《制造技術(shù)與機床》雜志創(chuàng)刊于1951年,是我國機械工業(yè)科技期刊中創(chuàng)刊早、發(fā)行量大、影響面廣的刊物之一,擁有廣泛、專業(yè)的讀者群體。本刊屬中文核心期刊,中國科技論文統(tǒng)計用刊和《中國學術(shù)期刊文摘》摘錄用期刊。
曲軸在發(fā)動機內(nèi)是一個高速旋轉(zhuǎn)的長軸,它將活塞的直線往復運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動,進而通過飛輪把扭矩輸送給底盤的傳動系,同時還驅(qū)動配氣機構(gòu)及其它輔助裝置,所以其受力條件相當復雜,除了旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的離心力外,還承受周期性變化的氣體壓力和往復慣性力的共同作用,使曲軸承受彎曲與扭轉(zhuǎn)載荷。為保證工作可靠,曲軸必須要有足夠的強度、剛度、耐磨性、耐疲勞性及沖擊韌度,而且潤滑良好。因此,曲軸加工時要求具有較高的形位精度和較小的表面粗糙度值。曲軸主要有兩個重要加工部位:主軸頸和連桿頸。主軸頸被安裝在缸體上,連桿頸與連桿大頭孔連接,連桿小頭孔與汽缸活塞連接,是一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。因此,曲軸加工是發(fā)動機制造業(yè)的關(guān)鍵。
湖北職業(yè)技術(shù)學院與一校企合作企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)加工一種6缸發(fā)動機曲軸,如圖1所示,本曲軸的材料為42CrMo,曲軸的加工工藝復雜,特別是軸頸有很高的尺寸精度和形位公差要求,一般按6級精度制造,表面粗糙度值小于Ra0.8μm。例如其6個主軸頸定位軸頸成品尺寸如圖2所示,開始采用的加工工序為:銑兩端面→鉆中心孔→粗車→精車→銑削→熱處理→磨削加工等。
該曲軸主軸頸采用車削加工制造,該方法存在以下缺點:
(1)由于曲軸毛坯的加工余量比較大,在車削曲柄端面時是一種斷續(xù)切削,高速切削時沖擊力特別大,且曲軸的剛性差,易引起振動。
(2)車削時,常采用大寬度的成型車刀多刀切入的方法,這種方法解決了生產(chǎn)率低的問題,但在切削時使工件承受很大的切削力,容易產(chǎn)生變形而影響加工精度。
(3)該6缸發(fā)動機曲軸較長,在車削時常采用中間傳動的方式,使得工件裝卸不方便,加工各檔軸頸時刀架及刀具位置需要分別調(diào)整,因此更換品種時,重新調(diào)整工作量大。
(4)跟其他一些廠家一樣,在曲軸制造加工中嘗試采用進口刀盤加工國產(chǎn)毛坯時存在效率低下、排屑不理想、切削溫度高、振動大等問題。
針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足,筆者提供一種設(shè)備剛性好、適應斷續(xù)切削、銑削振動小、生產(chǎn)效率高、刀盤安裝調(diào)整方便、精度高、壽命長的銑削曲軸主軸頸的多刀盤及其制造工藝。用此工藝可將上述曲軸一次裝夾同時銑削加工6個主軸頸如圖3所示后再進行磨削加工。
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