曲軸連桿頸磨床分度裝置改進

中國中車資陽機車有限公司 朱萬奇

曲軸連桿頸磨床分度裝置改進

中國中車資陽機車有限公司 朱萬奇

用于曲軸連桿頸磨削時分度的原分度聯(lián)接裝置如圖1所示，一端套在曲軸工藝頸上，靠3顆壓緊螺栓與曲軸聯(lián)接，一端聯(lián)接在機床分度盤上。分度操作時先松開曲軸，然后將分度盤定位插銷拔出，用棘輪扳手旋轉分度裝置，如圖2所示，曲軸會隨著分度盤一起旋轉，至所需角度，插上分度盤定位插銷、壓緊曲軸，即完成曲軸分度。

該分度裝置在使用中主要存在以下問題。

圖1 原機床分度聯(lián)接裝置

圖2 分度操作

（1）分度不準確。其原因為：①3顆壓緊螺栓只能壓緊2顆，第3顆在下方?jīng)]有空間，分度時靠該聯(lián)接裝置給曲軸傳遞動力使曲軸轉動，這樣在分度過程中曲軸與聯(lián)接裝置產(chǎn)生微量位移，導致磨削出的連桿頸角度出現(xiàn)誤差。②手動分度對操作者的經(jīng)驗、力度要求高，一支曲軸由兩個不同的操作人員或同一個操作人員分度加工后，會出現(xiàn)連桿頸角度誤差。

（2）分度方向局限。該裝置只能完成30°的整數(shù)倍角度的分度，5拐、7拐、9拐曲軸無法分度。

（3）操作空間小、操作困難。

（4）分度效率低。

1. 改進方案

為了解決原分度裝置分度不準、操作性差和分度效率低的問題，設計了一套簡單高效的分度裝置。該裝置由裝在曲軸上的多面體分度盤、裝在機床上的基準面和百分表找正裝置構成，分度時旋轉曲軸，用百分表監(jiān)控分度面與基準面，直到分度盤上的分度面與機床上的基準面方向一致即可。

（1）多面體分度盤及安裝。多面體分度盤的面數(shù)可根據(jù)加工曲軸連桿頸的空間分布方向確定，如磨削加工連桿頸空間分布3個方向的3拐或6拐曲軸，使用圖3所示的多面體分度盤。

3個分度面均布于圓周上，相互的角度偏差可按需要進行設計，制作完成后進行計量，精磨分度盤角度誤差可控制在（120°±1'）內(nèi)；4個壓緊螺栓孔均布在與安裝定位孔同心的φ110mm圓上，為了便于安裝，制作成長孔，與曲軸端面已有的工藝孔聯(lián)接，無需重新制作工藝孔。安裝定位孔的直徑與曲軸工藝外徑配合設計，如圖4所示，分度盤安裝時直接套裝在曲軸的工藝軸頸上，避免歪斜引起誤差。

圖3 多面體分度盤

（2）基準面及安裝?；鶞拭鏋檠b配在機床上的一個平面，如圖5所示，該基準體的形狀及聯(lián)接孔的位置、大小可根據(jù)連桿頸磨床托架內(nèi)的位置、形狀等設計制作，不去改變磨床原有的結構，越簡單越好，只需保證有一定長度和寬度的找正基準平面即可?；鶞拭嫜b配如圖6所示。

（3）百分表找正裝置。由于找正時需要用百分表檢查分度盤的分度面與基準面是否平行，因此設計了圖7所示的過渡平板，吸附在百分表座上，阻擋百分表座的磁力，便于百分表座在基準體上來回移動。過渡平板與百分表及磁力表座的聯(lián)接如圖8所示。

圖4 分度盤安裝

圖5 基準面

圖6 基準面裝配

圖7 過渡平板

圖8 過渡平板與百分表的聯(lián)接

2. 新分度裝置的使用

（1）分度盤的裝配及找正。將曲軸裝夾在磨床上，找正第一個連桿頸并壓緊曲軸后，再裝配分度盤。如圖9所示，輕輕壓緊分度盤鎖緊螺栓，將百分表放在分度體上。前后移動百分表座，觀察第一點和第二點的百分表差值，當差值大于0.02mm時，用木槌敲擊分度盤高點，再用百分表找第一和第二點的差值，重復進行，直到這兩點的差值小于0.02mm。然后，用扳手輕輕壓緊鎖緊螺栓，再用百分表檢查分度盤第一點和第二點的位置是否變化。如有變化，重復找正分度盤位置，保證兩點的差值在0.02mm內(nèi)；如無變化，可壓緊鎖緊螺栓。鎖緊后，再次用百分表確認分度盤第一點與第二點的差值，如有變化，重復找正分度盤位置。

圖9 基準面與分度盤裝配示意圖

（2）分度使用。分度盤按基準連桿頸安裝找正后，加工或檢查其他連桿頸的余量時，就需要翻轉曲軸，使待加工或檢查的另外一個方向上的連桿頸處于機床回轉中心，將百分表放在分度體上，前后移動百分表座，觀察第一點和第二點的百分表差值，當差值大于0.02mm時，調(diào)整曲軸，再用百分表找第一和第二點的差值，重復進行，直到這兩點的差值小于0.02mm，然后壓緊曲軸，再用百分表檢查分度盤第一和第二點的位置是否變化。如有變化，重復調(diào)整曲軸，保證兩點的差值在0.02mm內(nèi)。

（3）使用注意事項：①百分表座前后移動軌跡盡量保持在一個垂直截面內(nèi)。②第一次找正分度盤時，曲軸在磨床上處于壓緊狀態(tài)，在第二次及以后的曲軸分度時，分度盤與曲軸處于聯(lián)接固定狀態(tài)，而曲軸處于松開狀態(tài)。

3. 效果驗證

采用新設計的分度裝置與原有磨床分度裝置加工曲軸，對比有以下優(yōu)點：①分度盤不承擔曲軸分度的扭力，不會發(fā)生曲軸位移，避免了位移誤差對曲軸連桿頸角度精度的影響。②操作直觀、簡單，排除了人的技能因素對曲軸連桿頸角度精度的影響。③提高了生產(chǎn)效率。④加工出的曲軸未出現(xiàn)角度超差，在該磨床上也試用了四面體和五面體，加工效果同樣好。

通過一年多的磨削應用，采用該分度裝置磨削的曲軸連桿頸角度誤差能保證控制在±5'以內(nèi)，滿足了高精度船用曲軸的精度要求。目前，本工藝已編入曲軸的磨削工藝，推廣到作業(yè)區(qū)所有的連桿頸磨床上?！?/p>