德國勇克(JUNKER)機器制造有限公司成功地研制開發(fā)了一種集成了在線測量技術的磨削中心。該磨削中心可以靈活精密地對已經(jīng)用過的二手曲軸進行經(jīng)濟的磨削。
     曲軸是一種幾何形狀非常復雜、承受強烈動載荷的零件稽寒。勇克公司是一家擁有國際領先技術水平的高速磨床生產(chǎn)企業(yè)，從20世紀90年代初期就開始研制JUCRANK系列的曲軸磨床输瓜。該系列的機床采用隨連桿頸擺動磨削的原理進行磨削瓦胎，并在汽車工業(yè)及其零備件供應領域中獲得了巨大的成功。該機床采用的是具有高科技含量的磨削方案:可在一次裝夾中利用高硬度尤揣、高耐磨的CBN砂輪完成曲軸主軸頸敛意、連桿頸、法蘭和軸頭的粗磨和精磨蝇莲。
     如果磨削鍛造或鑄造的曲軸胶勾，則曲軸的磨量是已知的，并且各個部位的磨量幾乎是一致的闭腊。新曲軸的價格很高爹窥，因此，從發(fā)動機修理者方面來看哀呕，對用過的二手曲軸進行修復有著非常大的興趣膊许。由于舊曲軸各個部位的磨損程度不同，所以每根曲軸都有"獨特的"幾何形狀支捍。因此拭秃，在開始磨削之前，必須進行認真的測量抗稿，采集各個部位的尺寸數(shù)據(jù)蔓献，然后再進行磨削。這樣可保證所有主軸頸基公、連桿頸以及軸端獲得所希望的形位公差幅慌。
     迄今為止，一般都是以曲軸的軸線為基準測量曲軸的徑向跳動轰豆。然后胰伍，必要時對曲軸進行手工校直。最后酸休，各個軸頸以其軸線為基準中心(利用偏心夾具)進行磨削喇辽。采用上述曲軸磨削方法是非常費時費工的掌挚，因為曲軸在磨削過程中必須進行多次裝夾雨席。另外菩咨，這種方法也不能達到改善曲軸連桿頸(曲柄半徑)位置度的目的。
     為了提高曲軸的加工效率陡厘，勇克公司研制開發(fā)了集成有測量裝置的磨床抽米，用于修磨二手曲軸。這種新型磨床的使用證明糙置，可以省掉在專用測量設備上對舊曲軸進行磨前尺寸預測和磨削過程中的中間測量云茸。同樣，也省略了在磨削過程中與這些檢測有關的工件裝夾過程谤饭。由于磨削過程中的尺寸監(jiān)控是實時監(jiān)控么鹊，從而大大提高了曲軸的磨削質(zhì)量。
     工藝技術
     擺動磨削連桿頸的工藝诚悍，可在一次裝夾中對具有對稱排列的連桿頸進行磨削勇震，并可獲得極高的精度和經(jīng)濟效益。連桿頸的直徑尺寸通過C軸(工件的旋轉(zhuǎn)運動)和X軸(進給軸)插補磨削而成毛师。而X軸的擺動行程正是發(fā)動機活塞的行程尼摩。這一工藝技術和機床配備的控制軟件相互配合，可以保證1~8缸發(fā)動機的舊曲軸能在一次裝夾中完成尺寸測量與修磨族江。
     變形品種的加工方案
     該機床的設計方案可以實現(xiàn)大量不同類型曲軸的整體磨削惜荐。可以磨削回轉(zhuǎn)直徑至220mm站号，長度至900mm的各種曲軸用缔。
     在一個砂輪架上，安裝了兩個驅(qū)動功率為3OKW磨削主軸尔减。這兩個主軸成60度角布置赠粘，可以依次擺轉(zhuǎn)到磨削位置。在不重新裝夾的情況下催首，用CBN砂輪完成曲軸主軸頸扶踊、連桿頸的高速磨削。砂輪的自動平衡裝置保證了極高的圓度和極高的磨削精度(在幾μm之內(nèi))郎任。
     首先測量
     根據(jù)曲軸磨損的痕跡秧耗，在重磨至所需的精度前，需要對下列幾何精度進行測量：以一個基準面為準舶治，測量曲軸所有軸的軸向間距分井、連桿頸直徑和主軸頸直徑；曲軸的角度位置霉猛；連桿頸行程高度和軸頭直徑(用于安裝軸端密封圈)尺锚。
     為了保證內(nèi)燃式發(fā)動機可靠地工作珠闰，曲軸主軸頸和連桿頸的圓度誤差應＜2～3μm。以基準軸為基礎瘫辩，主軸頸的徑向跳動不得超過50μm伏嗜。主軸頸和連桿軸頸的形狀可以是圓柱形、球形或凸形的伐厌。各個軸頸的軸向間距不得超過規(guī)定尺寸0.2mm承绸。
     然后磨削
     曲軸的全部幾何形狀均由磨床的控制程序給出，也恰恰體現(xiàn)出機床的高靈活性邑丰。GE FANUC公司160 TC系列的數(shù)控系統(tǒng)伸危，僅通過給出的幾個參數(shù)就可磨削連桿頸。機床所用的軟件是勇克公司自己開發(fā)的伺免。
     交替進行測量與磨削
     在自動磨削循環(huán)中欺邻，將對曲軸進行測量、粗磨徐敢，再測量和最終的精磨橘抵。機床操作者應首先在控制臺上選擇合適的方案。為了確定曲軸的軸向位置胎汁，測頭先觸測一個主軸頸軸端的端面午禽。另一個測頭則測量每一個連桿頸的位置和直徑。數(shù)控系統(tǒng)獲得了有關幾何輸入尺寸的最初數(shù)據(jù)究勺，以此為準自動進行零點校正绿锋。如果采集的幾何數(shù)據(jù)不完全準確(例如連桿頸的位置不十分準確)，數(shù)控系統(tǒng)能及時自動識別并在編寫磨削程序時予以考慮酱劫。
     優(yōu)化后的磨削工序提高了曲軸磨削的精度
     通過一次裝夾完成曲軸主軸頸澄港、連桿頸、法蘭和軸端的加工柄沮，可獲得各磨削部位之間極高的幾何精度回梧。首先對各個主軸頸進行磨削，然后由多個中心架支承著磨削后的主軸頸祖搓，再磨削連桿頸狱意，最后再次測量各個主軸頸并磨削到最終合格尺寸。安裝機體密封件的軸頸的修磨也包括在自動磨削工序中拯欧。測量一個典型的六缸曲軸大約需要10min详囤，修磨大約需要4min。修磨后的曲軸質(zhì)量可在專用測量機床上進行檢驗镐作。

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