[發明專利]一種曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備和方法

有效

• 申請號: 201310318441.1
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN104339010A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 曹利平;楊忻;周團輝
• 申請（專利權）人: 陜西柴油機重工有限公司
• 主分類號: B23C5/12
• 分類號: B23C5/12;B23C5/16;B23C3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于一種曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備和方法。

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背景技術

中高速大功率柴油機曲軸是典型的細長異形軸，是柴油機的關重件。曲柄銷過渡圓角是指曲柄銷與曲臂連接的過渡圓角（結構見圖1、2和3所示），其中，該部位對應力集中非常敏感，過渡圓角對提高曲軸疲勞強度和使用壽命有非常重要的意義，直接影響柴油機的質量和使用壽命。

曲柄銷過度圓角傳統的加工方法，是在曲軸專用車床上，用圓弧車刀走程序加工，加工出的過度圓弧形狀不精確，表面質量差，最后該部位還需手工打磨修理。

傳統的曲軸曲柄銷過度圓角加工方法：曲軸固定在工作臺上，刀盤繞曲軸旋轉切削，每加工一拐，工人都必需吊裝移動6噸多的曲軸，重新定位、裝夾和對刀。勞動強度大，操作難度大，生產輔助時間長。大量的時間都消耗在準備階段，生產效率低下。加工出的過度圓角表面質量差，由于曲軸變形大，過度圓角形狀很不規則，圓周方向深淺不一，鉗工打磨工作量大。由于機床性能不穩定，對工人技能要求很高，曾經由于加工該部位時扎刀，報廢過一根曲軸，故加工風險很大。

在車銑中心上，用球頭銑刀銑削過度圓角，刀具懸伸太長，剛性差，震刀嚴重。且該方法只能加工過度圓角為單一圓弧的曲軸，有局限性。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種專用曲軸圓角加工盤銑刀，在車銑復合加工中心實施曲軸曲柄銷過度圓角加工，使大型曲軸加工封閉在車銑復合加工中心和磨床上，提高曲軸加工工藝穩定性和生產效率，提高曲軸產品質量。本加工方法結構簡單、使用范圍廣、操作方便、便于推廣使用。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備，其中，所述曲軸曲柄銷過度圓角為R27×R10㎜，是由2段圓弧組合形成的光滑過度圓角，其特征在于，所述加工設備包括：

由3個R27圓弧刀片沿軸向分布組合加工完整的R27圓弧的銑刀部分，每個刀片的切削部分長度約為14?mm，和由1個R10刀組成的加工R10圓弧的銑刀部分，且這兩部分與相應的光滑過度圓角相對應。

其中，還設有刀桿，其中，所述刀桿的直徑為φ80㎜，且所述刀桿的一端與刀盤相連接，一端通過接口與機床相連接。

其中，所述刀桿為由金屬制成的減振刀桿。

一種曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工方法，采用上述加工設備，所述加工設備的中心與機床的主軸之間存在傾斜2°的角度，且所述機床的車銑復合中心共有5個控制軸，數控系統為西門子840D，以實現任意3軸聯動；其特征在于，進刀方向為垂直進刀；

在加工時，采用隨動銑削的加工方法進行加工，所述加工設備的刀具始終和曲柄銷的過度圓角保持相切。

其中，加工時機床主軸必須傾斜2°，且在加工的時候，曲軸繞主軸頸中心回轉，主軸沿X、Y軸方向上下、左右移動，銑刀與曲軸始終保持相切位置，三軸聯動銑削加工。

本發明采取了上述方案以后，實現了曲軸曲柄銷過度圓角為兩段圓弧的銑削加工，提高了產品質量和生產效率。通過現場調試與跟蹤，這種方法在車銑復合中心加工出的圓弧，用樣板檢驗符合圖紙要求，表面粗糙度由有原來的Ra12.5提高到Ra3.2。這種曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工方法，結構簡單、使用范圍廣、操作方便、加工風險低，便于推廣使用。

本發明的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進行詳細的描述，以使得本發明的上述優點更加明確。其中，

圖1是現有技術的曲軸曲柄銷過度圓角的示意圖；

圖2是現有技術的曲軸曲柄銷過度圓角的示意圖；

圖3是現有技術的曲軸曲柄銷過度圓角的示意圖；

圖4是本發明曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備的刀盤的示意圖；

圖5是本發明曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備的刀盤的示意圖；

圖6是本發明曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工設備的示意圖；

圖7是本發明曲軸曲柄銷過度圓角銑削加工方法的示意圖。

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具體實施方式