通用機床加工大型單拐曲軸的工藝分析

李 麒

(常州寶菱重工機械有限公司，江蘇 常州 213019)

1 概 述

在大型煉鋼設備、船用設備的傳動部件中，通常會應用大型曲軸，如圖1所示；其作為主要核心零部件，裝上連桿后，承接連桿的上、下(往復)運動變成循環(旋轉)運動。

大型曲軸承受著彎曲、扭轉、剪切和拉壓等交變應力的作用，受力狀態十分惡劣，曲軸本身結構復雜，加工難度較大。

在飛剪設備中，就出現了如圖2所示的大型單拐曲軸，其能否成功的制作，關鍵在于其核心的工藝流程和制作要領。

圖1 各種常用曲軸圖

圖2 單拐曲軸的外形

圖3 單拐曲軸的技術參數圖

2 加工難點分析

如圖2所示的曲軸結構復雜、緊湊、裝配精度要求高，尤其是作為以傳遞載荷為主的傳動曲軸，是飛剪重要的零部件之一，主要承受連桿傳來的力矩，并將其轉變為轉矩通過曲軸輸出，曲軸受到旋轉質量的離心力、周期變化的氣體慣性力和往復慣性力的共同作用，使曲軸承受彎曲扭轉載荷的作用。因此要求曲軸有足夠的強度和剛度，軸頸表面需耐磨及確保曲軸工作均勻，有足夠的平衡性。

該曲軸重量重，偏重多，偏心量也大，結構相對復雜，因此加工難度大。為了保證整個飛剪的剪切精度及使用壽命，對傳動曲軸的加工制造就需要有著嚴格的技術控制要求。

該曲軸的最大直徑為Φ1090 mm， 長度為4780 mm，有兩個偏心部位，一處偏心量20 mm，一處偏心量270 mm，重量15.8噸，由于曲軸的最大偏心大，由此造成刀鼓的偏重比較大，加工難度高，從曲軸的參數分析可知：曲軸的主要加工難度是裝軸承的兩個軸頸Φ1090 mm，偏心最大處的兩個Φ630 mm以及各處外圓的尺寸及形位公差，如圖3所示。……