一(yī)次裝(zhuāng)夾下完成全部加工工序(xù)
曲軸“ 一次(cì)裝夾. 完全加工”是在(zài)硬(yìng)化和磨削處(chù)理前的一種省(shěng)時, 經(jīng)濟, 高效的加工方法,可以替代傳統生產(chǎn)或者用於設計(jì)原型的生(shēng)產工藝。使用一(yī)台(tái)車銑(xǐ)複合加(jiā)工中心, 就可以完成幾乎(hū)所有曲軸加(jiā)工的工序。其優點是: 最大限(xiàn)度(dù)的縮短工件搬(bān)運時間; 僅需兩次裝夾就可以獲得最佳精度; 沒有在傳統生產中因采用多道工序所帶來的累積裝夾誤差; 具有在線自動定位和測量功能; 將(jiāng)工件廢品率減至最少;節省了昂貴的工(gōng)裝夾(jiá)具的設計和製造費用。
在一台車銑複合加工中心上,可以完成加工各種類型(xíng)曲軸所需的普通加工的工序。工件毛坯可(kě)以(yǐ)是鍛造、鑄造或者鋸出的鋼方坯。毛坯用標準三抓卡盤裝夾, 如果沒有尾架中心孔, 可由中心架(jià)支撐,並且在旋轉工件之前鑽出中心孔。
調定尾架頂尖支撐, 同時鬆開中心架進行在線檢測, 對工件圓周和縱向長度進行定(dìng)位。對長且(qiě)複(fù)雜的曲軸加中心架支撐, 進行車削(xuē)或者車銑加工。
粗加工工序
粗加工由尾架方向開始, 車(chē)端軸(zhóu)或(huò)法蘭的側麵(miàn)和環麵, 用偏刀車鄂板外圓和(hé)主軸外圓。然後銑鄂板的外輪廓(kuò)。最後粗銑拐頸: 因為(wéi)曲軸被中心裝夾, 拐軸(zhóu)的運動是在圓周運動, 並且銑削刀具(jù)在三個軸向上沿其運(yùn)動插補聯動, 包括C、X、Y軸。
精加工工序
開始車(chē)削主(zhǔ)軸部分,留有磨削餘量; 對拐頸銑削, 留有磨削餘量(liàng); 對拐頸清根加工, 采(cǎi)用偏心車削或者銑削對(duì)C、X、Y 軸插補。在油孔處銑平麵、鑽油孔的導向孔、對油孔進行槍(qiāng)鑽, 配有(yǒu)80 巴壓(yā)力(lì)的冷卻液; 對尾端精車或者留磨削餘量、加(jiā)工法蘭盤上的孔, 並進(jìn)行攻絲;加工軸向偏重平衡(héng)孔。
結束第一次裝夾(jiá)的(de)工作, 掉轉曲軸, 對另(lìng)一麵加工。采用軟卡(kǎ)盤裝夾已經(jīng)精加工的表麵, 並且用中心架支撐進行(háng)在(zài)線檢(jiǎn)測, 對長(zhǎng)度和圓周定位(wèi)一鑽中心孔定位(wèi)、對尾端精車或者留磨削餘量一對曲軸端軸外徑滾齒(chǐ)加工。對(duì)支座的油孔銑削、鑽(zuàn)導向孔和進行槍鑽一在線測量出曲軸全部加工尺寸並打印出結果。
在一台具有(yǒu)副主軸的車銑中心上, 可以對曲軸進行完全加工,無需人工(gōng)翻轉, 隻用一次裝夾即可完成全部加工任務。對曲(qǔ)軸的完全加工曲軸能夠將活塞直線運動的能量轉換成旋轉運動的能量。對旋轉軸不同距離的多重力產生了扭矩。中(zhōng)心(xīn)軸向對曲軸(zhóu)裝夾時, 拐頸.是繞圓周運動, 因此不(bú)能在車床上這樣進(jìn)行裝夾車削。因(yīn)此, 生產曲軸必(bì)須在特殊的機床上進行, 采用(yòng)外徑銑削、車毛坯或者偏心裝夾。
這樣的結(jié)果就(jiù)是在相(xiàng)對不是(shì)很複雜的機床大量進行不(bú)同裝(zhuāng)夾。對於這樣一類大型的工件, 以上這些機床較為合(hé)適, 這(zhè)是因為可以進行大量切削工作並且還可以(yǐ)使其(qí)自動化進行。
然(rán)而, 對較小的(de)此類零件不能一次裝夾全(quán)部加(jiā)工完成的話, 就會帶來許多工件加工編程、安裝調整、搬運等問題, 大大增加生產周期。位(wèi)於奧地利林茨(cí)的W FL 是車、銑、幢加工單(dān)元方麵的專業廠商,提出了“ 一次裝夾(jiá), 完全(quán)加(jiā)工”的方法來解(jiě)決這些問題。
通(tōng)過集成2 軸或者4 軸(zhóu)的車削中(zhōng)心、5 軸的加工中心、深(shēn)孔鑽床和三坐標測量機的功能於一身, w F L 車銑複合加工中心從(cóng)一開始就很好的解決(jué)了(le)曲軸生產的(de)需求(qiú)。尤其對(duì)於曲軸工(gōng)件會產生(shēng)變形, 一些加工操作已經影響到工件的公差。由於(yú)沒有重複裝夾帶(dài)來的變形影響(xiǎng), 可以使加工後的曲軸不用重新(xīn)車削或者重新加工或者重新(xīn)定中心。
車銑複合加工中(zhōng)心另一個特點是具有在線精密測量功能: 在開(kāi)始加工之前, 測頭對機床上的毛坯自動找準圓周和縱向位置。然後按照(zhào)這些新測得的基準點開始加(jiā)工, 同時可以消除裝夾所產生的誤差和錯誤。這樣裝夾在三爪卡盤上的工件就可以開始車削加工。
如何對曲軸的拐頸進(jìn)行加工:
采用端麵銑刀對工件表麵三個軸向(X—Y—C ) 插(chā)補進行(háng)銑削, 這樣可以一直沿(yán)著偏心旋(xuán)轉的曲軸拐頸加工, 因此能夠銑出(chū)一個(gè)精確的圓形(圖(tú)l )。
曲軸拐頸(jǐng)比銑刀(dāo)直徑寬(kuān), 這樣可以另外在縱向( Z 軸) 進給(gěi)加工。對曲軸拐頸清根是一個難題。基本上有以下三種根部切削方(fāng)法( 圖(tú)2 ) 。
( l) 徑向和端麵間的單圓弧清根(gēn)
(2 ) 僅留有徑(jìng)向磨削清根
(3 ) 留有徑向和(hé)端麵磨削清根
方法中1和2 都可以通過傾斜銑刀加工完(wán)成( 源於采(cǎi)用B 軸) , 但對於方(fāng)法3 直到現在也不能避(bì)免(miǎn)出現齒形誤差。現在W FL 開發出了一種新的(de)清根方法, 能夠用車削加工即能保證尺(chǐ)寸精度, 也能保證加工(gōng)表麵質量。車(chē)刀(dāo)沿著曲軸(zhóu)拐頸的偏心轉動方向(xiàng)。這同步運動的功能(néng)是由西門子84 0D 控(kòng)製係統來實現的(de)。為了取得完美(měi)的清根輪廓, 在x 和(hé)Z 軸插補進行同步運動。進給運動覆蓋X、Y 、C軸插補運動, 如果必要還可以包括(kuò)Z 軸插補。影響車削結果的切削速度包括, 曲軸拐頸的旋轉運動和刀具的同步運動( 圖3 ) 。
W FL 為車銑中心的為曲軸生產配有特別的軟件包— 一種(zhǒng)智能化和被實際驗證過的技術方案,這些都可(kě)為用(yòng)戶帶來(lái)更加簡單和省時的(de)加工。
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