需求展開了分析和闡述，其目的就是保證曲軸加工的有效性和準(zhǔn)確性，滿足行業(yè)發(fā)展的需求，實現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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