[發明專利]曲軸的中心孔加工裝置及加工方法

有效

• 申請號: 200980123906.X
• 申請日: 2009-06-24
• 公開（公告）號: CN102066027A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 義本明廣
• 申請（專利權）人: 小松工機株式會社
• 主分類號: B23B49/04
• 分類號: B23B49/04;B23Q17/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

技術領域

本發明涉及用于在毛坯狀態的曲軸(曲軸毛坯)的兩端面形成加工用中心孔的中心孔加工裝置及加工方法。

背景技術

由于曲軸被組裝在發動機中使用，因此，如果曲軸存在旋轉不平衡，則在發動機旋轉時會產生振動等問題。因此，需要將曲軸的旋轉不平衡量(以下，簡稱為不平衡值)控制在規定的容許值內。為了將該曲軸的不平衡值控制在容許值內，作為曲軸的加工基準的中心孔的位置顯得非常重要。

于是，例如利用平衡測定器，實際使毛坯(素材)狀態的曲軸(曲軸毛坯)旋轉，進行毛坯的平衡測定，確定曲軸毛坯的平衡中心軸，并在該中心軸上的曲軸兩端面加工中心孔。并且，在加工的最終階段，再次利用平衡測定器，進行繞中心軸旋轉的平衡測定，當存在不平衡時，通過在平衡重上打孔來進行平衡調整。

這里，如果將曲軸毛坯加工成符合設計數據的理想的形狀，能夠通過在主軸頸的中心形成中心孔，容易地將不平衡值控制在容許值內。假設，即使因其后的加工而導致失衡，最終也能夠在平衡重上打孔而容易地進行平衡調整。

但是，實際上，由于鑄造模具、鍛造模具的問題或者修整、起模時的影響等，存在曲軸毛坯上產生厚度偏差(偏肉)的情況。這里，由于曲軸毛坯的幾乎所有加工均對主軸頸圓柱部及連桿軸頸圓柱部進行，因此各圓柱部的厚度偏差被消除，但是，幾乎沒有被加工的平衡重存在厚度偏差，作為整體依然存在質量不平衡。

其結果是，最終在進行平衡調整時，即使在平衡重上打孔來進行調整，曲軸整體也依然不平衡。另外，例如在規定的作業周期時間內不能夠調整平衡而被視為次品的情況下，由于在平衡調整時能夠打孔的量有限，因此，不能將不平衡值控制在容許值內。

另外，存在由于不能去掉曲軸的不可或缺的部位而不能夠將不平衡值控制在容許值內的情況。

這樣，在不能夠將曲軸的不平衡值控制在容許值內的情況下，需要通過平衡測定計算出中心孔加工位置的偏移量，并將該偏移量反饋到中心孔加工工序中而修正中心孔加工工序的處理。在此情況下，在偏移量被反饋之前加工有中心孔的曲軸毛坯已成為次品。另外，如果毛坯生產批次變化，則需要在每當批次變化時反饋偏移量，從而存在需要花費大量工時的問題。

這里，作為曲軸的中心孔的定位技術，已知專利文獻1公開的方法。其中公開了以下技術：通過動平衡實驗求出曲軸毛坯的兩端面中的動平衡點，其后，測定曲軸毛坯的頸部等的形狀，根據該測定結果運算出加工后產生的不平衡量，并在從動平衡點僅移動不平衡量的修正位置形成中心孔。

另外，也在實施以下技術：求出曲軸毛坯的圓柱部幾何中心，在該圓柱部幾何中心上形成中心孔，其后以中心孔為基準繼續加工，最終通過在平衡重上形成孔等來進行平衡調整。

專利文獻1：(日本)特開昭51-76682號公報

在包含專利文獻1的現有的中心孔加工裝置及加工方法中，在測定曲軸毛坯形狀的狀況與基于通過該測定得到的數據加工中心孔時的狀況之間，通常會產生偏差。

例如，當在圓柱部幾何中心上形成中心孔時，通常夾緊曲軸的兩處基準圓柱部，在該夾緊中心上形成中心孔。在此，如果夾緊的基準圓柱為正圓形，則不會存在問題，如果在毛坯成型時因上模和下模的偏移等而曲軸發生了變形，則夾緊時曲軸移動、旋轉而不能夠準確地夾緊，因此，不能夠在幾何中心上形成中心孔。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠容易且精確地在曲軸的適當位置形成中心孔的技術。

第一發明的中心孔加工裝置是用于在曲軸毛坯的兩端面形成加工用中心孔的裝置，具有主夾具、測定用卡盤和加工部。主夾具夾持并固定曲軸毛坯。為了測定曲軸毛坯的形狀，測定用卡盤能夠將處于被主夾具夾持狀態的曲軸毛坯的兩端部以保持被主夾具夾持的姿態的狀態夾緊。加工部在被主夾具夾持的曲軸毛坯的兩端部形成中心孔。

在該裝置中，曲軸毛坯被主夾具夾持并固定。然后，曲軸毛坯以保持被該主夾具固定的姿態的狀態被測定用卡盤夾緊而被測定其形狀。形狀測定結束后，被測定用卡盤夾緊的曲軸毛坯再次被主夾具固定。然后，在被該主夾具固定的狀態下，通過加工部在曲軸毛坯的兩端面形成中心孔。

這里，能夠以保持被主夾具固定的姿態的狀態測定形狀，并且能夠以維持形狀測定的姿態的狀態再次被主夾具固定而進行加工。即，能夠在完全相同的狀況(姿態)下進行形狀的測定與加工。由此，在基于通過形狀測定得到的毛坯形狀數據形成中心孔的情況下，能夠容易并準確地在根據形狀數據確定的最適當位置形成中心孔。