大型曲軸磨床典型（xíng）結構與加工工藝
2013-5-6 來源： 作者：虞行國
對於曲軸加工設備來講，磨床本身無疑是精（jīng）度要求最高、複雜程（chéng）度最難，是產（chǎn）品零件達到工藝要求的最終加工機床。對能夠加工工（gōng）件長度超（chāo）過6米重量超過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（jǐng）和連杆頸直線度在0.01 / 200 mm，連杆頸圓柱度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（jiǎo）度和不同偏心量的連杆頸磨削的大（dà）型曲軸磨床的（de）要求（qiú）就更難了。
圖 一
根據目前現有設備狀況和加工的工藝，曲軸在磨（mó）床上的加工是分二步執行，也就是說在（zài）加工磨削主軸（zhóu）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（zhì）和約（yuē）束。一般磨削主軸頸是選擇在大型的普通外圓磨床進行，曲軸依靠外圓磨床的頭架單驅動，在二頂尖和（hé）中心架的支（zhī）撐下（xià）逐步對主軸（zhóu）頸進行磨削，在磨削（xuē）主（zhǔ）軸頸的過程中，產品的尺寸精度和技術要求都有人工的直接幹預，特別是對中心架二個方向支撐力量的控製，這就（jiù）要看操作工人的熟練（liàn）掌握程（chéng）度，但要長（zhǎng）期依（yī）靠人的因素來保證和穩定質量（liàng）是難以做到的，也是不科學的。（圖 一）在加工磨削連杆（gǎn）頸直徑時，是選擇專（zhuān）用的曲軸磨床來進行加工的（de）。這種曲軸磨床的頭尾架卡盤是可以以頭尾架中心軸線為基準（zhǔn），按照曲軸主軸頸和（hé）連杆頸的衝程偏心量進行（háng）調整，使頭尾架卡盤夾（jiá）持連杆頸的中心圍繞頭尾架主軸的旋轉中心，進行（háng）對連杆頸直徑的（de）磨削加工。（圖二）
圖 二
因為曲軸技（jì）術設計的原因，它在（zài）長度質量分配上存在著（zhe）比較大的偏心（xīn），如果不采（cǎi）取措施，曲軸在加工旋轉中（zhōng）會存（cún）在不均勻的運轉現象和產生（shēng）有（yǒu）離（lí）心力狀況，這樣（yàng）磨削加工的表麵（miàn）粗糙度（dù）肯定會（huì）受到影響。所以在機床的頭尾架後側都（dōu）配製（zhì）了配重裝（zhuāng）置，通過觀察頭尾架（jià）的驅（qū）動電機電流的情況進行調整，從而可以改善和均衡頭尾架的旋（xuán）轉穩定性。因為（wéi）曲軸（zhóu）本身結構的原因，在（zài）頭尾（wěi）架（jià）同時夾緊曲軸二頭時，頭尾架在旋轉時不同步就會造成曲軸的扭曲而影響加工（gōng）精度。
目前為了保證（zhèng）頭尾架的同（tóng）步，曲軸磨床頭尾架的傳動方式有二種，一（yī）是通（tōng）過同步軸傳遞，既頭架作為主傳（chuán）動經過一係列的傳動鏈傳遞到尾架，使它（tā）們實現曲軸磨床的頭（tóu）尾架卡盤（pán）同步，保證（zhèng）曲軸在運轉過（guò）程中（zhōng）不造成扭曲的現象。這種傳遞的方式製造成（chéng）本低（dī），但不可避（bì）免（miǎn）存在機械傳動鏈過長有間隙和磨損的現象，給調整帶來諸多的不便（biàn）。另一種是利用頭尾架旋轉作為二軸采用數控同步技術，使頭尾架在旋轉的過程中（zhōng）旋轉誤差達（dá）到最小。有的在采用（yòng）了頭（tóu）尾架旋轉（zhuǎn）作為二軸的數控同步技術（shù）的製造（zào）廠家，為了防止因設備故障和突然停電造成頭尾架失步，使設備損壞以及造成產品的報廢情況的出現，把砂輪電機作為突然停電後的大（dà）直徑砂輪的慣性當作發電機使用，把發出的（de）電提供給頭尾架電機作為臨時電源，臨（lín）時保持頭尾架能（néng）夠在短時間內有旋轉（zhuǎn）的空間（jiān）防止故障的擴大。同時為防（fáng）止頭尾架電器係統本身的（de）故障而引起失步，在頭尾架機械（xiè）部分設計有超越離機構作為保護裝置，在（zài）實（shí）際運行中因頭架調速係統（tǒng）模板故障形成頭尾架失步3度，正因為在該（gāi）裝置的（de）作（zuò）用下防止故障近一步的擴大和保全近30萬人民幣的工件報廢。
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