[發明專利]曲軸的中心孔確定方法及中心孔確定裝置

有效

• 申請號: 200980127063.0
• 申請日: 2009-06-25
• 公開（公告）號: CN102089118A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 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: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;F16C3/08;G05B19/4097
• 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

本發明涉及曲軸的中心孔確定方法，特別是涉及利用上模和下模通過鑄造或者鍛造成型得到的曲軸的中心孔確定方法。另外，本發明還涉及同樣的曲軸的中心孔確定裝置。

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，如果將毛坯狀態的曲軸(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，需要通過平衡測定來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，作為曲軸的中心孔位置的確定技術，已知專利文獻1公開的方法。在此，抽取多個毛坯作為樣本，對中心孔加工時的軸中心與加工后的中心孔位置的差等對于加工完成后的不平衡量產生的影響進行統計處理，由此獲取確定中心孔位置時的補正量。

另外，在專利文獻2中公開了以下技術：通過動平衡試驗求出曲軸毛坯兩端面中的動平衡點，其后測定曲軸毛坯的軸頸部等的形狀，根據該測定結果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。

專利文獻1：(日本)特開平9-174382號公報

專利文獻2：(日本)特開昭51-76682號公報

在專利文獻1中，必須事先對多個樣本進行加工等并收集統計數據，因此需要花費勞力、時間、成本。另外，當生產批次變化時，統計傾向發生很大變化。

對此，根據專利文獻2，能夠不使用樣本而確定中心孔。但是，為了檢測出作為用于確定中心孔的基準的位置，首先必須進行動平衡試驗。為了進行動平衡試驗，必須事先準備價格高昂的平衡測定器。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠容易且適合地確定曲軸的中心孔的位置的技術。

為了在曲軸的適合位置形成中心孔，需要準確掌握曲軸毛坯的實際形狀。因此，本發明通過簡單的方法準確地求出曲軸毛坯相對于設計值的誤差，根據其結果再現曲軸毛坯的實際形狀。

這里，曲軸毛坯通常利用上模和下模通過鍛造或者鑄造成型。曲軸毛坯的誤差大多因成型時上模與下模相互間的偏移而產生。因此，將用于再現曲軸毛坯的實際形狀的解析分為由上模成型的部位和由下模成型的部位來進行效果更好。

另一方面，根據經驗可知，由各模具成型的各部位的形狀本身基本上按照模具形狀成型。另外，雖然彎曲也是導致產生毛坯誤差的主要原因，但是，該彎曲不會使由各模具成型的各部位的形狀本身發生變形。因此，只要對曲軸整體分析出各部位如何移動，便能夠準確地求出毛坯誤差。