曲軸拐頸加工機床的設計與裝配工藝的設計與應用

摘 要：目前國內汽車產業飛速發展，曲軸需求量快速提高，柔性高、精度高、成本低、交貨期短的曲軸車床成為曲軸廠家的首選。針對曲軸生產廠家的迫切需求，該公司為曲軸生產廠家設計研發了這一款曲軸連桿頸數控車床，市場非常好。

關鍵詞：曲軸 連桿 生產效率 更換品種

中圖分類號：TG751.1 文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）04（a）-00-01

隨著汽車產業的飛速發展，每個曲軸配套廠家需要提供很多品種的曲軸，原有的曲軸加工設備已無法滿足現有的生產要求。根據當前情況，初定在普通數控車的基礎上進行改制，根據市場調研的主要加工品種，初定設計以兩種數控車規格（40系列、63系列）上加以改制。重點設計在曲軸夾具的設計和安裝調試上，以最低的成本來滿足客戶的要求。

1 連桿數控車床的結構

連桿頸車床的結構如圖1：與車床相同的X軸和Z軸和主軸C軸，但由于結構的改制，Z軸行程相應減少。

2 機床的具體結構及工藝方案的確定

2.1 機床的設計和裝配工藝的關鍵技術

曲軸夾具的設計在確保曲軸的拐頸的沖程的同時，還要保證曲軸的各個拐頸之間的角度。為了保證曲軸拐頸之間的角度，雙主軸的同步是裝配的關鍵技術。

2.2 機床結構設計和裝配工藝方案的確定

機床的床身部件、主軸箱部件和滑鞍部件沿用公司產品的主要結構，主要設計部位為機床尾臺部件和夾具部件。經過詳細論證后，決定將尾臺部分改為主軸箱式結構，采用一個主電機同時驅動兩個主軸進行切削，提高切削剛性。同時雙主軸的同步是主要設計的部分。機床夾具的設計原則充分考慮夾具精度的調整，品種更換便利。

2.2.1 機床設計方案的確定

雙主軸的驅動采用一個主電機驅動，由一根驅動軸通過齒輪傳遞到主軸，同時通過消隙齒輪消除齒輪咬合之間的間隙，保證兩主軸的同步轉動。夾具部分采用偏心夾具，更換加工品種時，通過調整副主軸箱的位置和更換夾爪部分零件來實現。同時要確保調整副主軸箱的位置時，兩個主軸箱的相對角度不能發生變化。因此在兩個主軸箱之間的傳動杠連接部位增加一個鍵連接，改變軸向相對位置而不改變角向相對位置。

2.2.2 裝配工藝方案的確定

由于該機床在車床基礎上進行改制，主軸箱安裝精度和滑鞍的安裝精度完全按照車床的精度進行裝配，副主軸箱的安裝和夾具的安裝為工藝設重點。副主軸箱的安裝精度參照車床尾臺精度安裝，但車床尾臺需高于主軸在本機床上不適用，主副主軸箱的軸承都采用相同的型號，不存在溫升導致不等高現象。裝配過程中只要求等高即可。

3 機床主要裝配工序分析及具體操作

3.1主副主軸箱套件裝配

檢查左右主軸箱的（傳動軸）和（主軸）的孔距是否滿足圖紙要求，并將孔距詳細記錄。確保主軸箱部件全部合格后將主軸箱部裝完成。安裝左主軸箱，將主軸箱精度調整合格。安裝右主軸箱，以左主軸箱主軸和傳動軸的位置精度為準，要求左右主軸箱的主軸同軸0.02 mm以內，傳動軸0.04 mm以內。

3.2 夾具部件的裝配

夾具部件按圖紙及工藝進行裝配。首先用工藝墊進行卡爪部分初步裝配，按被加工零件圖的要求，先調整一側夾具卡爪的中心到與主軸中心的距離為圖紙要求尺寸（如圖1尺寸L），精度要求0.1 mm以內。安裝兩側夾具，通過傳動軸粗調整角度。在兩個軸瓦上夾持檢棒，移動Z軸檢測平行，通過調整傳動軸和配磨工藝墊，保證夾具中心的公共軸線與Z軸平行。

3.3 調試樣件試切削及夾具精度的精確調整

將被加工零件裝卡在機床夾具上，手動旋轉主軸，打表被加工零件的拐頸，保證拐頸與主軸同軸在1 mm以內，安裝夾具角向定位裝置。機床低速切削拐頸，保證拐頸四周切削后無毛坯面后，取下進行沖程及扭曲檢測，通過測量結果重新精配夾具卡爪的配磨墊（如圖23220L、23221L）。然后再按成品進行切削到尺寸，驗證機床夾具精度。

3.4 動平衡檢測

機床的各項精度調整完畢，低速將零件調試合格后，證明該夾具的基本精度完全正確。用本序的標準軸對機床進行動平衡檢測及配重，機床由低轉速依次向高轉速進行檢測。通過在夾具上添加配重鐵配重，將機床的動平衡配重在0.5 mm/s以內。同時將機床的共振轉數進行記錄。通過動平衡檢測，降低加工過程中的振動，提高零件的加工精度。同時也提高了主軸的轉數，極大地縮短了加工時間。

3.5 更換加工品種

更換不同品種的曲軸時，將夾具的夾爪及配磨墊進行更換，并將副主軸箱相應調整位置即可。調整副主軸箱的時候，必須調整傳動桿導向鍵的位置，否則兩個主軸箱的角度發生變化，夾具精度丟失，需重新進行調整。在出廠前將各種品種的曲軸夾爪調整完畢，并做相應的標記。在加工現場1 h內就能更換一個品種。

4 結語

曲軸連桿頸加工機床通過這幾年的不斷改進和完善，現在已經成為我公司的一種主打產品。在曲軸加工領域得到了充分的認可。天潤曲軸、丹東五一八、福達、上海邁聯、遼石油，浙江太陽。出口印度。該機床夾具部分為手動夾緊方式，我公司已研究成功自動夾具，自動夾具更加適用于大批量的曲軸加工，同時為曲軸自動生產線增添了一個新的成員。

參考文獻

[1]金屬切削機床裝配通用技術條件.

[2]朱康玲，李艷超.國內四大文獻數據庫醫藥衛生資源狀況對比分析及特點研究[J].現代情報，2012（8）：157-161.