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二手曲軸的修磨機(jī)床及修磨方法

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發(fā)布日期:[2006-2-18]    共閱[5302]次 中國電氣市場采購網(wǎng)[EM39.com] {鼠標(biāo)雙擊自動滾屏}
      【iEicn.com編者按】德國勇克(JUNKER)機(jī)器制造有限公司成功地研制開發(fā)了一種集成了在線測量技術(shù)的磨削中心。該磨削中心可以靈活精密地對已經(jīng)用過的二手曲軸進(jìn)行經(jīng)濟(jì)的磨削。

 曲軸是一種幾何形狀非常復(fù)雜、承受強(qiáng)烈動載荷的零件。勇克公司是一家擁有國際領(lǐng)先技術(shù)水平的高速磨床生產(chǎn)企業(yè),從20世紀(jì)90年代初期就開始研制JUCRANK系列的曲軸磨床。該系列的機(jī)床采用隨連桿頸擺動磨削的原理進(jìn)行磨削,并在汽車工業(yè)及其零備件供應(yīng)領(lǐng)域中獲得了巨大的成功。該機(jī)床采用的是具有高科技含量的磨削方案:可在一次裝夾中利用高硬度、高耐磨的CBN砂輪完成曲軸主軸頸、連桿頸、法蘭和軸頭的粗磨和精磨�!�

 如果磨削鍛造或鑄造的曲軸,則曲軸的磨量是已知的,并且各個部位的磨量幾乎是一致的。新曲軸的價格很高,因此,從發(fā)動機(jī)修理者方面來看,對用過的二手曲軸進(jìn)行修復(fù)有著非常大的興趣。由于舊曲軸各個部位的磨損程度不同,所以每根曲軸都有"獨(dú)特的"幾何形狀。因此,在開始磨削之前,必須進(jìn)行認(rèn)真的測量,采集各個部位的尺寸數(shù)據(jù),然后再進(jìn)行磨削。這樣可保證所有主軸頸、連桿頸以及軸端獲得所希望的形位公差�!�

 迄今為止,一般都是以曲軸的軸線為基準(zhǔn)測量曲軸的徑向跳動。然后,必要時對曲軸進(jìn)行手工校直。最后,各個軸頸以其軸線為基準(zhǔn)中心(利用偏心夾具)進(jìn)行磨削。采用上述曲軸磨削方法是非常費(fèi)時費(fèi)工的,因?yàn)榍S在磨削過程中必須進(jìn)行多次裝夾。另外,這種方法也不能達(dá)到改善曲軸連桿頸(曲柄半徑)位置度的目的�!�

 為了提高曲軸的加工效率,勇克公司研制開發(fā)了集成有測量裝置的磨床,用于修磨二手曲軸。這種新型磨床的使用證明,可以省掉在專用測量設(shè)備上對舊曲軸進(jìn)行磨前尺寸預(yù)測和磨削過程中的中間測量。同樣,也省略了在磨削過程中與這些檢測有關(guān)的工件裝夾過程。由于磨削過程中的尺寸監(jiān)控是實(shí)時監(jiān)控,從而大大提高了曲軸的磨削質(zhì)量�!�

 工藝技術(shù) 

 擺動磨削連桿頸的工藝,可在一次裝夾中對具有對稱排列的連桿頸進(jìn)行磨削,并可獲得極高的精度和經(jīng)濟(jì)效益。連桿頸的直徑尺寸通過C軸(工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)和X軸(進(jìn)給軸)插補(bǔ)磨削而成。而X軸的擺動行程正是發(fā)動機(jī)活塞的行程。這一工藝技術(shù)和機(jī)床配備的控制軟件相互配合,可以保證1~8缸發(fā)動機(jī)的舊曲軸能在一次裝夾中完成尺寸測量與修磨�!�


 變形品種的加工方案 

 該機(jī)床的設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)大量不同類型曲軸的整體磨削。可以磨削回轉(zhuǎn)直徑至220mm,長度至900mm的各種曲軸�!�

 在一個砂輪架上,安裝了兩個驅(qū)動功率為3OKW磨削主軸。這兩個主軸成60度角布置,可以依次擺轉(zhuǎn)到磨削位置。在不重新裝夾的情況下,用CBN砂輪完成曲軸主軸頸、連桿頸的高速磨削。砂輪的自動平衡裝置保證了極高的圓度和極高的磨削精度(在幾μm之內(nèi))�!�

 首先測量 

 根據(jù)曲軸磨損的痕跡,在重磨至所需的精度前,需要對下列幾何精度進(jìn)行測量:以一個基準(zhǔn)面為準(zhǔn),測量曲軸所有軸的軸向間距、連桿頸直徑和主軸頸直徑;曲軸的角度位置;連桿頸行程高度和軸頭直徑(用于安裝軸端密封圈)。
 為了保證內(nèi)燃式發(fā)動機(jī)可靠地工作,曲軸主軸頸和連桿頸的圓度誤差應(yīng)<2~3μm。以基準(zhǔn)軸為基礎(chǔ),主軸頸的徑向跳動不得超過50μm。主軸頸和連桿軸頸的形狀可以是圓柱形、球形或凸形的。各個軸頸的軸向間距不得超過規(guī)定尺寸0.2mm。 

 然后磨削 

 曲軸的全部幾何形狀均由磨床的控制程序給出,也恰恰體現(xiàn)出機(jī)床的高靈活性。GE FANUC公司160 TC系列的數(shù)控系統(tǒng),僅通過給出的幾個參數(shù)就可磨削連桿頸。機(jī)床所用的軟件是勇克公司自己開發(fā)的。 


 交替進(jìn)行測量與磨削 

 在自動磨削循環(huán)中,將對曲軸進(jìn)行測量、粗磨,再測量和最終的精磨。機(jī)床操作者應(yīng)首先在控制臺上選擇合適的方案。為了確定曲軸的軸向位置,測頭先觸測一個主軸頸軸端的端面。另一個測頭則測量每一個連桿頸的位置和直徑。數(shù)控系統(tǒng)獲得了有關(guān)幾何輸入尺寸的最初數(shù)據(jù),以此為準(zhǔn)自動進(jìn)行零點(diǎn)校正。如果采集的幾何數(shù)據(jù)不完全準(zhǔn)確(例如連桿頸的位置不十分準(zhǔn)確),數(shù)控系統(tǒng)能及時自動識別并在編寫磨削程序時予以考慮�!�

 優(yōu)化后的磨削工序提高了曲軸磨削的精度 

 通過一次裝夾完成曲軸主軸頸、連桿頸、法蘭和軸端的加工,可獲得各磨削部位之間極高的幾何精度。首先對各個主軸頸進(jìn)行磨削,然后由多個中心架支承著磨削后的主軸頸,再磨削連桿頸,最后再次測量各個主軸頸并磨削到最終合格尺寸。安裝機(jī)體密封件的軸頸的修磨也包括在自動磨削工序中。測量一個典型的六缸曲軸大約需要10min,修磨大約需要4min。修磨后的曲軸質(zhì)量可在專用測量機(jī)床上進(jìn)行檢驗(yàn)�!�

信息來源:中國工業(yè)設(shè)備網(wǎng)

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