為了更加經(jīng)濟和高效地磨削各種不同型號的曲軸，一家享有盛名的發(fā)動機制造廠家在不久前開始采用一種完全自動化的,柔性的加工島。借助集成的測量裝置和完善的夾具系統(tǒng)咏闪，再加上成熟的控制功能，這種設(shè)備確保了快速和全自動的換夾和磨削過程中無遺漏的監(jiān)控以及質(zhì)量安全摔吏。 ——康拉德 ? 穆克（碩士工程師鸽嫂，德國石魯荷湖地區(qū)的自由專業(yè)記者）

圖1：柔性的曲軸磨削: 完全自動化的柔性加工島，附帶有工件運輸征讲，監(jiān)控和無需人工介入的自動化換裝功能据某，從而實現(xiàn)了一個工件家族中不同曲軸類型的經(jīng)濟并高速的磨削橡娄。

　　到目前為止，不同幾何尺寸和型號方案的曲軸都是在一個手動操作的單機上磨削到最終尺寸的癣籽。裝夾和卸夾以及不同型號品種之間的換夾要求大量的時間和工作挽唉。再則，自動化的監(jiān)控和百分之百的質(zhì)量保證以及磨削過程的文件記錄都會分別要求巨大的外部時間投入筷狼。

更加柔性和高效的加工島

　　今天片家，一個載重卡車發(fā)動機的制造商在磨削由球墨鑄鐵制成的2,3和4缸曲軸時，已經(jīng)可以在一個完全自動化的棕优，柔性的加工島上完成缴碉。埃爾溫?勇克機床制造廠作為項目總承包人，通過和發(fā)動機生產(chǎn)廠家的緊密合作佣虑，已經(jīng)設(shè)計叁乍、開發(fā)并將這樣一種目前為止“獨一無二的”設(shè)備付諸實現(xiàn)。

　　和以前采用的曲軸磨削工作流程相比弧定，這種加工島具有很多的優(yōu)點：依賴其高效的生產(chǎn)率则沃，僅兩臺互相鏈接的高速CNC磨床， 每年就可以磨削接近100,000個曲軸锡跺。為了確保高度的生產(chǎn)效率章迎，兩臺磨床的節(jié)拍時間經(jīng)過仔細地相互協(xié)調(diào)。

　　在第一個加工工位上渴甜，一臺帶有CBN 砂輪的CNC 磨床Jumat5002/10 首先對主軸承進行磨削焚寂。高速磨床將曲軸安置于自己的兩個頂尖之間。一個卡盤夾持住曲軸的大小頭顶猜，將曲軸放在工件主軸箱附近沧奴。磨削的余量大約為0.5mm。

并行的測量過程縮短了加工時間

　　可以向內(nèi)擺動长窄、安裝在磨削主軸箱上的測量探測器負責檢測主軸承的直徑滔吠，這種設(shè)計使得測量裝置可以針對主軸承的不同直徑進行自動化的換裝，從而提高了加工島內(nèi)的柔性化程度挠日。針對生產(chǎn)的高效性和較短加工時間的要求疮绷，勇克公司專門開發(fā)了并行測量方式。高速磨床首先以大約0.1mm的余量磨削主軸承直徑嚣潜。這時冬骚，測量系統(tǒng)采集已經(jīng)磨削過的直徑尺寸數(shù)據(jù)。軟件通過對CBN砂輪的進刀量的精確控制來實現(xiàn)要磨削的主軸承直徑的最終尺寸懂算。到目前為止和內(nèi)置的測量方式相比唉韭，這個由勇克公司開發(fā)的將測量和進刀過程簡化的戰(zhàn)略僅僅需要兩個步驟，這樣就大大降低了高速磨削的加工時間犯犁。

　　在第二個加工工位上属愤，由一臺隨動往復行程磨床Jucrank 5002/50機型來磨削連桿軸承和止推軸承的止推面女器。可回轉(zhuǎn)的主軸頭實現(xiàn)了這種加工步驟的組合岗命。這個主軸頭帶有兩片CBN砂輪巨脚。這種解決方案不僅減少了工具成本，而且也大大降低了定期更換砂輪所需的非生產(chǎn)性停機時間品救。

圖2： 高速磨床: Jumat 5002/10 機型用于精密磨削2, 3 和 4缸曲軸上的主軸承

萬能敢弟、柔性化的工件裝夾系統(tǒng)

　　當在第二個加工工位上進行磨削時，工件主軸箱和可運行的尾座利用專門設(shè)計的卡盤將曲軸夾持起來他景。降至最低的扭轉(zhuǎn)力可以確保工件主軸和尾座的同步驅(qū)動捅振。一個專門開發(fā)的“自學功能”可以確保實現(xiàn)2 μm的圓整度精度要求和± 2.5 μm的直徑精度要求。在每一個磨削過程中托足，這個功能可以自動修正由外部因素引起的誤差怯糠，比如變化的溫度，工件的位置和劃分錯誤等妒穷。這個功能也省掉了在其它CNC控制系統(tǒng)中所要求的修正參數(shù)的手工采集和輸入工作瓦统。

圖3：安全穩(wěn)固的夾持：為了磨削主軸承，曲軸被夾持于頂尖之間并且借助于卡盤夾緊橡舟。

　　為了確保對于橢圓度和連桿軸承直徑的高精度要求金矛，勇克公司也專門研制了帶有測量收集器的測量系統(tǒng)。這個測量系統(tǒng)被安置在砂輪旁邊的磨削主軸頭上勺届。這樣驶俊，該系統(tǒng)就可以像砂輪一樣做隨動往復運動并且可以對所有連桿軸承上的直徑進行測量。在測量時免姿，測量探頭擺動到要磨削的或者已經(jīng)磨削的每個連桿軸承的直徑上废睦。通過這個布局，使得柔性加工島可以根據(jù)帶有不同數(shù)量連桿軸承的曲軸進行自動的換夾养泡。從前在磨削每個連桿軸承時對測量探測器的手動安裝和卸載的工作就被省略了。用于測量止推軸承寬度的測量系統(tǒng)被安裝在磨削工作臺上奈应。因為曲軸的止推軸承總是處于相同的Z軸位置澜掩，在換夾時尾座被自動調(diào)整到縱向位置。

根據(jù)按鍵進行工裝換夾

　　柔性加工島的其他布局特征為保證在60秒內(nèi)完成自動換夾提供了可能杖挣。曲軸需要磨削的主軸承直徑雖然相同肩榕，但是其連桿軸頸和主軸頸的數(shù)量以及連桿行程卻不盡相同。為此所要求的參數(shù)惩妇，比如在第二個加工工位上砂輪的往復行程等株汉，都存儲在CNC控制系統(tǒng)中。在換夾時撤掀，這些參數(shù)被調(diào)用到一個中心控制臺上并且根據(jù)按鍵自動進行調(diào)整狱槽。為了確保自動涨给、迅速地換夾，勇克公司還對工件夾緊系統(tǒng)進行了優(yōu)化屿帕。從前對加緊卡盤的手動換夾被取消了念肆。

　　在第二個加工工位上磨削連桿軸承時不需要當前常用的中心架。曲軸被夾持在軸瓦卡盤內(nèi)盗晓。該卡盤構(gòu)成對曲軸足夠的支撐徊疆。全部的換夾工序，比如針對不同張緊長度的尾座方式津霜，都是以參數(shù)方式作為數(shù)據(jù)語句被存儲到控制系統(tǒng)中棉莹。按動中心操作臺上的按鍵，柔性加工島即可以自動地完成換夾流程曹撩。

通過對毛坯的監(jiān)控梢拜，實現(xiàn)精確簡便的無故障運行

　　為了確保與每個加工島的制備狀態(tài)相匹配的毛坯總是能夠無故障地被龍門上下料系統(tǒng)接收和輸送，本設(shè)備在接收工位設(shè)置了若干個傳感器情誊。這些傳感器負責采集曲軸的幾何參數(shù)水孩，從而能夠保證，只有和相應設(shè)備的制備狀態(tài)匹配的曲軸才能夠被輸送琐驴。這個設(shè)計方案確保了生產(chǎn)過程的安全性俘种，避免了停機時間并且預防了碰撞的可能性。

　　柔性加工島目前大多以每周六天绝淡，每天開三班執(zhí)行工作宙刘，從而實現(xiàn)了高度有效的生產(chǎn)率。人們可以摒棄掉從前六臺需要人工裝料和操作的常規(guī)磨床牢酵，取而代之的是全自動的工作流程悬包，針對工件輸送和卸載工位設(shè)置的運輸系統(tǒng)中的工件保存區(qū)。借此馍乙，加工過程可以在數(shù)小時內(nèi)在無操作人員的情況下自動操作布近。用戶將這種柔性加工島作為自給自足的，功能完善的成套設(shè)備投入使用丝格。加工島的全部工作流程和所有功能組撑瞧，包括其輔助設(shè)施，如油冷卻劑和與之相連的含油氣體抽吸機等显蝌，都可以通過勇克公司開發(fā)的軟件進行協(xié)調(diào)和監(jiān)控预伺。

圖4：沒有中心架也能達到抗彎強度：該軸瓦卡盤可以針對不同型號工件進行換夾。如對該卡盤不進行手動操作惨浩，通過隨動往復運動對連桿軸承進行磨削時卡盤能夠?qū)⑶S卡緊早斯，并具有抗彎強度，從而無需再使用常規(guī)的中心架。

承擔項目全方位的任務(wù)阶桦，以此獲得可靠性

　　在一個中心控制臺上拉拨，操作人員通過程序選擇操作設(shè)備。當機器處于可能出現(xiàn)的停機狀態(tài)時蝉狭，對所有集成構(gòu)件的診斷提示都會被顯示出來点级。這個附加的功能有助于最大程度減少非生產(chǎn)性輔助時間和停機時間，另外還可以更大程度地簡化曲軸加工的操作和監(jiān)控工作撞恰。發(fā)動機生產(chǎn)廠家承認宽缴，采用這種設(shè)想周到的高科技加工島對不同型號曲軸進行的加工，具有未來前瞻性审服、高效率趾迈，充分柔性化和經(jīng)濟性。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)烤惊，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享乔煞，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責，也不構(gòu)成任何其他建議柒室。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布渡贾、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺雄右，不為其版權(quán)負責空骚。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片擂仍、文字如涉及作品版權(quán)問題囤屹，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容逢渔，以保證您的權(quán)益肋坚！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。