曲軸加工易出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法分析

◎程振山

曲軸在冶金行業(yè)的應(yīng)用廣泛，是飛剪、切頭剪、擺式剪等設(shè)備中的核心部件；由于曲軸在成套設(shè)備中屬于少數(shù)關(guān)鍵鍵，雖然很關(guān)鍵但是很少能成批量，所以各大企業(yè)很少引進(jìn)曲軸專用機(jī)床加工曲軸，大多數(shù)企業(yè)還是使用普通機(jī)床通過(guò)車、磨、銑等工序加工曲軸，怎么能夠利用現(xiàn)有設(shè)備加工，并且保證產(chǎn)品質(zhì)量一直是我們研究的問(wèn)題。

一、下面我們根據(jù)以往加工曲軸出現(xiàn)的問(wèn)題總結(jié)如下

1.偏心距問(wèn)題：磨床加工完軸徑在銑床終檢打表時(shí)偏心距不合格，在磨床打表的數(shù)值和在銑床檢驗(yàn)時(shí)偏差較大，最大能達(dá)到0.10mm左右；

2.平行度不合格問(wèn)題：兩側(cè)偏心距數(shù)值都能滿足圖紙要求，但是偏心距最大點(diǎn)在空間上有誤差，導(dǎo)致兩組中心線在空間上形成夾角，導(dǎo)致平行度檢驗(yàn)不合格；這個(gè)問(wèn)題是最難在加工過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)的，也是對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響最大的。

3.磨削后的外圓表面質(zhì)量差，光潔度達(dá)不到圖紙要求，更嚴(yán)重的甚至局部會(huì)產(chǎn)生蹦刀紋深度0.03左右目視可見，影響最終的檢驗(yàn)。

二、下面就以二心曲軸為例分析在曲軸的加工過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題的原因及解決方法

加工這件曲軸需要在活件兩端留工藝卡頭（裝配重用）、設(shè)計(jì)配重，定兩組頂尖孔。根據(jù)簡(jiǎn)圖分析我們應(yīng)該先加工主軸頸0-0部分，再以加工好的A、B做為基準(zhǔn)，加工拐心01-01軸徑C、D符圖。由于曲軸凹檔兩側(cè)軸徑落差大，并且在加工過(guò)程中需要加配重等輔具加大了活件的回轉(zhuǎn)范圍，導(dǎo)致同一中心各軸徑也不能一次加工到，同一組中心驅(qū)動(dòng)端各軸徑和從動(dòng)端軸徑也需要在機(jī)床調(diào)個(gè)加工。

1.劃線、借心時(shí)注意保證偏心距和兩組頂尖孔的平行度。首先檢查余量以主軸頸0-0為基準(zhǔn)畫主心，并且需要畫出水平豎直十字交叉線；再以主心為圓心，以偏心距數(shù)值為半徑畫圓；通過(guò)圓和兩條基準(zhǔn)線保證兩側(cè)平行；當(dāng)由于毛坯余量小等原因借心時(shí)，也需要按照上邊的方法進(jìn)行，同時(shí)動(dòng)一組或兩組頂尖孔，這樣才能保證偏心距和平行度，否則會(huì)出現(xiàn)圖2情況。

2.在數(shù)控車床、磨床打表檢查偏心距，最重要的一點(diǎn)是百分表必須在機(jī)床中心高上，對(duì)機(jī)床中心高時(shí)百分表表高低都會(huì)導(dǎo)致檢驗(yàn)的最終數(shù)值偏差大。下邊介紹兩種打表檢查偏心距的方法；

（1）一種是利用機(jī)床數(shù)顯直接打表方法，在同一個(gè)圓上活件旋轉(zhuǎn)打表找到高、低點(diǎn)，數(shù)值最大和數(shù)值最小的差值除以2就是偏心距實(shí)際數(shù)值；如上圖中頂01-01檢查偏心距，可以分別打表檢查A、B軸徑。

（2）另一種方法是間接檢查偏心距方法，需要測(cè)量出主軸頸基準(zhǔn)圓A、B直徑和偏心圓C、D直徑實(shí)際尺寸，再通過(guò)打表兩個(gè)圓的落差，間接計(jì)算出偏心距；如圖3所示Y+Rc-（X+Ra）

3.檢查平行度的方法：在磨床等兩軸機(jī)床檢查平行度很困難，只能檢查平行度是否有較大偏差，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決掉，防止質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。我們通常在用上邊介紹的第二種方法檢查偏心距時(shí)，找兩個(gè)軸徑的高點(diǎn)時(shí)可以通過(guò)畫線記錄、機(jī)床旋轉(zhuǎn)角度等方面看平行度；如果兩個(gè)軸徑的高點(diǎn)不在同一水平線，或者機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)的角度不同就證明平行度不合格，在軸徑有余量的情況下及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決。

4.影響磨削表面光潔度的因素及消除方法：

（1）機(jī)床兩頂尖間頂緊力過(guò)大，由于曲軸偏心結(jié)構(gòu)形成很大凹檔，頂緊力要比實(shí)心輥類小1/3頂嚴(yán)即可，或在凹檔處加頂杠等方法，盡可能消除變形對(duì)活件質(zhì)量的影響；

（2）配重盤和本體是間隙配合，只有鍵和頂絲等連接，有時(shí)由于配重盤大或者調(diào)節(jié)配重加的多等影響容易出現(xiàn)配重盤和本地有輕微的往復(fù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或者配重重量有誤差，而導(dǎo)致所磨削的圓在偏心45°方向位置出現(xiàn)橫向蹦紋深度0.03mm左右，這時(shí)就要調(diào)整調(diào)節(jié)配重和配重盤，并降低主軸轉(zhuǎn)速，保證加工質(zhì)量。

三、總結(jié)

曲軸加工難度很大，但是只要把輔具設(shè)計(jì)合理、注意機(jī)床回轉(zhuǎn)及加工受限位置；在具體操作過(guò)程中嚴(yán)格注意頂尖孔精度；注意車床、磨床在檢查偏心距時(shí)表的高度對(duì)在中心高上；加工過(guò)程中注意檢查監(jiān)測(cè)各尺寸、形位公差。這樣曲軸的加工問(wèn)題就可以簡(jiǎn)化為普通軸類加工問(wèn)題，因此在曲軸加工過(guò)程中遇到問(wèn)題要沉著應(yīng)對(duì)、逐一排查可能影響因素，一定能加工出滿足圖紙和工藝要求的合格產(chǎn)品。