浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法，包括以下步驟，依次包括以下步驟：S1：裝夾；S2：調(diào)整托架支撐；S3：粗磨：首先，用砂輪3粗磨第IV檔主軸頸，邊磨邊調(diào)整其對(duì)應(yīng)位置的托架，調(diào)整時(shí)，要保證：托架高度一致、砂輪架手柄進(jìn)刀刻度一致、軸頸實(shí)際尺寸一致，確保加工基準(zhǔn)支承檔的誤差在±0.005毫米以內(nèi)；之后，用上述方法粗磨第I檔主軸頸和第VII檔主軸頸，三個(gè)基準(zhǔn)支承檔往復(fù)磨削的次數(shù)越多，曲軸磨削的精度越高，同軸度也隨之越好；S4：精磨：重復(fù)粗磨的步驟，精磨4-5個(gè)往復(fù)，精磨之后，主軸頸D＝210mm，公差0-0.029mm；S5：加工剩余主軸頸。本發(fā)明采用浮動(dòng)磨削，即曲軸處在自然狀態(tài)下磨削，消除頂緊力和熱變形及機(jī)床主軸精度影響。
【專利說明】浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及柴油機(jī)曲軸加工領(lǐng)域，尤其涉及一種浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]曲軸是柴油機(jī)的主要零件，它的加工質(zhì)量直接接影響整臺(tái)柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、使用壽命及功率的發(fā)揮。由于曲軸本體質(zhì)量大，剛性差，加工中易變形，屬于大型難加工的零件。在加工過程中，曲軸的精度隨時(shí)受外力(切削力、頂尖頂緊力、重力離心力)的影響，在磨削時(shí)還受磨削熱的影響，加工精度不易保證。而曲軸的精度要求又高，尤其是各檔主軸頸的同軸度、圓度是保證曲軸質(zhì)量的關(guān)鍵。其它諸如連桿頸的偏心距、連桿頸中心線相對(duì)主軸頸中心線的平行度、兩端法蘭面及臺(tái)階的跳動(dòng)等要求，這些精度最終是靠磨削來保證。但不同的磨削方法磨出的曲軸質(zhì)量有著明顯的差異。
[0003]常規(guī)磨削曲軸主軸頸均采用二頂尖磨削的傳統(tǒng)方法。由于二頂尖磨削易產(chǎn)生頂緊力和熱變形影響曲軸主軸頸的同軸度，如果在曲軸磨床二頂尖磨削，因曲軸磨床頂尖是隨主軸回轉(zhuǎn)，機(jī)床主軸精度直接影響曲軸主軸頸的圓度。
[0004]二頂尖磨削的精度分析:
[0005]由于曲軸本體質(zhì)量大，二頂磨削曲軸為了定位準(zhǔn)確要有一定的頂緊力(軸向力)才能真正把曲軸承載，同時(shí)磨削過程中產(chǎn)生的磨削熱，使曲軸受熱軸向伸長，由于頂尖作用使曲軸變形，造成曲軸軸線彎曲。
[0006]傳統(tǒng)的加工方法是二頂定位后，利用中心托架調(diào)正主軸頸使曲拐間臂距差值(俗稱拐檔差)達(dá)到規(guī)定要求。但這種方法是利用外力調(diào)正曲軸，一旦曲軸從機(jī)床上拆卸，在自由狀態(tài)下，由于應(yīng)力釋放又會(huì)產(chǎn)生變形，使精度破壞，這過去的磨削實(shí)踐中已證實(shí)。由于二頂尖磨削而產(chǎn)生應(yīng)力變形使曲軸的同軸度超差，其它精度也隨其變形而超差，這樣的曲軸在實(shí)際裝機(jī)使用時(shí)，雖然每檔主軸頸有襯瓦支承，但經(jīng)常出現(xiàn)拐檔差超差達(dá)到0.03毫米以上,在柴油機(jī)工作中，曲軸各主軸頸不同軸將引起曲軸附加動(dòng)載荷,會(huì)造成軸承檔的過快磨損(俗稱偏磨)，同軸度誤差越大，軸頸磨損越嚴(yán)重，同時(shí)會(huì)引起連桿軸頸磨損加劇，嚴(yán)重影響柴油機(jī)的使用壽命。
[0007]另外，如果直接在曲軸磨床上磨削主軸頸,二頂尖磨削由于曲軸頂尖與曲軸磨床的頭尾架主軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)床主軸是靜壓軸承，工作中，由于主軸承精度及壓力波動(dòng)，影響主軸運(yùn)轉(zhuǎn)精度而造成被加工曲軸頸的圓度誤差，一般都在0.025毫米左右，沒有達(dá)到圖紙要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用萬向聯(lián)軸節(jié)柔性傳動(dòng)浮動(dòng)磨削的方法，從根本上提高曲軸的加工精度,大大提高主軸頸的同軸度的浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法。[0009]本發(fā)明的浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法，包括以下步驟:
[0010]S1:裝夾
[0011]通過二頂尖磨削之后，將萬向聯(lián)軸節(jié)柔性連接曲軸，機(jī)床主軸經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；
[0012]S2:調(diào)整托架支撐
[0013]以六拐曲軸為例，主軸頸I第1、IV、VII檔為基準(zhǔn)支承檔，即上述三檔在同一中心為基準(zhǔn)，第II1、V檔為輔助支承檔，對(duì)于剛性較好的曲軸加工時(shí)可不用，調(diào)整完后，尾架松開不頂，使曲軸處在自然狀態(tài)下，不受軸向力的影響；
[0014]S3:粗磨
[0015]首先，用砂輪粗磨第IV檔主軸頸，邊磨邊調(diào)整其對(duì)應(yīng)位置的托架，調(diào)整時(shí)，要保證:托架高度一致、砂輪架手柄進(jìn)刀刻度一致、軸頸實(shí)際尺寸一致，確保加工基準(zhǔn)支承檔的誤差在±0.005暈米以內(nèi)；
[0016]之后，用上述方法粗磨第I檔主軸頸和第VII檔主軸頸，三個(gè)基準(zhǔn)支承檔往復(fù)磨削的次數(shù)越多，曲軸磨削的精度越高，同軸度也隨之越好；
[0017]粗磨2個(gè)往復(fù)，通過百分表檢測主軸頸跳動(dòng)，直到?jīng)]有跳動(dòng)時(shí)為止，并且使三個(gè)基準(zhǔn)支承檔主軸頸尺寸到成品軸之間留有0.1毫米余量；
[0018]S4:精磨
[0019]重復(fù)粗磨的步驟，精磨4-5個(gè)往復(fù)；
[0020]S5:加工剩余主軸頸
[0021]剩余第II檔、III檔、V檔、VI檔四個(gè)主軸頸，直接加工，公差0-0.029mm。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用浮動(dòng)磨削，即曲軸處在自然狀態(tài)下磨削，消除頂緊力和熱變形及機(jī)床主軸精度影響。
[0023]本發(fā)明從減少軸向頂緊力著手，反復(fù)多次進(jìn)行了探討和實(shí)踐，讓曲軸在加工中處在自然狀態(tài)下，消除頂緊力、熱變形及機(jī)床傳動(dòng)主軸精度對(duì)曲軸精度的影響，從根本上提高曲軸的加工精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明浮動(dòng)磨削曲軸示意圖；
[0025]圖2是圖1中B-B線的剖面圖；
[0026]圖3是平臺(tái)檢測曲軸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述；以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法，包括以下步驟:
[0030]S1:裝夾
[0031]通過二頂尖磨削之后，主軸頸D = 210.5_，將萬向聯(lián)軸節(jié)2柔性連接曲軸，機(jī)床主軸經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)；[0032]S2:調(diào)整托架支撐
[0033]以六拐曲軸為例，主軸頸I第1、IV、VII檔為基準(zhǔn)支承檔，即上述三檔在同一中心為基準(zhǔn)，第II1、V檔為輔助支承檔，對(duì)于剛性較好的曲軸加工時(shí)可不用，調(diào)整完后，尾架松開不頂，使曲軸處在自然狀態(tài)下，不受軸向力的影響；
[0034]S3:粗磨
[0035]首先，用砂輪3粗磨第IV檔主軸頸，邊磨邊調(diào)整其對(duì)應(yīng)位置的托架4，調(diào)整時(shí)，要保證:托架高度一致、砂輪架手柄進(jìn)刀刻度一致、軸頸實(shí)際尺寸一致，確保加工基準(zhǔn)支承檔的誤差在±0.005暈米以內(nèi)； [0036]之后，用上述方法粗磨第I檔主軸頸和第VII檔主軸頸，三個(gè)基準(zhǔn)支承檔往復(fù)磨削的次數(shù)越多，曲軸磨削的精度越高，同軸度也隨之越好；
[0037]粗磨2個(gè)往復(fù)，通過百分表檢測主軸頸跳動(dòng)，直到?jīng)]有跳動(dòng)時(shí)為止，并且使三個(gè)基準(zhǔn)支承檔主軸頸尺寸到成品軸之間留有0.1毫米余量；
[0038]粗磨之后,主軸頸D = 210.1mm ;
[0039]S4:精磨
[0040]重復(fù)粗磨的步驟,精磨4-5個(gè)往復(fù),精磨之后,主軸頸D = 210mm,公差0-0.029mm ；
[0041]S5:加工剩余主軸頸
[0042]剩余第II檔、III檔、V檔、VI檔四個(gè)主軸頸，直接從D = 210.5mm加工到D =210mm,公差 0-0.029mm。
[0043]具體磨削的步驟是:第IV檔、第I檔、第VII檔、第I檔、第IV檔、第VII檔……以此類推，適時(shí)調(diào)正托架。
[0044]為了達(dá)到“托架高度一致、砂輪架手柄進(jìn)刀刻度一致、軸頸實(shí)際尺寸一致”的真實(shí)和磨出的曲軸的磨削精度，必須具備以下條件:
[0045]1、定期檢查機(jī)床的安裝精度，特別是機(jī)床大導(dǎo)軌的直線度確保< 0.02毫米。
[0046]2、每組中心托架(至少五個(gè)托架)要等高，其差值在±0.005毫米以內(nèi)，托架支承塊材料選用含有8% -10%的二硫化鑰尼龍，減少托架與曲軸外圓面的摩擦。
[0047]3、在浮動(dòng)磨削前，應(yīng)先用二頂尖裝夾曲軸粗磨掉一些磨量，并把前道工序車加工中遺留下來的特別是第1、VII檔主軸頸棱圓度去掉，才能采用萬向聯(lián)軸節(jié)浮動(dòng)磨削。
[0048]如圖3所示，二種磨削磨削方法的質(zhì)量對(duì)比:在一級(jí)平臺(tái)上，主軸頸第1、VII檔用固定支承4，第IV檔用可調(diào)浮動(dòng)支承5，然后找正，使曲軸等高，差值< 0.01毫米。用百分表在水平方向測量曲軸主軸頸跳動(dòng)為準(zhǔn)。
[0049]二種磨削方法磨出的曲軸所檢測數(shù)據(jù)見下表一。
[0050]二頂尖磨削與浮動(dòng)磨削曲軸精度對(duì)照表單位:毫米
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種浮動(dòng)磨削曲軸主軸頸的加工方法，其特征在于，依次包括以下步驟: S1:裝夾 通過二頂尖磨削之后，將萬向聯(lián)軸節(jié)柔性連接曲軸，機(jī)床主軸經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)； 52:調(diào)整托架支撐 以六拐曲軸為例，主軸頸I第1、IV、VII檔為基準(zhǔn)支承檔，即上述三檔在同一中心為基準(zhǔn)，第II1、V檔為輔助支承檔，對(duì)于剛性較好的曲軸加工時(shí)可不用，調(diào)整完后，尾架松開不頂，使曲軸處在自然狀態(tài)下，不受軸向力的影響； 53:粗磨 首先，用砂輪粗磨第IV檔主軸頸，邊磨邊調(diào)整其對(duì)應(yīng)位置的托架，調(diào)整時(shí)，要保證:托架高度一致、砂輪架手柄進(jìn)刀刻度一致、軸頸實(shí)際尺寸一致，確保加工基準(zhǔn)支承檔的誤差在±0.005暈米以內(nèi)； 之后，用上述方法粗磨第I檔主軸頸和第VII檔主軸頸，三個(gè)基準(zhǔn)支承檔往復(fù)磨削的次數(shù)越多，曲軸磨削的精度越高，同軸度也隨之越好； 粗磨2個(gè)往復(fù)，通過百分表檢測主軸頸跳動(dòng)，直到?jīng)]有跳動(dòng)時(shí)為止，并且使三個(gè)基準(zhǔn)支承檔主軸頸尺寸到成品軸之間留有0.1毫米余量； 54:精磨 重復(fù)粗磨的步驟，精磨4-5個(gè)往復(fù)； 55:加工剩余主軸頸 剩余第II檔、III檔、V檔、VI檔四個(gè)主軸頸，直接加工，公差0-0.029mm。
【文檔編號(hào)】B24B5/42GK103624642SQ201210505807
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月3日
【發(fā)明者】葛建彬, 史福平, 葛永康 申請(qǐng)人:溧陽市瑞威中速柴油機(jī)配件有限公司