曲軸連桿軸頸的銑削.doc

4D型曲軸連桿軸頸的銑削曲軸連桿軸頸的銑削是機(jī)械加工中效率相對(duì)較高的一種基礎(chǔ)加工方法，通過多刃刀具的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)所加工的工件進(jìn)行切削操作，根據(jù)實(shí)際的要求加工的工件可以固定，也可以做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過刀具在工件表面進(jìn)行切削去去屑后逐漸銑出粗加工后的表面。銑削一般具有以下三個(gè)特征：刀具的每個(gè)刀齒在進(jìn)行切削加工過程中的切削厚度是隨時(shí)變化的。在加工過程中，用每齒進(jìn)給量af（mm/齒）來表示工件在銑削刀具每次轉(zhuǎn)過一個(gè)刀齒的時(shí)間內(nèi)所經(jīng)過的相對(duì)位移量。銑刀的各個(gè)刀齒在加工的過程中會(huì)周期性地進(jìn)行間斷切削。銑削可以適用于溝槽、平面和螺紋等的加工，一般在鏜床或銑床上進(jìn)行加工操作，加工機(jī)床一般有立式的銑床和臥式的銑床，可以是普通或者數(shù)控機(jī)床。銑削加工相對(duì)于車削加工來說具有較高的生產(chǎn)效率，一般為車削加工生產(chǎn)效率的3倍左右，所以銑削加工的采用可以達(dá)到降低生產(chǎn)設(shè)備的投資的目的。車削加工的穩(wěn)定性在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中也不如銑削加工，同時(shí)車削工件在進(jìn)行車削加工時(shí)需要高速的回轉(zhuǎn)，這樣對(duì)生產(chǎn)機(jī)床就不可避免地產(chǎn)生較大的離心力，長期進(jìn)行的車削加工操作的機(jī)床相對(duì)發(fā)生的故障率也要比銑床多一些。根據(jù)銑削刀具的不同，銑削一般可分為外銑和內(nèi)銑兩種，下面我們通過對(duì)兩種不同的銑削方式來研究適用于4D型曲軸連桿軸頸加工的具體操作方式。1、4D型曲軸連桿軸頸的外銑加工曲軸的外銑加工方式主要適用于小排量的車輛，對(duì)曲軸的主軸頸和曲軸的連桿軸頸去除毛坯余量不大的加工處理。按曲軸外銑加工的銑床銑的數(shù)量可以分為雙頭銑加工和單頭銑加工兩種。曲軸的外銑加工示意圖曲軸在外銑加工時(shí)，在機(jī)床上將曲軸兩端的主軸頸要進(jìn)行位置和角度定位并夾緊，通過止推面進(jìn)行軸向定位，在加工的過程中銑刀高速旋轉(zhuǎn)在徑向進(jìn)給到曲軸連桿軸頸所規(guī)定的直徑尺寸后，外銑刀具進(jìn)行跟蹤曲軸連桿軸頸作仿行銑削運(yùn)動(dòng)（這個(gè)過程也可稱為數(shù)控），同時(shí)曲軸需要圍繞曲軸主軸頸的中心低速旋轉(zhuǎn)三百六十度，這樣一個(gè)完整的工序就可以將曲軸連桿軸頸的各面加工出來了。由于普通的曲軸外銑加工在性能上存在有許多的缺陷，基本上已經(jīng)被曲軸的內(nèi)銑加工所取代，所以4D型曲軸連桿軸頸在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中不采用外銑加工。2、4D型曲軸連桿軸頸的內(nèi)銑加工曲軸的內(nèi)銑加工示意圖曲軸的連桿軸頸的內(nèi)銑加工根據(jù)實(shí)際情況可以分為加工工件不旋轉(zhuǎn)和加工工件旋轉(zhuǎn)兩類，兩種加工方式在生產(chǎn)的機(jī)床結(jié)構(gòu)和所用加工原理都有所不同。當(dāng)不旋轉(zhuǎn)工件時(shí)，對(duì)連桿軸頸內(nèi)銑加工的銑刀在圍繞自己的中心軸線進(jìn)行自轉(zhuǎn)，同時(shí)也要以連桿軸頸為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn)，銑刀圍繞連桿軸頸公轉(zhuǎn)一周后完成內(nèi)銑加工過程。當(dāng)旋轉(zhuǎn)工件時(shí)，內(nèi)銑加工與外銑加工過程時(shí)的定位和夾緊方式基本相同，曲軸兩端的主軸頸分別在銑床左右兩邊的兩個(gè)卡盤固定夾緊，進(jìn)行位置定位和角度定位后，內(nèi)銑刀具在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)徑向進(jìn)給到曲軸連桿軸頸的規(guī)定尺寸后，曲軸低速以主軸頸為中心旋轉(zhuǎn)一圈，內(nèi)銑刀具進(jìn)行跟蹤曲軸連桿軸頸作切向進(jìn)給的仿行銑削運(yùn)動(dòng)，這是一個(gè)完整的連桿軸頸內(nèi)銑加工周期。鑒于4D型曲軸連桿軸頸復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，我們?cè)趦?nèi)銑加工過程時(shí)采用了旋轉(zhuǎn)工件的加工方式。和其他的連桿軸頸加工方式相比，內(nèi)銑加工有以下特點(diǎn)：內(nèi)銑加工方式具有較高的生產(chǎn)效率，可在一臺(tái)內(nèi)銑機(jī)床上，可以通過曲軸的一次裝夾來完成對(duì)連桿軸頸、主軸頸、止推面、軸肩、曲柄臂側(cè)面、沉割槽等部位的集中加工，節(jié)省了工序、占地面積和輔助時(shí)間，毛坯的去除余量大。內(nèi)銑機(jī)床具有轉(zhuǎn)好的柔性，不需另外特制夾具，在加工的過程中只要更換一下刀具就可以對(duì)不同型號(hào)曲軸進(jìn)行加工，并且粗銑和精銑加工過程可以在一臺(tái)機(jī)床上得以實(shí)現(xiàn)。內(nèi)銑加工的具有良好的斷屑性能，特別是在對(duì)大功率的鍛鋼曲軸進(jìn)行加工時(shí)，斷屑效果極為明顯，同時(shí)內(nèi)銑的吃刀量大，切削的速度較高。內(nèi)銑加工的缺點(diǎn)是在加工過程對(duì)刀復(fù)雜，切削的速度不高(一般為160mmin以下)，工序循環(huán)時(shí)間過長，不能對(duì)軸向沉割槽進(jìn)行加工，內(nèi)銑加工后的軸頸表面有明顯棱邊，需要后期光整的過程相對(duì)復(fù)雜，機(jī)床造價(jià)相對(duì)較高。在上個(gè)世紀(jì)的八十年代中期數(shù)控