浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103624642103624642A(43)申请公布日2014.03.12(21)申请号201210505807.1(22)申请日2012.12.03(71)申请人溧阳市瑞威中速柴油机配件有限公司地址213399江苏省溧阳市平陵西路1086号(72)发明人葛建彬史福平葛永康(51)Int.Cl.B24B5/42(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法(57)摘要本发明涉及一种浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法，包括以下步骤，依次包括以下步骤：S1：装夹；S2：调整托架支撑；S3：粗磨：首先，用砂轮3粗磨第IV档主轴颈，边磨边调整其对应位置的托架，调整时，要保证：托架高度一致、砂轮架手柄进刀刻度一致、轴颈实际尺寸一致，确保加工基准支承档的误差在±0.005毫米以内；之后，用上述方法粗磨第I档主轴颈和第VII档主轴颈，三个基准支承档往复磨削的次数越多，曲轴磨削的精度越高，同轴度也随之越好；S4：精磨：重复粗磨的步骤，精磨4-5个往复，精磨之后，主轴颈D＝210mm，公差0-0.029mm；S5：加工剩余主轴颈。本发明采用浮动磨削，即曲轴处在自然状态下磨削，消除顶紧力和热变形及机床主轴精度影响。CN103624642ACN103624ACN103624642A权利要求书1/1页1.一种浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法，其特征在于，依次包括以下步骤：S1：装夹通过二顶尖磨削之后，将万向联轴节柔性连接曲轴，机床主轴经万向联轴节带动曲轴旋转；S2：调整托架支撑以六拐曲轴为例，主轴颈1第I、IV、VII档为基准支承档，即上述三档在同一中心为基准，第III、V档为辅助支承档，对于刚性较好的曲轴加工时可不用，调整完后，尾架松开不顶，使曲轴处在自然状态下，不受轴向力的影响；S3：粗磨首先，用砂轮粗磨第IV档主轴颈，边磨边调整其对应位置的托架，调整时，要保证：托架高度一致、砂轮架手柄进刀刻度一致、轴颈实际尺寸一致，确保加工基准支承档的误差在±0.005毫米以内；之后，用上述方法粗磨第I档主轴颈和第VII档主轴颈，三个基准支承档往复磨削的次数越多，曲轴磨削的精度越高，同轴度也随之越好；粗磨2个往复，通过百分表检测主轴颈跳动，直到没有跳动时为止，并且使三个基准支承档主轴颈尺寸到成品轴之间留有0.1毫米余量；S4：精磨重复粗磨的步骤，精磨4-5个往复；S5：加工剩余主轴颈剩余第II档、III档、V档、VI档四个主轴颈，直接加工，公差0-0.029mm。2CN103624642A说明书1/5页浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法技术领域[0001]本发明涉及柴油机曲轴加工领域，尤其涉及一种浮动磨削曲轴主轴颈的加工方法。背景技术[0002]曲轴是柴油机的主要零件，它的加工质量直接接影响整台柴油机的正常运转、使用寿命及功率的发挥。由于曲轴本体质量大，刚性差，加工中易变形，属于大型难加工的零件。在加工过程中，曲轴的精度随时受外力(切削力、顶尖顶紧力、重力离心力)的影响，在磨削时还受磨削热的影响，加工精度不易保证。而曲轴的精度要求又高，尤其是各档主轴颈的同轴度、圆度是保证曲轴质量的关键。其它诸如连杆颈的偏心距、连杆颈中心线相对主轴颈中心线的平行度、两端法兰面及台阶的跳动等要求，这些精度最终是靠磨削来保证。但不同的磨削方法磨出的曲轴质量有着明显的差异。[0003]常规磨削曲轴主轴颈均采用二顶尖磨削的传统方法。由于二顶尖磨削易产生顶紧力和热变形影响曲轴主轴颈的同轴度，如果在曲轴磨床二顶尖磨削，因曲轴磨床顶尖是随主轴回转，机床主轴精度直接影响曲轴主轴颈的圆度。[0004]二顶尖磨削的精度分析：[0005]由于曲轴本体质量大，二顶磨削曲轴为了定位准确要有一定的顶紧力(轴向力)才能真正把曲轴承载，同时磨削过程中产生的磨削热，使曲轴受热轴向伸长，由于顶尖作用使曲轴变形，造成曲轴轴线弯曲。[0006]传统的加工方法是二顶定位后，利用中心托架调正主轴颈使曲拐间臂距差值(俗称拐档差)达到规定要求。但这种方法是利用外力调正曲轴，一旦曲轴从机床上拆卸，在自由状态下，由于应力释放又会产生变形，使精度破坏，这过去的磨削实践中已证实。由于二顶尖磨削而产生应力变形使曲轴的同轴度超差，其它精度也随其变形而超差，这样的曲轴在实际装机使用时，虽然每档主轴颈有衬瓦支承，但经常出现拐档差超差达到0.03毫米以上，在柴油机工作中，曲轴各主轴颈不同轴将引起曲轴附加动载荷，会造成轴承档的过快磨损(俗称偏磨)，同轴度误差越大，轴颈磨损越严重，同时会引起连杆轴颈磨损加剧，严重影响柴油机的使用寿命。[0007]另外，如果直接在曲轴磨床上磨削主轴颈，