對(duì)角磨削：曲軸的完整加工

 

 

埃馬克曲軸磨削工藝

汽車制造面臨著提高精度、降低成本和提高效率的壓力，這同樣也影響了例如曲軸等高度復(fù)雜的工件的生產(chǎn)。另外，由于高度集成的發(fā)動(dòng)機(jī)不斷增長(zhǎng)的功率特性高壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)的比功率不斷提高，許多制造商不得不更穩(wěn)定和精確地生產(chǎn)這類部件。這一發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件理論上每一處都有完美的表面。但這又是對(duì)一個(gè)有著高抗拉強(qiáng)度的曲軸非常苛刻的要求。

提高了作為整體加工工藝的步伐

由于工件在加工過(guò)程中會(huì)釋放本身內(nèi)部的應(yīng)力并導(dǎo)致工件尺寸變化，因此這種全面的磨削工藝目前仍然非常耗時(shí)。通常這類加工工序需要分為粗磨和精磨。而傳統(tǒng)的磨削方法會(huì)導(dǎo)致砂輪高度磨損，因?yàn)閳A角與側(cè)肩之間的過(guò)渡段會(huì)使刀具負(fù)載嚴(yán)重。

如何通過(guò)新的解決方案來(lái)改善砂輪磨損嚴(yán)重的問(wèn)題以及優(yōu)化因工序拆分而導(dǎo)致的節(jié)拍時(shí)間延長(zhǎng)的問(wèn)題？埃馬克公司的磨削專家所提出的對(duì)角磨削方法便是一種合適的解決方案，可以更快速地在曲軸的主軸頸和連桿頸上完成高難度的磨削任務(wù)，更具成本效益。主軸頸可通過(guò)一個(gè)多階段加工步序（從粗加工、精加工到超精加工和光磨）獲得完美、平行的表面，而比較粗的軸肩加工所需的加工步驟少得多。

最重要的是，工件在加工過(guò)程中會(huì)以特定方式變形，從而影響磨削中所產(chǎn)生的力。具體來(lái)說(shuō)：實(shí)施軸頸上的圓角加工時(shí)大大減少磨削力是在大大降低的，以防止軸的變形太大。另一方面而在軸肩加工過(guò)程中，軸向上的變形可以忽略不計(jì)。相反，較高的接觸壓力往往會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱，因此砂輪磨損會(huì)更快。

 

? 埃馬克曲軸磨床 PMD 320

精確控制速度和運(yùn)動(dòng)

針對(duì)不同的加工條件，對(duì)角磨削采用了一種全新的全面磨削工藝。磨削速度和軸的運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立控制各個(gè)子程序都精確控制。另一方面，磨削專家還最終成功地大大縮短了曲軸的加工時(shí)間。

例如，預(yù)磨連桿軸頸、主軸頸和止推軸承的時(shí)間比現(xiàn)目前經(jīng)常使用的兩次切入磨削方法要快約三分之一。一個(gè)帶七軸頸曲軸的磨削工藝以前長(zhǎng)達(dá) 35 分鐘，而現(xiàn)在只需要 20 分鐘。另一方面，由于砂輪圓角的負(fù)載方式不同，刀具成本也有所下降。加工每個(gè)部件時(shí)的刀具損耗減少約三分之一。

 

? 埃馬克對(duì)角磨削工藝

汽車生產(chǎn)的典范

埃馬克這一創(chuàng)新目前主要應(yīng)用于商用車輛和貨運(yùn)車輛的生產(chǎn)，在這一領(lǐng)域，曲軸的質(zhì)量要求尤其高。卡車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間極長(zhǎng)，因此其曲軸必須非常穩(wěn)定。

但對(duì)于乘用車來(lái)說(shuō)，軸頸表面和圓角的組合磨削也變得越來(lái)越重要。在許多高性能發(fā)動(dòng)機(jī)中，作用于曲軸上的力也越來(lái)越大。在這種情況下，必須對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)采用綜合的磨削工藝至關(guān)重要?；谶@個(gè)對(duì)角磨削埃馬克今天已經(jīng)可以把這個(gè)高效的技術(shù)付諸應(yīng)用。埃馬克工程師還希望能將這一競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到其他部件上。比如凸輪軸和齒輪軸也能以類似方式從對(duì)角磨削工藝中獲益。