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曲軸磨床加工方式探討
閱讀：4140 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(shè)計原理及邏輯結(jié)構(gòu)是值得深入學(xué)習(xí)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：
（1）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。
（2）罕見的卡爪彈性設(shè)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(shè)計的夾具通過卡爪的彈性設(shè)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(shè)計為達到更高的加工精度，夾具的動作過程設(shè)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(shè)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?fàn)畹取?br />
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(shè)計的修整程序中均設(shè)定了一個記憶點。當(dāng)*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(shè)定的zui遠點開始接近，這樣的程序設(shè)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：
（1）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。
（2）罕見的卡爪彈性設(shè)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(shè)計的夾具通過卡爪的彈性設(shè)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(shè)計為達到更高的加工精度，夾具的動作過程設(shè)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(shè)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?fàn)畹取?br />
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(shè)計的修整程序中均設(shè)定了一個記憶點。當(dāng)*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(shè)定的zui遠點開始接近，這樣的程序設(shè)計為砂輪修整節(jié)約很多時間。