一种柴油机曲轴的磨削抵消应力的方法与流程

本发明涉及一种柴油机曲轴的加工方法。

背景技术：

大多数柴油机曲轴的机械加工工艺虽经不断改进但一直采用传统的工艺装备和方法，很少使用数控设备，始终徘徊在普通通用设备和专机的工艺水平上，传统工艺设计基于设备状况采用了大量的通用或专用量具，依靠工序操作者的频繁测量和试切法来保证曲轴轴向尺寸的工艺要求，效率低，人为因素对曲轴的轴向尺寸超差问题影响严重。

柴油机曲轴属于细长轴类，是典型的柔性件，由于曲拐的存在，结构工艺性较差，其主要表现在：a、磨削主轴时因两端顶尖顶紧力的存在，轴向尺寸产生变化。b、磨削过程中砂轮对曲轴的推力及曲轴自身的重力，使曲轴的径向尺寸发生变化。以上问题的发生，严重影响加工过程中曲轴加工精度，易引起曲轴径向偏移，造成轴瓦与轴颈的异常磨损，同时也影响活塞连杆的正常运动，造成柴油机串气量异常甚至超标，乃至影响柴油机的整机性能。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用通用设备达到高精度、低成本的柴油机曲轴的磨削方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：柴油机曲轴的精确磨削方法，它包括以下步骤：

第一步放置工件步骤：将曲轴放置在磨床的工作台的两顶尖之间，并以较小的预紧力将工件初步固定在工作台上；

第二步放置主轴支架步骤：在曲轴的多个主轴部位设置至少一个对应的主轴支架，所述主轴支架具有对所述主轴部向上的、克服曲轴重力变形的预紧力，所述主轴支架还具有克服砂轮对曲轴的磨削推力而向砂轮磨削点施加的推力，所述主轴支架的预紧力和推力可调节；

第三步曲轴预变形步骤：在曲轴的每个曲拐的内侧，对应主轴中心线的曲拐中心位置安装将拐臂撑开并使其发生一定变形的曲拐撑件；

第四步工件夹紧步骤：调整工作台的两顶尖之间预紧力，以克服曲拐的预变形的尺寸为宜，再次调整中心支架的预紧力和推力，使工件接近常态形状为准；

第五步磨削加工步骤：对曲轴的各主轴部位进行磨削。

采用上述技术方案，主轴支架抵消了曲轴的重力和砂轮的推力，克服了曲轴加工过程中径向变形，而曲拐撑件克服了由于两顶尖之间的预紧力引起曲轴的轴向变形，使曲轴在加工过程中接近曲轴的正常状态，所以加工的曲轴满足设计要求，而且简单、易操作、具有极好的工艺性。

附图说明

附图是本发明主轴支架的示意图；

其中，1、曲轴2、顶尖

具体实施方式

如图所示，柴油机曲轴的精确磨削方法，包括以下步骤：

第一步放置工件步骤：将曲轴放置在磨床的工作台的两顶尖之间，并以较小的预紧力将工件初步固定在工作台上；

第二步放置主轴支架步骤：在曲轴的多个主轴部位设置至少一个对应的主轴中心支架，所述主轴中心支架具有对所述主轴部向上的、克服曲轴重力变形的顶紧力，所述主轴中心支架还具有克服砂轮对曲轴的磨削推力而向砂轮磨削点施加的推力，所述主轴中心支架的顶紧力和推力可调节如图所示；

第三步曲轴预变形步骤：在曲轴的每个曲拐的内侧，对应主轴中心线的曲拐中心位置安装将拐臂撑开并使其发生一定变形的曲拐撑件；

第四步工件夹紧步骤：调整工作台的两顶尖之间的预紧力，以克服曲拐的预变形的尺寸为宜，再次调整中心支架的预紧力和推力，使工件接近常态形状为准；

第五步磨削加工步骤：对曲轴的各主轴部位进行磨削。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种柴油机曲轴的磨削抵消应力的方法，包括以下步骤：步骤一、放置工件步骤：将曲轴放置在磨床的工作台的两顶尖之间，并以较小的顶紧力将工件初步固定在工作台上；步骤二、放置主轴支架步骤：在曲轴的多个主轴部位设置至少一个对应的主轴支架；步骤三、曲轴预变形步骤：在曲轴的每个曲拐的内侧，对应主轴中心线的曲拐中心位置安装将拐臂撑开并使其发生一定变形的曲拐撑件；步骤四、工件夹紧步骤：调整工作台的两顶尖之间的顶紧力，以克服曲拐的预变性的尺寸为宜，再次调整中心支架的顶紧力和推力，使工件接近常态形状为准；步骤五、磨削加工步骤：对曲轴的各主轴部位进行磨削。通过以上方法加工的曲轴满足设计要求，而且简单、易操作、具有极好的工艺性。

技术研发人员：殷风栋;王刚;樊磊;马太景
受保护的技术使用者：淄博柴油机总公司
技术研发日：2016.03.21
技术公布日：2017.09.29