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浙江天祥机床有限公司
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曲轴磨床加工方式探讨
点击次数:2701 发布时间:2013-09-23 返回
  目前,国际上主流的曲轴外圆高速磨床大多采用带测头自动补偿功能的CBN随动磨床,随着CBN材料刀具的逐步使用以及加工逻辑的优化与提升,曲轴高速磨削不再是梦想,因此多种高速磨削的设计原理及逻辑结构是值得深入学习和研究的。
  
  现代磨床的夹具结构特点实现了一次装夹完成所有曲轴轴颈加工,这种结构特点摆脱了过去连杆颈及主轴颈分别加工的历史。高速磨削机床的夹具特点如下:
  
  (1)尾座*使用液压缸加弹簧*由于曲轴在滚压时,每一件零件的伸长率不同,其长度波动误差可达到0.4mm,采用弹簧*能有效避免由于来料长度不一致造成的夹紧变形。
  
  (2)罕见的卡爪弹性设计常见的浮动卡盘通常在卡盘与主轴的连接部分采用弹性结构,而勇克设计的夹具通过卡爪的弹性设计,用zui低的成本消除卡盘过定位,如图1、图2所示。
  
  (3)周密的夹具过程动作设计为达到更高的加工精度,夹具的动作过程设计周密。加工过程中夹具动作过程为:头架顶紧零件一端→尾架*顶紧→卡盘夹紧→粗加工中心支架夹紧轴颈→夹紧中心支架→粗磨各轴颈→松开卡盘转低压夹紧压力→以低压压力再次夹紧卡盘→松开中心支架;精磨中心支架基准轴面→夹紧中心支架→完成其他轴颈精磨。
  
  外圆磨削加工是zui常见的磨削加工方式。它的磨削原理是采用径向恒速进给方式,粗加工结束后根据测头反馈的加工余量切换不同的切削用量,直到测头反馈加工合格后进行修光、修圆。分段磨削方式是零件每转一周砂轮去除固定的余量,X轴与C轴的动作是相互关联的,分段磨削方式粗磨时加工余量大,去除余量速度是恒速进给的两倍以上。
  
  此前接触的随动磨床,对加工尺寸相同的轴颈往往采用相同的加工工艺,这样的方式受到各部位零件刚性的影响,从而造成加工的质量不稳定。为克服质量提升的难关,高速切削磨床采用了更为有效的加工工艺设计。对于不同轴颈位置采用不同的磨削方式。
  
  砂轮修整质量的好坏关系到磨床加工零件质量的好坏,因为CBN涂层造价昂贵,其修整不能按普通砂轮一样进行大切削量的修整,因此大部分先进的CBN磨床都采用超声波监控,微量修整的方式,每次的修整量为0.015mm,可根据需求的零件形状调整砂轮修整的形状,如:锥度、凹凸状等。
  
  如图7所示,解释了砂轮修整原理,砂轮与金刚轮经运转,产生了超声波,超声波通过监控,将信号转换成控制脉冲信号,从而控制了砂轮修整质量。修整砂轮的信号反馈及优化涉及的砂轮修整逻辑让砂轮修整更加精密准确。为了找到砂轮与金刚轮的接触点,过程中花了大量的时间进行接近循环,为了实现生产,现代磨床设计的修整程序中均设定了一个记忆点。当*次修整砂轮成功后,砂轮与金刚轮接触点会记录在记忆参数中,若下次再进行修整,即可快速接近到该点,提率。同时为了防错,如果在下次修整前修改过任何砂轮与金刚轮的参数,此记忆点中所记录的偏置将清零,修整从程序中设定的zui远点开始接近,这样的程序设计为砂轮修整节约很多时间。
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