曲軸拐頸加工機床的設(shè)計與裝配工藝的設(shè)計與應(yīng)用

摘 要：目前國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，曲軸需求量快速提高，柔性高、精度高、成本低、交貨期短的曲軸車床成為曲軸廠家的首選。針對曲軸生產(chǎn)廠家的迫切需求，該公司為曲軸生產(chǎn)廠家設(shè)計研發(fā)了這一款曲軸連桿頸數(shù)控車床，市場非常好。

關(guān)鍵詞：曲軸 連桿 生產(chǎn)效率 更換品種

中圖分類號：TG751.1 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-01

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，每個曲軸配套廠家需要提供很多品種的曲軸，原有的曲軸加工設(shè)備已無法滿足現(xiàn)有的生產(chǎn)要求。根據(jù)當(dāng)前情況，初定在普通數(shù)控車的基礎(chǔ)上進行改制，根據(jù)市場調(diào)研的主要加工品種，初定設(shè)計以兩種數(shù)控車規(guī)格（40系列、63系列）上加以改制。重點設(shè)計在曲軸夾具的設(shè)計和安裝調(diào)試上，以最低的成本來滿足客戶的要求。

1 連桿數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)

連桿頸車床的結(jié)構(gòu)如圖1：與車床相同的X軸和Z軸和主軸C軸，但由于結(jié)構(gòu)的改制，Z軸行程相應(yīng)減少。

2 機床的具體結(jié)構(gòu)及工藝方案的確定

2.1 機床的設(shè)計和裝配工藝的關(guān)鍵技術(shù)

曲軸夾具的設(shè)計在確保曲軸的拐頸的沖程的同時，還要保證曲軸的各個拐頸之間的角度。為了保證曲軸拐頸之間的角度，雙主軸的同步是裝配的關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 機床結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配工藝方案的確定

機床的床身部件、主軸箱部件和滑鞍部件沿用公司產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)，主要設(shè)計部位為機床尾臺部件和夾具部件。經(jīng)過詳細(xì)論證后，決定將尾臺部分改為主軸箱式結(jié)構(gòu)，采用一個主電機同時驅(qū)動兩個主軸進行切削，提高切削剛性。同時雙主軸的同步是主要設(shè)計的部分。機床夾具的設(shè)計原則充分考慮夾具精度的調(diào)整，品種更換便利。

2.2.1 機床設(shè)計方案的確定

雙主軸的驅(qū)動采用一個主電機驅(qū)動，由一根驅(qū)動軸通過齒輪傳遞到主軸，同時通過消隙齒輪消除齒輪咬合之間的間隙，保證兩主軸的同步轉(zhuǎn)動。夾具部分采用偏心夾具，更換加工品種時，通過調(diào)整副主軸箱的位置和更換夾爪部分零件來實現(xiàn)。同時要確保調(diào)整副主軸箱的位置時，兩個主軸箱的相對角度不能發(fā)生變化。因此在兩個主軸箱之間的傳動杠連接部位增加一個鍵連接，改變軸向相對位置而不改變角向相對位置。

2.2.2 裝配工藝方案的確定

由于該機床在車床基礎(chǔ)上進行改制，主軸箱安裝精度和滑鞍的安裝精度完全按照車床的精度進行裝配，副主軸箱的安裝和夾具的安裝為工藝設(shè)重點。副主軸箱的安裝精度參照車床尾臺精度安裝，但車床尾臺需高于主軸在本機床上不適用，主副主軸箱的軸承都采用相同的型號，不存在溫升導(dǎo)致不等高現(xiàn)象。裝配過程中只要求等高即可。

3 機床主要裝配工序分析及具體操作

3.1主副主軸箱套件裝配

檢查左右主軸箱的（傳動軸）和（主軸）的孔距是否滿足圖紙要求，并將孔距詳細(xì)記錄。確保主軸箱部件全部合格后將主軸箱部裝完成。安裝左主軸箱，將主軸箱精度調(diào)整合格。安裝右主軸箱，以左主軸箱主軸和傳動軸的位置精度為準(zhǔn)，要求左右主軸箱的主軸同軸0.02 mm以內(nèi)，傳動軸0.04 mm以內(nèi)。

3.2 夾具部件的裝配

夾具部件按圖紙及工藝進行裝配。首先用工藝墊進行卡爪部分初步裝配，按被加工零件圖的要求，先調(diào)整一側(cè)夾具卡爪的中心到與主軸中心的距離為圖紙要求尺寸（如圖1尺寸L），精度要求0.1 mm以內(nèi)。安裝兩側(cè)夾具，通過傳動軸粗調(diào)整角度。在兩個軸瓦上夾持檢棒，移動Z軸檢測平行，通過調(diào)整傳動軸和配磨工藝墊，保證夾具中心的公共軸線與Z軸平行。

3.3 調(diào)試樣件試切削及夾具精度的精確調(diào)整

將被加工零件裝卡在機床夾具上，手動旋轉(zhuǎn)主軸，打表被加工零件的拐頸，保證拐頸與主軸同軸在1 mm以內(nèi)，安裝夾具角向定位裝置。機床低速切削拐頸，保證拐頸四周切削后無毛坯面后，取下進行沖程及扭曲檢測，通過測量結(jié)果重新精配夾具卡爪的配磨墊（如圖23220L、23221L）。然后再按成品進行切削到尺寸，驗證機床夾具精度。

3.4 動平衡檢測

機床的各項精度調(diào)整完畢，低速將零件調(diào)試合格后，證明該夾具的基本精度完全正確。用本序的標(biāo)準(zhǔn)軸對機床進行動平衡檢測及配重，機床由低轉(zhuǎn)速依次向高轉(zhuǎn)速進行檢測。通過在夾具上添加配重鐵配重，將機床的動平衡配重在0.5 mm/s以內(nèi)。同時將機床的共振轉(zhuǎn)數(shù)進行記錄。通過動平衡檢測，降低加工過程中的振動，提高零件的加工精度。同時也提高了主軸的轉(zhuǎn)數(shù)，極大地縮短了加工時間。

3.5 更換加工品種

更換不同品種的曲軸時，將夾具的夾爪及配磨墊進行更換，并將副主軸箱相應(yīng)調(diào)整位置即可。調(diào)整副主軸箱的時候，必須調(diào)整傳動桿導(dǎo)向鍵的位置，否則兩個主軸箱的角度發(fā)生變化，夾具精度丟失，需重新進行調(diào)整。在出廠前將各種品種的曲軸夾爪調(diào)整完畢，并做相應(yīng)的標(biāo)記。在加工現(xiàn)場1 h內(nèi)就能更換一個品種。

4 結(jié)語

曲軸連桿頸加工機床通過這幾年的不斷改進和完善，現(xiàn)在已經(jīng)成為我公司的一種主打產(chǎn)品。在曲軸加工領(lǐng)域得到了充分的認(rèn)可。天潤曲軸、丹東五一八、福達、上海邁聯(lián)、遼石油，浙江太陽。出口印度。該機床夾具部分為手動夾緊方式，我公司已研究成功自動夾具，自動夾具更加適用于大批量的曲軸加工，同時為曲軸自動生產(chǎn)線增添了一個新的成員。

參考文獻

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