一種單缸柴油機曲軸車削用工裝改進方案

胡錦泉

摘 ? 要：本單缸柴油機曲軸車削用改進工裝，它包括彈簧頂尖、回轉頂尖、連接盤、定位套筒以及撥桿。所述彈簧頂尖和所述回轉頂尖分別夾持在所述單缸柴油機曲軸近端和遠端的端面，所述單缸柴油機曲軸的近端套設有所述定位套筒，所述定位套筒的近端卡設在所述連接盤上，所述撥桿設置在所述連接盤上且越過所述定位套筒并延伸至所述單缸柴油機曲。當所述連接盤旋轉時，所述撥桿撥動所述單缸柴油機曲軸旋轉 ，所述連接盤上還設置有凹槽 。所述凹槽的幾何中心和所述單缸柴油機曲軸的重心，相對于所述單缸柴油機曲軸車削用工裝的旋轉軸，基本處于同一軸向角度位置。凹槽的設置減少了單缸柴油機曲軸的偏心對振動的影響，提高了車削加工時整個裝夾系統的動平衡。

關鍵詞：單缸柴油機曲軸 ?車削 ?圓跳動 ?動平衡

中圖分類號：TK423 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0073-02

1 ?單缸柴油機曲軸車削過程分析

目前單缸柴油機曲軸的粗精車外圓主要采用的是：兩頂尖裝夾曲軸，同時撥桿撥動曲軸旋轉的方式進行加工。即機床主軸端采用固定頂尖、尾座端采用回轉頂尖頂緊，通過主軸端撥桿撥動曲軸旋轉。

1.1 車削過程中存在的問題

兩頂尖裝夾曲軸，撥桿撥動工件旋轉的方式進行車加工，在曲軸車削過程中容易使軸頸圓跳動難以控制，通常軸頸圓跳動在0.20～0.35mm之間波動。經常因為曲軸精車后軸頸圓跳動較大，導致后道磨削工序帶來加工困難，甚至工件報廢。

1.2 問題淺析

由于曲軸本身存在不平衡力矩，導致整個裝夾系統中動平衡較差， 而且曲軸連桿頸偏心距越大，機床振動越明顯。不但無法保證加工精度，而且長期加工容易使車床失去加工精度。為避免加工過程中不平衡力矩對機床及裝夾系統精度的影響，必須設計一套工裝來克服不平衡力矩，使裝夾系統實現動平衡，保證穩定生產。

2 ?曲軸車削工裝改進方案

本改進型車削工裝是為了克服現有技術的不足而提供一種新型工裝技術方案。

2.1 曲軸車削工裝基本結構

改進后車削工裝主要包括彈簧頂尖、回轉頂尖、連接盤、定位套筒 以及撥桿。所述彈簧頂尖和所述回轉頂尖分別夾持在所述單缸柴油機曲軸近端和遠端的端面，所述單缸柴油機曲軸的近端套設有所述定位套筒，所述定位套筒的近端卡設在所述連接盤上 ，所述撥桿設置在所述連接盤上且越過所述定位套筒并延伸至所述單缸柴油機曲軸，當所述連接盤旋轉時，所述撥桿撥動所述單缸柴油機曲軸旋轉。所述連接盤上還設置有凹槽，所述凹槽的幾何中心和所述單缸柴油機曲軸的重心相對于所述單缸柴油機曲軸車削用工裝的旋轉軸基本處于同一軸向角度位。

所述凹槽同時自所述連接盤近端和遠端的端面向里延伸。所述凹槽呈腰形，大致圍繞所述連接盤的中心延伸。所述定位套筒和所述連接盤之間為錐度配合連接。所述彈簧頂尖設置在彈簧頂尖座中，所述彈簧頂尖座和所述連接盤之間 為錐度配合連接。所述定位套筒的端面與所述單缸柴油機曲軸的主軸頸臺階端面之間相互抵緊。

2.2 改進后的車削工裝優點分析

上述新型技術方案的運用，與現有技術相比具有下列優點：由于在連接盤上設置有凹槽，所述凹槽的幾何中心和所述單缸柴油機曲軸的重心相對于所述工裝的旋轉軸基本處于同一軸向角度位，在單缸柴油機曲軸車削用工裝連同單缸柴油機曲軸組成的裝夾系統旋轉時，凹槽的設置減少了單缸柴油機曲軸的偏心對振動的影響，提高了車削加工時整個裝夾系統的平衡，減小了單缸柴油機曲軸的不平衡力矩導致的機床異常振動，提高了加工質量。

2.3 改進后的車削工裝結構圖

如圖1所示，本實用新型一種單缸柴油機曲軸車削用工裝優選實施例的立體示意圖（未顯示回轉頂尖）;如圖2是如圖1所示實施例的中心剖面圖;如圖3是如圖4所示實施例中連接盤的中心剖面圖;如圖4是如圖1所示實施例中連接盤的側視圖（含部分透視）。

3 ?結語

本單缸柴油機曲軸車削工裝改進方案比較系統的解決了單缸柴油機曲軸在車削加工過程中存在的技術問題。

改進后的方案考慮了曲軸車削時的定位面和受力點以及配重。即采用彈簧頂尖和定位套筒相配合，使曲軸在車削時用主軸頸大端面進行定位，提高了裝夾系統的剛性。同時在連接盤上開有凹槽使曲軸車削時保持動平衡。凹槽具體尺寸可通過三維軟件模擬其動平衡來確定。目前本方案在生產中得到很好的應用，不僅提高了加工效率，而且提高了產品質量。

參考文獻

[1] 朱耀祥，浦林祥.現代機床夾具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2011.

[2] 王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2013.

[3] 融亦鳴，張發平，盧繼平.現代計算機輔助夾具設計[M].北京：北京理工大學出版社，2010.