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曲軸磨床加工方式探討
閱讀：4141 發(fā)布時間：2013-9-23
目前，上主流的曲軸外圓高速磨床大多采用帶測頭自動補償功能的CBN隨動磨床，隨著CBN材料刀具的逐步使用以及加工邏輯的優(yōu)化與提升，曲軸高速磨削不再是夢想，因此多種高速磨削的設計原理及邏輯結(jié)構(gòu)是值得深入學習和研究的。
現(xiàn)代磨床的夾具結(jié)構(gòu)特點實現(xiàn)了一次裝夾完成所有曲軸軸頸加工，這種結(jié)構(gòu)特點擺脫了過去連桿頸及主軸頸分別加工的歷史。高速磨削機床的夾具特點如下：
?。?）尾座*使用液壓缸加彈簧*由于曲軸在滾壓時，每一件零件的伸長率不同，其長度波動誤差可達到0.4mm，采用彈簧*能有效避免由于來料長度不一致造成的夾緊變形。
?。?）罕見的卡爪彈性設計常見的浮動卡盤通常在卡盤與主軸的連接部分采用彈性結(jié)構(gòu)，而勇克設計的夾具通過卡爪的彈性設計，用zui低的成本消除卡盤過定位，如圖1、圖2所示。
?。?）周密的夾具過程動作設計為達到更高的加工精度，夾具的動作過程設計周密。加工過程中夾具動作過程為：頭架頂緊零件一端→尾架*頂緊→卡盤夾緊→粗加工中心支架夾緊軸頸→夾緊中心支架→粗磨各軸頸→松開卡盤轉(zhuǎn)低壓夾緊壓力→以低壓壓力再次夾緊卡盤→松開中心支架；精磨中心支架基準軸面→夾緊中心支架→完成其他軸頸精磨。
外圓磨削加工是zui常見的磨削加工方式。它的磨削原理是采用徑向恒速進給方式，粗加工結(jié)束后根據(jù)測頭反饋的加工余量切換不同的切削用量，直到測頭反饋加工合格后進行修光、修圓。分段磨削方式是零件每轉(zhuǎn)一周砂輪去除固定的余量，X軸與C軸的動作是相互關(guān)聯(lián)的，分段磨削方式粗磨時加工余量大，去除余量速度是恒速進給的兩倍以上。
此前接觸的隨動磨床，對加工尺寸相同的軸頸往往采用相同的加工工藝，這樣的方式受到各部位零件剛性的影響，從而造成加工的質(zhì)量不穩(wěn)定。為克服質(zhì)量提升的難關(guān)，高速切削磨床采用了更為有效的加工工藝設計。對于不同軸頸位置采用不同的磨削方式。
砂輪修整質(zhì)量的好壞關(guān)系到磨床加工零件質(zhì)量的好壞，因為CBN涂層造價昂貴，其修整不能按普通砂輪一樣進行大切削量的修整，因此大部分*的CBN磨床都采用超聲波監(jiān)控，微量修整的方式，每次的修整量為0.015mm，可根據(jù)需求的零件形狀調(diào)整砂輪修整的形狀，如：錐度、凹凸狀等。
如圖7所示，解釋了砂輪修整原理，砂輪與金剛輪經(jīng)運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了超聲波，超聲波通過監(jiān)控，將信號轉(zhuǎn)換成控制脈沖信號，從而控制了砂輪修整質(zhì)量。修整砂輪的信號反饋及優(yōu)化涉及的砂輪修整邏輯讓砂輪修整更加精密準確。為了找到砂輪與金剛輪的接觸點，過程中花了大量的時間進行接近循環(huán)，為了實現(xiàn)生產(chǎn)，現(xiàn)代磨床設計的修整程序中均設定了一個記憶點。當*次修整砂輪成功后，砂輪與金剛輪接觸點會記錄在記憶參數(shù)中，若下次再進行修整，即可快速接近到該點，提率。同時為了防錯，如果在下次修整前修改過任何砂輪與金剛輪的參數(shù)，此記憶點中所記錄的偏置將清零，修整從程序中設定的zui遠點開始接近，這樣的程序設計為砂輪修整節(jié)約很多時間。
現(xiàn)代磨床的夾具結(jié)構(gòu)特點實現(xiàn)了一次裝夾完成所有曲軸軸頸加工，這種結(jié)構(gòu)特點擺脫了過去連桿頸及主軸頸分別加工的歷史。高速磨削機床的夾具特點如下：
?。?）尾座*使用液壓缸加彈簧*由于曲軸在滾壓時，每一件零件的伸長率不同，其長度波動誤差可達到0.4mm，采用彈簧*能有效避免由于來料長度不一致造成的夾緊變形。
?。?）罕見的卡爪彈性設計常見的浮動卡盤通常在卡盤與主軸的連接部分采用彈性結(jié)構(gòu)，而勇克設計的夾具通過卡爪的彈性設計，用zui低的成本消除卡盤過定位，如圖1、圖2所示。
?。?）周密的夾具過程動作設計為達到更高的加工精度，夾具的動作過程設計周密。加工過程中夾具動作過程為：頭架頂緊零件一端→尾架*頂緊→卡盤夾緊→粗加工中心支架夾緊軸頸→夾緊中心支架→粗磨各軸頸→松開卡盤轉(zhuǎn)低壓夾緊壓力→以低壓壓力再次夾緊卡盤→松開中心支架；精磨中心支架基準軸面→夾緊中心支架→完成其他軸頸精磨。
外圓磨削加工是zui常見的磨削加工方式。它的磨削原理是采用徑向恒速進給方式，粗加工結(jié)束后根據(jù)測頭反饋的加工余量切換不同的切削用量，直到測頭反饋加工合格后進行修光、修圓。分段磨削方式是零件每轉(zhuǎn)一周砂輪去除固定的余量，X軸與C軸的動作是相互關(guān)聯(lián)的，分段磨削方式粗磨時加工余量大，去除余量速度是恒速進給的兩倍以上。
此前接觸的隨動磨床，對加工尺寸相同的軸頸往往采用相同的加工工藝，這樣的方式受到各部位零件剛性的影響，從而造成加工的質(zhì)量不穩(wěn)定。為克服質(zhì)量提升的難關(guān)，高速切削磨床采用了更為有效的加工工藝設計。對于不同軸頸位置采用不同的磨削方式。
砂輪修整質(zhì)量的好壞關(guān)系到磨床加工零件質(zhì)量的好壞，因為CBN涂層造價昂貴，其修整不能按普通砂輪一樣進行大切削量的修整，因此大部分*的CBN磨床都采用超聲波監(jiān)控，微量修整的方式，每次的修整量為0.015mm，可根據(jù)需求的零件形狀調(diào)整砂輪修整的形狀，如：錐度、凹凸狀等。
如圖7所示，解釋了砂輪修整原理，砂輪與金剛輪經(jīng)運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了超聲波，超聲波通過監(jiān)控，將信號轉(zhuǎn)換成控制脈沖信號，從而控制了砂輪修整質(zhì)量。修整砂輪的信號反饋及優(yōu)化涉及的砂輪修整邏輯讓砂輪修整更加精密準確。為了找到砂輪與金剛輪的接觸點，過程中花了大量的時間進行接近循環(huán)，為了實現(xiàn)生產(chǎn)，現(xiàn)代磨床設計的修整程序中均設定了一個記憶點。當*次修整砂輪成功后，砂輪與金剛輪接觸點會記錄在記憶參數(shù)中，若下次再進行修整，即可快速接近到該點，提率。同時為了防錯，如果在下次修整前修改過任何砂輪與金剛輪的參數(shù)，此記憶點中所記錄的偏置將清零，修整從程序中設定的zui遠點開始接近，這樣的程序設計為砂輪修整節(jié)約很多時間。