位于諾特拉赫市的埃爾溫-勇克機(jī)床制造有限公司開發(fā)出一種新的磨削加工中心德州，結(jié)合了測量技術(shù)爷贫，能非常經(jīng)濟(jì)性地對舊曲軸進(jìn)行柔性和精密的磨削想虎。

　　曲軸是一種幾何結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜并且動(dòng)態(tài)要求極高的構(gòu)件房匆。埃爾溫?勇克機(jī)床制造有限公司耸成，作為一個(gè)國際領(lǐng)先的高速磨床供貨商，已經(jīng)在九十年代初期開發(fā)了JUCRANK系列的曲軸磨床茬麻，用于磨削各類曲軸台泥。該機(jī)床根據(jù)往復(fù)擺動(dòng)的磨削原理工作言雀，并逐漸在汽車制造工業(yè)領(lǐng)域及其下屬供貨商中得到了卓有成效的應(yīng)用。這里涉及的是一個(gè)要求嚴(yán)格的磨削方案：主軸承和連桿軸承,法蘭和軸頸的粗磨削和/或精磨削都是通過一次裝夾,采用具有高硬度和耐磨的CBN磨削材料進(jìn)行復(fù)合磨削加工必胜。

　　假如進(jìn)行磨削的是一個(gè)鍛造或者澆注而成的毛坯刚哼，那么，其加工余量是已知且所有部件的余量也幾乎相同誓梦。由于全新的曲軸非常昂貴丹残。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)維修廠對于舊曲軸的重新利用夯饲，尤其是用于更換用發(fā)動(dòng)機(jī)搬体，抱有極大的興趣。然而由于受到不同類型的磨損撑雨，每個(gè)舊的曲軸都具有“獨(dú)特的”幾何曲線垮川。因此，在開始任何磨削流程之前戴卜，首先必須對每一個(gè)曲軸進(jìn)行測量技術(shù)方面的數(shù)據(jù)采集逾条。然后才能開始磨削流程。通過測量投剥，可以保障在磨削加工時(shí)所有主軸承和連桿軸承师脂，以及軸的末端得以保持所需要的形位公差。

圖示1：高速CNC磨削中心江锨，帶有大量的測量裝置危彩，用于通過一次裝夾對曲軸進(jìn)行柔性的再磨削。

　　在此之前泳桦，曲軸上的靜態(tài)跳動(dòng)數(shù)值是以工件軸為基準(zhǔn)值進(jìn)行測量的。然后娩缰，如果有需要灸撰，則手動(dòng)校準(zhǔn)各個(gè)軸。接下來每個(gè)軸承可以根據(jù)自己的軸中心（在偏心支柱時(shí)形成）進(jìn)行磨削加工拼坎。這是一個(gè)非常費(fèi)工和費(fèi)時(shí)的過程浮毯，因?yàn)榍S在加工過程中必須進(jìn)行多次換夾。再則泰鸡，這個(gè)過程也不能實(shí)現(xiàn)改善形位狀態(tài)（ 位置债蓝，徑向狀態(tài)，行程高度）的愿望障翼。

　　為了加快這個(gè)加工過程缚宜，埃爾溫-勇克機(jī)床制造公司開發(fā)了帶有集成測量裝置的磨床，用于對舊的曲軸進(jìn)行再研磨谚茅。這種新型機(jī)床很快贏得了人們的信賴型圈。通過這個(gè)機(jī)型人們省卻了在磨削之前以及在磨削過程中工件在一個(gè)單獨(dú)機(jī)器上進(jìn)行測量的工作意澡，磨削過程中的裝夾工作也隨之被節(jié)省。而監(jiān)控?cái)?shù)值幾乎緊隨磨削過程喜拥，從而使得生產(chǎn)效率大大提高蒜丙。

工藝

　　往復(fù)擺動(dòng)磨削工藝通過一次裝夾對互相對應(yīng)排列的連桿軸承實(shí)現(xiàn)了異常精密和經(jīng)濟(jì)性的磨削。在此抹欢，連桿軸頸的直徑通過C-軸（工件的旋轉(zhuǎn)軸）的內(nèi)插入并借助于X-軸（進(jìn)刀軸）產(chǎn)生溯童。X-軸的擺動(dòng)行程和發(fā)動(dòng)機(jī)中活塞的行程相符。另外機(jī)床的工藝和軟件被設(shè)計(jì)成脉织，對于所有1-8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸都能夠通過一次裝夾進(jìn)行測量和再磨削求馋。

改型品種加工方案

　　機(jī)床布局方案是針對大量曲軸改型品種方案的復(fù)合加工而設(shè)計(jì)。因而抚垃，可以研磨圓周直徑高達(dá) 220 mm 喷楣，并且長度達(dá)到900 mm的各類曲軸。在一個(gè)磨削主軸箱上被設(shè)置兩個(gè)磨削主軸鹤树，并分別擁有30 kW 驅(qū)動(dòng)功率铣焊，它們之間對應(yīng)偏轉(zhuǎn)60° 排列。兩個(gè)磨削主軸可以依次回轉(zhuǎn)罕伯。通過這個(gè)方式曲伊，可以分別借助于一個(gè)CBN-砂輪對主軸承和連桿軸承進(jìn)行高速磨削而無需換夾。砂輪的全自動(dòng)平衡功能為異常精確的圓整度和高精度要求（在局部要低于 μm值)提供了保障追他。

首先進(jìn)行測量

　　分別根據(jù)磨損結(jié)構(gòu)狀態(tài)坟募，針對其要求的精度進(jìn)行再研磨之前, 必須測量下列幾何參數(shù)：全部軸承之間的軸向間距以及從基準(zhǔn)平面算起的間距，連桿軸承和主軸承的直徑邑狸，角度位置懈糯，主軸承的行程高度和軸頸（用于落座周密封環(huán)）。

　　為了確保內(nèi)燃機(jī)可靠的功能单雾，所磨削的主軸承和連桿軸承的直徑在圓整度數(shù)值上必須小于2-3 μm 赚哗。以基準(zhǔn)軸為準(zhǔn)，主軸承的靜態(tài)跳動(dòng)數(shù)值不允許超出 50 μm 乐慌。主軸承和連桿軸承可能呈現(xiàn)一個(gè)圓柱形妈唯，球形或者一個(gè)凸面體形狀。在軸向方面飘含，軸承相互間的間距不能多于所給定的0.2mm燃悍。

然后磨削

　　復(fù)合的曲軸幾何尺寸通過編程控制產(chǎn)生，編程控制在此具有高度的柔性鼓笨。本機(jī)配置的GE Fanuc Serie 160TC系統(tǒng)的數(shù)字控制可以通過給定若干參數(shù)進(jìn)行連桿軸承的磨削箭瘫。其相對應(yīng)的軟件是由勇克公司開發(fā)。測量和磨削互相更換交替在自動(dòng)化的工作流程中锰胀，曲軸首先被測量隅凡，粗磨削茫失，再次測量，然后進(jìn)行精磨绵捡。為此真王，操作人員首先在面板上分別選擇適合的變量值。為了找出曲軸的軸向位置安揣，首先要掃描主軸軸頸的平面軸肩的位置（參見圖示2）街立。另一個(gè)測量探測器負(fù)責(zé)收集每個(gè)連桿軸承的位置和直徑。這樣數(shù)控系統(tǒng)可以獲得幾何輸入?yún)?shù)的基本數(shù)據(jù)并且可以自己執(zhí)行零點(diǎn)輪廓校正（參見圖示3）埠通。對于可能求證出的幾何錯(cuò)誤（比如說赎离，連桿軸頸的角度位置不精確）也可以被識(shí)別出來并且在程序生成時(shí)予以補(bǔ)償。

圖示2：安置在CNC-磨削中心工作艙內(nèi)的探測器端辱，用于采集夾緊的曲軸頂尖之間的軸向位置梁剔。

圖示3：在精磨之前對主軸承和連桿軸承的直徑進(jìn)行精確的測量

通過優(yōu)化工藝流程實(shí)現(xiàn)更高的精度

　　通過一次裝夾進(jìn)行磨削可以使主軸承及連桿軸承，法蘭和軸頸獲得較高的加工精度舞蔽。首先是對主軸承進(jìn)行粗磨削荣病，然后用多個(gè)中心架在主軸承上支撐住曲軸，繼而再磨削連桿軸承（參見圖示4）渗柿。接下來再次對主軸承進(jìn)行測量个盆，并完成精磨流程。對于機(jī)殼密封座軸頸的再次精磨也屬于自動(dòng)流程的一個(gè)工作部分朵栖。對典型的六缸曲軸進(jìn)行測量需要耗時(shí)大約10分鐘颊亮，而再磨削需耗時(shí)大約4分鐘。對于曲軸經(jīng)過再加工后達(dá)到的良好品質(zhì)可以在一臺(tái)單獨(dú)的測量機(jī)器上進(jìn)行檢測陨溅。

圖示4：借助于凸面上校準(zhǔn)的CBN砂輪终惑，通過切入式磨削方式對連桿軸承進(jìn)行高速磨削

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