五軸車銑復(fù)合加工曲軸連桿徑角度的找正方法

河南柴油機(jī)重工有限責(zé)任公司運(yùn)動(dòng)件廠 （洛陽(yáng) 471039） 夏 煒 顧向陽(yáng) 陶繼龍 張曉陽(yáng)

五軸車銑復(fù)合加工中心屬于萬(wàn)能通用型數(shù)控加工機(jī)床，通常配備在線無(wú)線測(cè)量裝置。在曲拐類工件的加工過(guò)程中（如加工曲軸的平衡重面及平衡重面上的定位銷孔、螺紋孔還有曲軸主軸頸、連桿頸的直油孔、斜油孔，法蘭端面的定位銷孔和螺紋孔等）都需要進(jìn)行角度的精確定位。但是在無(wú)線測(cè)量頭出現(xiàn)故障后，加工表面位置精度（尤其是角度定位）將無(wú)法進(jìn)行，直接影響工件的加工。為了保證機(jī)床在使用過(guò)程中出現(xiàn)類似問(wèn)題時(shí)不影響正常生產(chǎn)，必須找出一種簡(jiǎn)單易行的方法，在滿足加工工藝的條件下，確保加工零件符合產(chǎn)品要求。

通過(guò)對(duì)曲軸零件和該機(jī)床的加工特性進(jìn)行分析，根據(jù)以往曲軸的加工經(jīng)驗(yàn)和找正方法，初步確定了以下兩種方法?，F(xiàn)對(duì)這兩種方法進(jìn)行分析，來(lái)選擇最終的可靠方式予以確認(rèn)，以保證被加工零件的最佳實(shí)物質(zhì)量和精度。

1.用主軸徑、連桿頸定位角度

如圖1所示，通過(guò)用百分表測(cè)量主軸頸X方向切點(diǎn)A和連桿頸X方向切點(diǎn)B的半徑差來(lái)確定連桿頸、主軸頸的中心連線與機(jī)床X坐標(biāo)軸線誤差進(jìn)行連桿頸的零點(diǎn)角度定位。

此方法要求打表測(cè)量前首先精確測(cè)量計(jì)算主軸頸和連桿頸的直徑尺寸和主軸頸的徑向跳動(dòng)并判斷跳動(dòng)的具體方向，按如下公式計(jì)算出主軸頸和連桿頸的半徑綜合誤差

圖1

式中，ΔR為百分表測(cè)量的值； D主為主軸頸實(shí)際直徑尺寸；D連為連桿頸實(shí)際直徑尺寸；T為主軸頸跳動(dòng)值；α為 主軸頸跳動(dòng)最高點(diǎn)與切點(diǎn)A的角度。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果ΔR，通過(guò)用機(jī)床手輪轉(zhuǎn)動(dòng)工件等方式調(diào)整百分表測(cè)量點(diǎn)A和測(cè)量點(diǎn)B的測(cè)量差，使之等于ΔR，保證連桿頸、主軸頸的中心連線與機(jī)床的X坐標(biāo)軸線的一致性，來(lái)進(jìn)行連桿頸的零點(diǎn)角度定位。

2.用連桿徑定位角度

如圖2所示，在工藝要求的作為基準(zhǔn)角度零點(diǎn)的連桿頸上通過(guò)用百分表在X方向移動(dòng)測(cè)量找到連桿頸切點(diǎn)A，曲軸旋轉(zhuǎn)180°后在同一連桿頸上找到的切點(diǎn)B，只要測(cè)量?jī)汕悬c(diǎn)的百分表示值相等或允許誤差在工藝允許誤差范圍內(nèi)（理論上兩點(diǎn)可以找正至0誤差），就可確定連桿頸AB點(diǎn)連線與機(jī)床X坐標(biāo)軸線平行，也就說(shuō)明連桿頸的角度為零度。

圖2

3.結(jié)語(yǔ)

以上兩種方法，第一種的關(guān)聯(lián)尺寸和誤差都會(huì)影響角度的定位，尤其是α(主軸頸跳動(dòng)最高點(diǎn)與X軸的角度)難以確定，直接會(huì)導(dǎo)致微量的角度錯(cuò)誤，同時(shí)在測(cè)量主軸徑和連桿徑的尺寸也會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，人為因素影響較大，因此操作起來(lái)比較復(fù)雜。

第二種方法由于只在一個(gè)連桿徑上進(jìn)行，只需要工件旋轉(zhuǎn)180°（轉(zhuǎn)動(dòng)可在MDI方式下用程序進(jìn)行），不需要進(jìn)行關(guān)聯(lián)尺寸的測(cè)量和計(jì)算，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，可靠性較高；同時(shí)測(cè)量結(jié)果較為直觀。

通過(guò)以上分析，確定使用第二種方法進(jìn)行連桿頸的定位角度方法。此方法四年的實(shí)際應(yīng)用，在進(jìn)行加工驗(yàn)證后，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確可靠，可以滿足曲軸的加工工藝要求；同時(shí)還可用于無(wú)線測(cè)量?jī)x檢測(cè)后人工進(jìn)行驗(yàn)證，以確保零件加工質(zhì)量。