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曲軸加工范文第1篇

關(guān)鍵詞：無芯磨床；主軸徑磨削；加工棱圓；機械產(chǎn)品質(zhì)量；通磨法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TG581 文章編號：1009-2374（2016）02-0026-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.02.012

無芯磨床是一種較為特殊的磨床，它不需要采用工件的軸心也可以進行磨削。無芯磨床由三個部分組成，分別是磨削砂輪、調(diào)整輪和工作支架。無芯的磨削最常用的辦法是縱磨的方法，又叫貫穿法或者叫通磨法。因這種方法的生產(chǎn)效率相比有芯磨床有非常大的提高，加工的精度更高，更加容易實現(xiàn)強力磨削和磨削過程自動化等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。三個部分都起著不同的作用，磨削砂輪的工作是磨削；調(diào)整輪起著控制工件旋轉(zhuǎn)的作用，并且使工件發(fā)生進刀速度；工作支架的作用則是在磨削過程中支撐著工作。這三個部分有著不同的幾種配合的方法，但是除了研磨之外，幾種方法的工作原理都基本相同。我們現(xiàn)在用的擺動跟蹤磨床可以擔任曲軸加工的各項磨削的任務(wù)。這樣就可以在一次加工中主軸勁和連桿的軸勁磨削，也可以將淬火的圓角進行磨削。另外，這種無芯磨床在工藝上還可以與其他的工作相結(jié)合。在工作的時候，根據(jù)機床類型的組合，借助高速運行的機床也可以對軸頸、凸緣和曲軸進行磨削。

1 無芯磨床的部分組成

磨削過程中的工件的定位由三部分組成，即砂輪、導(dǎo)輪和托板。軸承套圈的中心位置隨著工作在轉(zhuǎn)動，在徑向的平面內(nèi)是不固定的。對于無芯磨床軸承圈具有一定的要求，其中包括對材料的選擇。

1.1 砂輪的選擇

對于材料的選擇，磨抗張強度的材料較高時，選用的磨料則要求韌性比較大。在使用磨硬度較低，延伸率較大的材料時，選用較為脆薄的磨料。選用磨硬度較高的材料時，則可以選用硬度高的磨料。在粒度的選擇方面，則用粗粒砂輪磨削較為合適，這樣生產(chǎn)率較高，但這時的工件比較粗糙。用細粒度砂輪磨削的時候，生產(chǎn)的效率較低，但是這樣磨出的工件比較精良。

對于工件尺寸的選擇。由切削力和內(nèi)應(yīng)力所引起的變化也比較大。磨削的余量也應(yīng)該取得大一些。在注意工件形狀較為復(fù)雜或者技術(shù)的要求較高的零件也應(yīng)選擇較為大的磨削的余量。在軸承的套圈進行磨削加工的過程中，高精度的套圈磨削余的量也要增加一些。

在硬度上的選擇。在磨削軟材料時要選擇較硬的砂輪。磨削硬材料的時候則要選擇軟砂輪。端面磨就比圓周磨削的時候，砂輪的硬度要軟些。剛性較差的工件，磨硝的余量也就大些。

1.2 側(cè)導(dǎo)板的選擇

對于側(cè)導(dǎo)板，側(cè)導(dǎo)板則是定位裝置設(shè)備當中延長的部分，這樣就直接影響到了工件進入和離開磨削區(qū)域時導(dǎo)向是否正確。當前后的側(cè)導(dǎo)板工作方向不平行時，將直接影響到工件的圓柱度的大小。

1.3 固定支架型托架

現(xiàn)在較新的固定支座托架結(jié)構(gòu)，左支座用螺釘固定則連接在托架體上。用調(diào)整螺釘?shù)姆绞娇梢詠砉潭ㄓ疫叺闹Ъ?。這樣的托架剛性比較強，適用于寬砂輪強力磨削。托架體的底部定位和中間4個螺釘固定在工作臺上。托架的前后兩端分別放在左支座和連接右支架上，其上面分別固定進出砂輪的左的導(dǎo)板和右邊的導(dǎo)板。

固定支座型托架主要有以下優(yōu)點：（1）托架體通過平臺和支座連接，剛性較強，托架體用6個螺釘固定且集中在磨削區(qū)，設(shè)計比較合理，固定牢靠；（2）左邊的支座用螺釘固定在托架體上，連接可靠，底面有導(dǎo)向鍵可調(diào)整位置。右支架為銷軸連接，通過兩個螺釘同時緊固，頂緊點位于右支架寬度中間，受力較合理，定位好；（3）托板較長，壓緊均勻牢固，適宜強力磨削。導(dǎo)板較長，右導(dǎo)板加厚，與右支架采用螺釘連接，剛性能夠增強。

2 無芯磨床的工作原理

用無芯磨削的方法來磨削工作的旋轉(zhuǎn)表面的磨床，一般情況下指的是外圓磨床。在無芯的外圓磨床上，工件是不必用頂尖定心和支承的。在工作的時候，將工件放在砂輪與導(dǎo)輪之間，這樣就由托板和導(dǎo)輪支承。砂輪放在主軸端部，寬度較大，無芯的外圓磨床則裝在主軸的中部，砂輪的最大寬度可到900mm。砂輪和導(dǎo)輪同時運行，不過砂輪的運行速度比較快，而導(dǎo)輪的速度比較慢，這樣就帶動了旋轉(zhuǎn)來估圓周的運行。在磨削的過程中，調(diào)整導(dǎo)輪軸線導(dǎo)致的傾斜會實現(xiàn)軸向進給，這種情況適用于圓柱形工件、無中心孔的工作中。在開始使用磨削的時候，可以用導(dǎo)輪或砂輪架的移動來實現(xiàn)徑向進給，這樣適用于磨削或凸臺的工作以及圓錐件等其他形狀的工作。無芯的磨床的生產(chǎn)效率比較高，加上各種裝料更易于自動化，在生活中獲得了大量應(yīng)用，因為這種方法操作簡單，所以可以由技術(shù)不太熟練的工人來操作。無芯的磨床的精度有幾個等級，一般為：圓度2微米，尺寸精度4微米，高精度無芯磨床可分別達到0.5微米和2微米。這里還有無芯的內(nèi)圓磨床和無芯的螺紋磨床等。一般情況下，這種磨床的生產(chǎn)方式具有非常高的精度，主要原因是機床不必以非常小的增量來運行，這樣就可以有效地控制公差的尺寸。無芯磨削和其他的方法一個非常重要的差別是不受機械的限制。外圓的磨床是將工作夾持在頂尖之中，使工作能夠?qū)ι拜嗊M行旋轉(zhuǎn)。相比之下，無芯磨床則沒有任何的中心點。這種方法依賴于三個關(guān)鍵的元件之間的相互配合，而這三個元件則是砂輪、調(diào)節(jié)輪和工件葉板。在無芯磨床工作中，工件的葉板則用于固定工件的外徑。工件葉板被安裝在砂輪和調(diào)節(jié)輪之間。為了使工件能夠達到削磨的目的，工件葉板上必須安裝在一個合適的位置上。最好的方法就是將工件的中心線設(shè)置在砂輪和調(diào)節(jié)輪的中心線上。

3 消除曲軸棱圓的方法

很多原因造成磨床加工的曲軸起棱，所以在施工時要嘗試先修整砂輪和導(dǎo)輪，看支板是不是磨損過大，如果是就用平面磨床把支板磨平（45。），不要磨成月牙形，盡量平整，支板過高，導(dǎo)輪速度過快也會使產(chǎn)品出現(xiàn)菱形。這些都不能解決的話就要調(diào)整導(dǎo)輪的角度了，還有現(xiàn)在無芯磨床普遍存在的共震問題也是產(chǎn)品出現(xiàn)菱形的原因。

首先調(diào)好前面和后面的導(dǎo)板角度，也就是說的導(dǎo)板和導(dǎo)輪的平行，不要角度調(diào)扭曲了，調(diào)好后就進刀磨削工件，看磨削的狀態(tài)，再調(diào)試磨削區(qū)域，磨削區(qū)域不應(yīng)調(diào)試很前面，也不應(yīng)調(diào)試在最后面。最好的磨削區(qū)域狀態(tài)是工件離出料區(qū)1厘米左右，導(dǎo)輪的傾斜角度的大小只和磨削速度有關(guān)，傾斜角度大磨削速度就快，相反就慢（在變不到速的情況下才調(diào)導(dǎo)輪傾斜角度，有變速齒輪或是無極變速的情況下就不用）。這種情況可能是導(dǎo)板角度沒調(diào)試好，磨削區(qū)域沒調(diào)好，導(dǎo)輪的修正角度一般在2?！?.5。這個區(qū)間，然后調(diào)好導(dǎo)板和磨削的區(qū)域。在磨削的過程中需要削止推軸和兩個止推面，還包括兩個成型的圓角。這種情況下，即使使用窄砂輪來進行強力的冷卻，也很難避免出現(xiàn)磨削燒傷。對于這種情況，一種解決方案就是成形磨削。主要含義是：在成形磨削時，產(chǎn)生燒傷的主要原因是熱量大量積累，冷卻液就無法進入而造成退火燒傷，嚴重影響發(fā)動機的運行穩(wěn)定性。根據(jù)燒傷所形成的原因，我們可以從選擇合適的砂輪、選擇合理的磨削余量和改善冷卻條件三個方面著手。

砂輪修整質(zhì)量的好壞關(guān)系到磨床加工零件質(zhì)量的好壞，因為CBN涂層造價昂貴，其修整不能按普通砂輪一樣進行大切削量的修整，因此大部分先進的CBN磨床都采用超聲波監(jiān)控、微量修整的方式，每次的修整量為0.015mm，可根據(jù)需求的零件形狀調(diào)整砂輪修整的形狀，如錐度、凹凸狀等。磨削技術(shù)之所以發(fā)展得很快，是因為它在機械制造中起非常重要的作用。通過以上的介紹，我們也知道了很多有關(guān)無芯磨床工作原理和消除曲軸棱圓的方法，這些都是值得借鑒的方法和經(jīng)驗。正是因為這種優(yōu)點，使得無芯磨床在實際生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，除了我們介紹的內(nèi)容外，在有關(guān)廠家的生產(chǎn)中，精確加工的工序也全部采用了這種方法。一條無芯磨床完整的生產(chǎn)線應(yīng)用到了機床的60%以上。當然，無芯磨床的技術(shù)也不是完美的，還需要進一步提高這種技術(shù)。從目前的情況來看，無芯磨床的砂輪、側(cè)導(dǎo)板和托架都有提高的空間。比如在材料方面，在材料符合的條件下，可以進一步降低材料的成本，從而使無芯磨床的技術(shù)獲得更加廣泛的推廣。另外，我國的磨床技術(shù)還不夠先進和完善，無芯磨床的發(fā)明也是一個較好的發(fā)展階段。從這個角度來看，磨床削尖的技術(shù)還需要進一步提高。

4 結(jié)語

當前工業(yè)發(fā)展前景廣闊，但是磨床削尖技術(shù)不夠完善，不足以應(yīng)對市場的需求，所以作為工程人員要不斷推進技術(shù)創(chuàng)新，不斷取得技術(shù)突破，設(shè)計出更加精密的儀器，因為只有那些能夠取得高精度和高質(zhì)量的工作才能符合時代的發(fā)展，在競爭激烈的市場環(huán)境下免遭淘汰。在曲軸精密外圓磨床中，現(xiàn)代先進的曲軸磨床集合了多種先進的設(shè)計與工藝，不但提高了加工精度，而且大幅度提高了磨床的加工效率。本文以無芯磨床的加工方式為例，進行研究探討，總結(jié)了磨床的高效加工

方法。

目前，國際上主流的曲軸外圓高速磨床大多采用帶測頭自動補償功能的CBN隨動磨床，隨著CBN材料刀具的逐步使用以及加工邏輯的優(yōu)化與提升，曲軸高速磨削不再是夢想，因此多種高速磨削的設(shè)計原理及邏輯結(jié)構(gòu)是值得深入學(xué)習(xí)和研究的?，F(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計的擺跟蹤為曲軸的加工形成了多種解決的方案，我們可以根據(jù)加工的方式和要求的產(chǎn)量以及每一種型號的無芯磨床的設(shè)計來安裝各種各樣的平臺和砂輪架。通過解析及研究不難發(fā)現(xiàn)，新型磨床大膽采用的采樣技術(shù)及邏輯，讓高速切削磨床從眾多磨床生產(chǎn)模式中脫穎而出，成為磨床技術(shù)的轉(zhuǎn)折點。從夾具、控制邏輯到反饋信號的使用，讓整臺機床的功能更完整，使運行更精密、更高效。

參考文獻

[1] 晏初宏.機械設(shè)備修理工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999.

[2] 周澤華.金屬切削原理[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996.

曲軸加工范文第2篇

關(guān)鍵詞：柴油機機體;曲軸孔;直線度補償

引 言

曲軸孔是柴油機的關(guān)鍵部位，是整個發(fā)動機的動力輸出部位，其加工精度直接影響曲軸及整個柴油發(fā)動機在工作時的運行狀況。同時曲軸孔直線度要求非常苛刻，國外專業(yè)柴油機制造商設(shè)計中速機的曲軸孔直線度必須符合曲軸撓度來運行，因此其直線度的補償規(guī)律就非常困難。目前曲軸孔的加工方法已經(jīng)成熟，但是對于中速機曲軸孔的直線度補償，仍然是一個需要研究的難題，本文依據(jù)某6缸中速直列柴油機機體的加工，按其直線度要求通過多次試驗分析驗證曲軸孔直線度補償結(jié)果。

1.曲軸孔直線度補償分析驗證

1.1 樣件試切曲軸孔加工工藝

柴油機機體曲軸孔加工一般經(jīng)過以下幾個工序：粗加工曲軸孔-裝配軸承蓋-精加工曲軸孔-激光檢測曲軸孔直線度，在曲軸孔粗加工階段，粗銑曲軸孔半圓弧面，單邊余量1～2mm，機體裝配軸承蓋后，曲軸孔帶軸承蓋一起加工精加工，該6缸柴油機機體長度為3800mm，曲軸孔的直線度從第一號位到最后一檔位在Z方向需要按0到0.06再回到0的圓弧規(guī)律補償。

加工該中速柴油機的曲軸孔時，加工工藝為從1號曲軸孔到最后一位曲軸孔的加工順序，由于柴油機體第1號位與第2號位間距過小，我們將加工順序定為2-8號位，然后翻轉(zhuǎn)機床附件，找正已加工的3號曲軸孔中心，再加工1號位。

通過以上工藝加工出來的曲軸孔，可以得到良好的直線度，因此，我們在此基礎(chǔ)上，對每檔位的曲軸孔在Z方向進行相應(yīng)的補償，來滿足曲軸孔直線度曲率。

曲軸孔半精加工按如下值進行程序補償：1號位：0、2號位：0.03、3號位：0.05、4號位：0.06、5號位：0.05、6號位：0.04、7號位：0.03、8號位：0。加工完成后，對曲軸孔進行激光檢測直線度，發(fā)現(xiàn)實際測量結(jié)果與預(yù)期結(jié)果偏差很大，直線度呈波浪形的數(shù)值分布，測量結(jié)果具體如下：

1號位：0.02、2號位：-0.005、3號位：0.02、4號位：0.05、5號位：0.06、6號位：0.05、7號位：0.03、8號位：0。

可以看出，該補償值的基本趨勢與要求一致，但是在2號曲軸孔發(fā)生反方向跳動，我們分別從程序和工藝對結(jié)果進行分析：

1-8號曲軸孔的程序補償值在4號達到峰值，但是從測量結(jié)果得出，在5號位曲軸孔的中心位置最低，并且1號位的補償值為0，而實際的值卻為0.02，我們可以得出，實際曲軸孔中心直線度曲率并未按照補償數(shù)值的規(guī)律而變化。

于是我們將加工工藝作為分析對象，目前的加工方法為2-8號位先加工完，根據(jù)已經(jīng)加工過的3號曲軸孔中心，再反過來加工1好位，這樣的加工方法，使得1號曲軸孔與3號曲軸孔的位置一致，正如測量結(jié)果曲線圖中所示，因此，該工藝影響曲軸孔的加工結(jié)果。

1.2 改進加工工藝

為了得到一個從零點持續(xù)下降至最低點又開始持續(xù)上升的曲線，我們需要更改加工工藝，我們將曲軸的加工順序改為：先加工1號位，跳過2號位，再按順序加工其余的3號到8號位，這樣就可以保證1號位的補償值始終為0，而3號位與2號位的值接近，在此工藝基礎(chǔ)上，我們對曲軸孔進行精加工試切，得到如下結(jié)果：1號位：0、2號位：0.04、3號位：0.04、4號位：0.02、5號位：0.01、6號位：0.01、7號位：0、8號位：0。

這次的測量結(jié)果較第一次有所改善，但是仍然不夠理想，曲線不夠平滑，且2號和3號，5號和6號，7號和8號曲軸孔中心位置相同。

1.3 改進加工程序

為了得到更加理想的結(jié)果，將補償值進一步優(yōu)化，按照改進后的加工工藝，我們將曲軸孔的精加工余量減小，降低切削力及振動，提高精加工后直線度數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時對程序補償值進行修正，保證曲線的最低點在中間檔位附近，且在峰值兩側(cè)始終有下降和上升的趨勢，最終，我們將優(yōu)化后的補償值寫入程序，通過激光測量得到以下結(jié)果：

1號位：0、2號位：0.03、3號位：0.03、4號位：0.035、5號位：0.04、6號位：0.02、7號位：0.01、8號位：0。 我們將三組數(shù)據(jù)進行對比（見圖1）：

圖1 曲軸孔直線度激光測量數(shù)據(jù)

可見，工藝及程序改進后的曲軸孔直線度規(guī)律達到了理想結(jié)果，無論是直線度偏移量還是變化趨勢都符合要求。

2.結(jié)論

通過對某中速直列柴油機的曲軸孔進行試驗，分析其曲軸孔的直線度變化規(guī)律，對加工工藝及程序分別優(yōu)化改進，最終達到了該中速機曲軸孔直線度補償要求，得出曲軸孔的直線度與加工順序、切削量以及程序補償方法都有關(guān)系，為以后研究不同類型的中速機曲軸孔加工直線度補償規(guī)律奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]羅靜，肖鐵忠，龔文均，苑春迎. 發(fā)動機缸體雙金屬曲軸孔半精鏜及精鏜加工工藝[J]. 制造技術(shù)與機床. 2013（08） .

曲軸加工范文第3篇

一、曲軸加工技術(shù)設(shè)備現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)較陳舊的曲軸生產(chǎn)線多數(shù)由普通機床和專用機床組成，生產(chǎn)效率和自動化程度相對較低。粗加工設(shè)備一般采用多刀車床車削曲軸主軸頸及連桿軸頸，工序質(zhì)量穩(wěn)定性差，容易產(chǎn)生較大的加工應(yīng)力，難以達到合理的加工余量。精加工普遍采用MQ8260等普通曲軸磨床進行粗磨、半精磨、精磨、拋光，通?？咳斯げ僮鳎庸べ|(zhì)量不穩(wěn)，尺寸一致性差。

而當今的汽車發(fā)動機曲軸制造業(yè)面臨的卻是以下幾個問題：1.多品種、小批量生產(chǎn)；2.交貨期大大縮短；3.降低生產(chǎn)成本；4.難切削材料的出現(xiàn)使加工難度明顯增加，加工中提出了許多需要解決的課題，如硬切削；5.為保護環(huán)境，要求少用或不用切削液，即實現(xiàn)干式切削或準干式切削。

正是基于以上情況，進入21世紀以來，高速、高精、高效的復(fù)合加工技術(shù)及裝備在汽車曲軸制造業(yè)中得到了迅速的應(yīng)用，生產(chǎn)效率得到了很大提高，因此發(fā)動機曲軸生產(chǎn)線中生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量得以減少。筆者曾在某一轎車發(fā)動機曲軸生產(chǎn)線看到，全線設(shè)備（包括熱處理、表面強化）只有13臺設(shè)備左右，產(chǎn)品周轉(zhuǎn)線短、加工效率高、易于質(zhì)量控制管理。

二、曲軸復(fù)合加工技術(shù)的發(fā)展

20世紀80年代后期，德國BOEHRINGER公司和HELLER公司開發(fā)出了完善的曲軸車-車拉機床，該加工工藝是將曲軸車削工藝與曲軸車拉工藝完美結(jié)合，生產(chǎn)效率高、加工精度好、柔性強、自動化程度高、換刀時間短，特別適合有沉割槽曲軸的加工，加工后曲軸可直接進行精磨，省去粗磨工序。因此，曲軸車-車拉加工工藝是目前國際上曲軸粗加工中流行的加工工藝之一。

20世紀90年代中期出現(xiàn)的新型CNC高速曲軸外銑機床使曲軸粗加工工藝又上了一個新臺階。CNC曲軸內(nèi)銑與CNC高速曲軸外銑對比，內(nèi)銑存在以下缺點：不容易對刀、切削速度較低（通常不大于160m/min）、非切削時間較長、機床投資較多、工序循環(huán)時間較長。而CNC高速曲軸外銑具有以下優(yōu)點：切削速度高（可高達350m/min）、切削時間較短、工序循環(huán)時間較短、切削力較小、工件溫升較低、刀具壽命高、換刀次數(shù)少，加工精度更高、柔性更好。因此，CNC高速曲軸外銑將是曲軸粗加工的發(fā)展方向。

筆者在江蘇南亞自動車有限公司菲亞特轎車曲軸生產(chǎn)線見到德國BOEHRINGER公司兩臺設(shè)備，其中1臺為數(shù)孔曲軸車-車拉機床，另外1臺為CNC高速曲軸外銑，親身體驗了一次“削鐵如泥”的感覺。據(jù)專家介紹，曲軸車-車拉機床特別適合于軸頸有沉割槽、平衡塊側(cè)面不用加工的曲軸；而高速外銑則不能加工軸向有沉割槽的曲軸。該銑床為德國BOEHRINGER公司的VDF 315 OM-4高速隨動外銑床，它是德國BOEHRINGER公司專為汽車發(fā)動機曲軸設(shè)計制造的柔性數(shù)控銑床，該設(shè)備應(yīng)用工件回轉(zhuǎn)和銑刀進給伺服連動控制技術(shù)，可以一次裝夾不改變曲軸回轉(zhuǎn)中心，并隨動跟蹤銑削曲軸的連桿軸頸。VDF 315 OM-4高速隨動外銑采用復(fù)合材料一體化結(jié)構(gòu)床身，工件兩端電子同步旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，具有干式切削、加工精度高、切削效率高等特點；該銑床使用SIEMENS 840D CNC控制系統(tǒng)，通過輸入零件的基本參數(shù)即可自動生成加工程序，可以加工長度在450～700mm、回轉(zhuǎn)直徑在380mm以內(nèi)的各種曲軸，連桿軸頸直徑誤差為±0.02mm。

由上可以看出，曲軸粗加工比較流行的工藝是：主軸頸采用車拉工藝和高速外銑，連桿頸采用高速外銑，而且傾向于高速隨動外銑，全部采用干式切削。由于國外此類設(shè)備價格昂貴，產(chǎn)品加工成本很高，國內(nèi)一些機床生產(chǎn)廠家（如青海第二機床制造有限責任公司）相繼開發(fā)出了數(shù)控曲軸車床、數(shù)控高速曲軸銑床，數(shù)控曲軸車拉機床等專用機床。

曲軸精加工采用國內(nèi)數(shù)控磨床磨削情況已相當普遍，產(chǎn)品加工精度已有相當程度的提高。為滿足曲軸日益提高的加工要求，對曲軸磨床提出了很高的要求?，F(xiàn)代曲軸磨床除了要有很高的靜態(tài)、動態(tài)剛度和很高的加工精度外，還要求有很高的磨削效率和更多的柔性。近年來，更要求曲軸磨床具有穩(wěn)定的加工精度，為此，對曲軸磨床的工序能力系數(shù)規(guī)定了Cp≥1.67，這意味著要求曲軸磨床的實際加工公差要比曲軸給定的公差小一半。隨著現(xiàn)代驅(qū)動和控制技術(shù)、測量控制、CBN（立方氮化硼）砂輪和先進的機床部件的應(yīng)用，為曲軸磨床的高精度、高效磨削加工創(chuàng)造了條件。一種稱之為連桿頸隨動磨削的工藝。正是體現(xiàn)了這些新技術(shù)綜合應(yīng)用的具體成果。這種隨動磨削工藝可顯著地提高曲軸連桿頸的磨削效率、加工精度和加工柔性。在對連桿頸進行隨動磨削時，曲軸以主軸頸為軸線進行旋轉(zhuǎn)，并在一次裝夾下磨削所有連桿頸。在磨削過程中，磨頭實現(xiàn)往復(fù)擺動進給，跟蹤著偏心回轉(zhuǎn)的連桿頸進行磨削加工。要實現(xiàn)隨動磨削，X軸除了必須具有高的動態(tài)性能外，還必須具有足夠的跟蹤精度，以確保連桿頸所要求的形狀公差。CBN砂輪的應(yīng)用是實現(xiàn)連桿頸隨動磨削的重要條件。由于CBN砂輪耐磨性高，在磨削過程中砂輪的直徑幾乎是不變的，一次修整可磨削600～800條曲軸。CBN砂輪還可以采用很高的磨削速度，在曲軸磨床上一般可采用高達120～140m/s的磨削速度，磨削效率很高。

曲軸加工范文第4篇

【關(guān)鍵詞】四軸加工；pro/e編程；圓柱槽

引言

Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一體化的三維軟件，以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位。Pro/Engineer作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，集CAD/CAPP/CAM于一體的專業(yè)軟件，能夠完成計算機輔助設(shè)計、計算機輔助工藝過程設(shè)計和計算機輔助制造，軟件只要先設(shè)置好加工的各項參數(shù)，就可直接生成NC代碼。Pro/NC是Pro/E功能強大的自動化CAM加工模塊，不僅完全支持高速和多軸等高端加工方式，還具有良好的擴展性，是數(shù)控加工的專用模塊，主要適合用于銑削、車削、線切割、孔加工等機床。對于銑削加工，Pro/E可以完成四軸和五軸的數(shù)控加工，并能生成NC代碼。四軸曲線加工大多用于回轉(zhuǎn)體上加工槽，在加工過程中銑刀刀軸的方向始終與第四軸的旋轉(zhuǎn)軸垂直相交。該加工可以根據(jù)給定的曲線，在回轉(zhuǎn)體上生成四軸加工軌跡。

使用Pro/E進行編程的基本過程及內(nèi)容可以分為：獲得CAD模型數(shù)據(jù)---加工工藝分析和規(guī)劃-----CAD模型的完善------參數(shù)的設(shè)置 （其中包括：切削方式設(shè)置，加工對象設(shè)置，刀具及機械參數(shù)設(shè)置，加工程序參數(shù)設(shè)置 ）------刀軌的計算------檢查與校驗------后處理生成 NC 程序------傳給CNC機床進行加工。

下面以3D模型的加工為例說明如何利用Pro/E的加工模板功能對加工參數(shù)進行自動設(shè)置，優(yōu)化編程工作效率。

一、圓柱槽零件的圖形分析

圓柱槽零件在實際應(yīng)用中主要功能是以凸輪的形式使用，圓柱凸輪屬于空間凸輪的一種，圓柱凸輪是一個在圓柱面上開有曲線凹槽或在圓柱端面上作出曲線輪廓的構(gòu)件，它可以看做是將移動凸輪卷成圓柱體演化而成的。

二、PRO/E的編程過程

1.編程準備階段

使用PRO/E軟件的三維設(shè)計組件繪制出圓柱槽零件，新建文件在類型欄選擇制造子類型，選擇NC組件，進入制造界面，通過瀑布菜單裝配繪制的圓柱槽參照模型，并且通過創(chuàng)建工件命令繪制直徑為100的毛坯。

2.工藝準備階段

在瀑布菜單中單擊制造設(shè)置，點選制造機床。選擇與實際加工中相同的機床類型控制軸數(shù)為四軸。激活多軸輸出選項，旋轉(zhuǎn)輸出模式選擇遞增模式，這樣生成的程序旋轉(zhuǎn)軸的角度會以增量的形式表達。此類零件的的加工使用設(shè)備一般是在數(shù)控銑床的基礎(chǔ)上，安裝數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，旋轉(zhuǎn)軸主要是A、B兩軸。新建直徑為16的平底刀具，采用槽寬與刀具直徑相等的策略，進刀點盡量選擇在零件外側(cè)。建立ACS坐標，使X軸與零件的軸線重合，原點設(shè)置在左端面中心位置。退刀曲面選擇刀具以圓柱的形式在空間里移動，基準軸與X軸重合。

3.刀具軌跡生成階段

在加工菜單中選擇合適的加工方法，NC序列中提供了不同功用的粗精加工的方法，根據(jù)該零件的工藝分析，需要選擇適合于四軸加工的軌跡加工。軌跡加工方法需要進行切削參數(shù)的設(shè)置，根據(jù)經(jīng)驗填寫切削速度，主軸轉(zhuǎn)速及切削深度的相關(guān)數(shù)值。另外一個重要的設(shè)置是四軸平面的選擇，其原則是選擇平面要與刀具軸線平行。軸零件可以選擇一個端面作為四軸平面。完成后進入軌跡定制對話框，在創(chuàng)建刀具運動中選擇自動切削，以曲線方式驅(qū)動，選擇軸控制、方向、偏距等主要設(shè)置參數(shù)。在軸控制中選擇垂直于零件，使刀具軸線始終與圓柱槽底面垂直。通過以上設(shè)置會產(chǎn)生相應(yīng)的CL數(shù)據(jù)：

在對話框中點選相應(yīng)的數(shù)值數(shù)據(jù)，在操作界面中就會得到相應(yīng)的刀具位置。確定完成后會得到如圖所示刀具運動軌跡。

4.后處理階段

打開PROE后置處理器，新建文件輸入文件名（文件名為01-99）設(shè)置與實際機床相適應(yīng)的程序代碼。在Machine Tool Type中選擇四軸回轉(zhuǎn)工作臺機床，旋轉(zhuǎn)軸為A軸，旋轉(zhuǎn)角度0-360度，，選擇NC 編碼所需的參數(shù)以及機床運動參數(shù)，如機床、程序和刀軌、數(shù)據(jù)格式、列表文件和輸出控制及文件預(yù)覽等，來創(chuàng)建與加工條件相吻合的四軸后處理程序，設(shè)置完成后保存文件。在瀑布菜單中選擇CL數(shù)據(jù)輸出，選擇軌跡銑削，在文件菜單中輸出類型為CL文件、MCD文件、計算CL，完成后系統(tǒng)開始計算，并彈出對話框選擇所保存的后置處理文件，并選擇所生成程序的保存路徑。

5.程序的檢驗與生成。

生成加工程序后，首先對所做的程序進行模擬仿真，并進行驗證。然后，根據(jù)所選用的數(shù)控機床，選擇后處理文件，生成機床可讀程序。

三、結(jié)束語

本文通過3D模型的加工編程，簡要地說明了加工模板在PRO/E軟件中的應(yīng)用。從中可以看到對于本單位常用的刀具和加工方法，通過設(shè)置模板的方法，可以使用大部分參數(shù)的默認值為需要設(shè)定的數(shù)值或者選項，這樣能有效地提高編程效率，同時也可以減少因為某一參數(shù)漏設(shè)而造成的程序錯誤。 免去設(shè)置加工參數(shù)的繁瑣，縮短編程時間。另外加工模板的應(yīng)用還很強大，既可以應(yīng)用于加工程序，也可以應(yīng)用于整個模型的刀路軌跡，甚至多個模型的刀路軌跡。

參考文獻：

[1]《關(guān)于 Cimatron E 數(shù)控加工編程的加工模板應(yīng)用》 王 賀1于阜昌2《科技論壇》2010年第5期

曲軸加工范文第5篇

關(guān)鍵字：白云新城 工程地質(zhì)分區(qū) 巖溶

Engineering Geological Division and Karst Stability Evaluation of New City Baiyun in GuangZhou

Jiang Shoujun

（Guangdong Geological survey, Guangzhou 510080）

Abstract: Based on the work of basic geology, New city Baiyun of Guangzhou in karst development area is divided to different engineering-geological areas, and engineeringgeological evaluation of each area is completed, division Stability evaluation according to the of the Karst problems is the key work.

Key words: New city Baiyun; Engineering geological partition; Karst.

中圖分類號：P642.25文獻標識碼： A 文章編號：

1 概況

白云新城前身包括廣州原白云機場及配套區(qū)和蕭崗、江夏、陳田、柯子嶺、三元里等5個城中村，東至白云山風(fēng)景區(qū)絕對控制線，北至黃石路，南至北二環(huán)高架，西至機場路,面積共23.4平方公里。

20世紀90年代中期，考慮到白云機場受自身發(fā)展要求和城市建設(shè)影響將選址新建，便提出了開發(fā)建設(shè)白云新城的構(gòu)想。廣州原白云機場正式退休后，對舊白云機場及周邊區(qū)域的改造工程提上日程。

白云新城位于白云山西端北東向斷裂的上盤的沉陷區(qū)，以大面積的人工填土覆蓋為主要表現(xiàn)特征，其下第四系多為山前沖洪積相晚更新世小市組，隱伏地層以晚古生代地層為主，各地層形成軸面北北東走向的褶皺，工作區(qū)主于褶皺核部與東翼，晚古生代地層內(nèi)北東向順層斷裂發(fā)育，被后期東西向斷裂切斷，構(gòu)造較為復(fù)雜。

2 巖土體工程地質(zhì)分區(qū)

根據(jù)地貌類型、巖土體工程地質(zhì)類型等因素，將工作區(qū)劃分為：工程地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)（紅層碎屑巖巖石亞區(qū)、碳酸鹽巖巖石亞區(qū)）、工程地質(zhì)條件中等復(fù)雜地區(qū)（碎屑巖巖石亞區(qū)）、工程地質(zhì)條件簡單地區(qū)（混合巖片麻巖巖石亞區(qū)）。

2.1工程地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)

（1）紅層碎屑巖巖石亞區(qū)

位于工作區(qū)西南側(cè)瑤臺村的剝蝕殘丘、臺地，局部發(fā)育沖積、洪積階地。第四季覆蓋層為單層結(jié)構(gòu)的薄層粘性土，粘性土以可塑為主，靠近河涌位置有薄層淤泥，風(fēng)化土厚度1-13m，為褐黃色、紫紅色的粉質(zhì)粘土、粘土，呈可-硬塑狀態(tài)?；鶐r為白堊系的砂礫巖、粉細砂巖、砂巖、泥灰?guī)r及泥巖等，局部夾石膏。砂巖呈厚-中厚層狀，新鮮基巖出露較少，主要是覆蓋型，巖石風(fēng)化帶厚度為14-32m，風(fēng)化裂隙發(fā)育。

本區(qū)的工程地質(zhì)問題具有隱蔽性，工程地質(zhì)特征包括:1、紅層碎屑巖的分布受控于分布區(qū)的區(qū)域斷裂帶,巖體結(jié)構(gòu)破碎,水文網(wǎng)絡(luò)發(fā)育,應(yīng)注意滲流、蠕變等問題的潛在影響；2、由于砂巖、泥巖、頁巖、等多種軟硬巖層互層結(jié)構(gòu)和工程活動等因素的影響,沿著軟弱結(jié)構(gòu)面易形成差異風(fēng)化等地質(zhì)問題。基巖中軟硬不均勻，即夾有層狀的基巖風(fēng)化土，不但給施工帶來困難，而且在風(fēng)化層易產(chǎn)生塌方，冒頂；3、由于時代較新,巖土體的膠結(jié)性差,物理力學(xué)性能相對較差,巖石多屬于軟巖類別，易崩解軟化，穩(wěn)定性差，易發(fā)生地基不均勻沉降等問題。

工程地質(zhì)評價：紅層碎屑巖區(qū)的工程地質(zhì)問題主要是因巖體本身破壞及水的作用造成?？刂菩砸蛩厥擒浫鯅A層在水的作用下軟化、泥化,形成“滑泥”。水的滲入是軟弱夾層軟化、泥化的必要條件,而巖體破碎具有良好的滲水通道是水滲入邊坡使軟弱夾層軟化的前提條件。此外,巖體風(fēng)化破壞也是重要因素。因此, 紅層碎屑巖區(qū)的工程地質(zhì)問題預(yù)防及治理必須從治水、防水以及防止巖層破壞著手。做好覆蓋土或風(fēng)化巖層的防滲。對透水性較好或風(fēng)化嚴重、節(jié)理發(fā)育的巖土層,表面宜做鋪砌封閉。下切較深的裂隙應(yīng)灌漿封閉,防止地表水下滲。盡量采取防風(fēng)化措施,減少基巖的暴露面和暴露時間,以免風(fēng)化迅速發(fā)展造成更大的危害。本區(qū)粘性土可作為低、多層建筑天然基礎(chǔ)持力層，高層或大荷載建（構(gòu)）筑物應(yīng)選用樁基礎(chǔ)，如管樁、灌注樁?；又ёo可采用排樁止水，結(jié)合噴錨、放坡開挖，盡量避免深基坑。

（2）碳酸鹽巖巖石亞區(qū)

位于規(guī)劃的白云新城所處區(qū)域，工作區(qū)西北側(cè)的小坪村、南航新村、棠溪村一帶也有分布。區(qū)內(nèi)地形平坦，屬山前沖積平原地貌。第四季覆蓋層厚度薄，埋藏淺，為沖洪積粘性土夾砂土，粘性土以硬-可塑為主，局部夾軟塑態(tài)粘性土或稍密砂土。風(fēng)化土厚度0.5-50.2m，為灰黃色、褐黃色、棕紅色的粉質(zhì)粘土、粘土，以硬塑為主，部分可塑、堅硬態(tài)，少量軟塑態(tài)。下部基巖主要為石炭系壺天組、石蹬子組、二疊系棲霞組與三疊系大冶組的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾有泥質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r、白云巖等。地面出露面積較小，主要是覆蓋型，呈北東條帶狀分布。巖石致密堅硬，結(jié)構(gòu)面主要為層理、節(jié)理、溶隙等，結(jié)構(gòu)體主要為板體、塊體，其中發(fā)育溶隙、溶洞。上部溶洞多為泥砂質(zhì)充填，下部空洞較多。壺天組灰?guī)r巖溶最為發(fā)育，其次為棲霞組灰?guī)r。

工程地質(zhì)特征:1、由于人類活動，使淺部土層，尤其是粉細砂層與溶洞貫通，產(chǎn)生水力聯(lián)系，從而引發(fā)巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害；2、巖體裂隙發(fā)育，巖層層面起伏巨大，建筑基礎(chǔ)容易存在臨空結(jié)構(gòu)面而不完整，或溶洞頂板受荷超出巖體極限力學(xué)平衡狀態(tài)，在豎向荷載作用下整體破壞，導(dǎo)致樁基失穩(wěn)；3、巖面陡傾，管樁施工易出現(xiàn)斷樁、滑樁等不良現(xiàn)象；4、巖溶孔洞發(fā)育，樁基施工容易出現(xiàn)漏漿、塌陷事故；5、在巖溶區(qū)的抽排水，引發(fā)“流砂”、管涌，導(dǎo)致地表沉陷，影響鄰近市政設(shè)施和建筑物安全。

工程地質(zhì)評價：1、 制定巖溶地下水開發(fā)利用規(guī)劃，控制開采量和水位降深。2、 規(guī)避巖溶地面塌陷災(zāi)害風(fēng)險的首要措施是盡量避免在隱伏巖溶區(qū)規(guī)劃建設(shè)重要經(jīng)濟活動區(qū)和主要居民區(qū)，如工業(yè)區(qū)、房地產(chǎn)開發(fā)區(qū)等，從而最大限度避免巖溶地面塌陷的危害。已在隱伏巖溶區(qū)規(guī)劃的工程建設(shè)，必須將巖土工程勘察的重點落實在查明淺部溶洞、土洞的分布和埋深，為施工技術(shù)方法的選擇、基礎(chǔ)的設(shè)計提供依據(jù)。3、根據(jù)不同地質(zhì)條件，對已發(fā)生的塌陷應(yīng)盡可能回填夯實，以防地表水下灌，再次引起塌陷。隱伏巖溶區(qū)工程治理的措施要根據(jù)場區(qū)工程勘查結(jié)果，據(jù)具體實際情況進行選擇。4、本區(qū)粘性土可作為低、多層建筑天然基礎(chǔ)持力層，高層或大荷載建（構(gòu)）筑物應(yīng)選用樁基礎(chǔ)，如管樁或大直徑嵌巖灌注樁?；又ёo可采用排樁止水，結(jié)合噴錨、放坡開挖，盡量避免深基坑。

2.2工程地質(zhì)條件中等復(fù)雜地區(qū)

位于規(guī)劃的白云新城東西側(cè)的沖積平原區(qū)，第四季覆蓋層厚度薄，埋藏淺，為沖洪積粘性土夾砂土，粘性土以硬-可塑為主，局部夾軟塑態(tài)粘性土或稍密砂土。風(fēng)化土厚度1-33.3m，為灰黃色、褐黃色、棕紅色的粉質(zhì)粘土、粘土，呈可-硬塑狀態(tài)?；鶐r以二疊系上統(tǒng)圣堂組、沙湖組、童子巖組與石炭系下統(tǒng)測水組煤系地層為主，巖性以細砂巖、頁巖、泥巖、粉砂巖、礫巖、砂礫巖為主，夾炭質(zhì)頁巖、煤和灰?guī)r透鏡體、泥灰?guī)r等。薄－中不等厚互層狀，工程地質(zhì)性質(zhì)差別大，巖石力學(xué)強度高、低變化顯著。一般是砂巖、砂礫巖、礫巖和石灰?guī)r，力學(xué)強度高，屬較堅硬－堅硬巖石。堅硬的粉細砂巖、中粗砂巖夾軟的泥巖及煤層組成。砂巖呈厚-中厚層狀，粉砂巖、細砂巖，巖石易風(fēng)化破碎，節(jié)理裂隙一般較發(fā)育。此外還有少量石炭系下統(tǒng)曲江組、大賽壩組與二疊系上統(tǒng)孤峰組砂巖、粉砂巖與泥巖、粉砂質(zhì)頁巖互層，局部夾炭質(zhì)頁巖與灰?guī)r。

工程地質(zhì)特征:1、基巖埋藏淺，塊狀帶發(fā)育，巖石破碎，層理發(fā)育，基巖中軟硬相間；2、泥巖、炭質(zhì)頁巖和煤，節(jié)理和構(gòu)造裂隙發(fā)育，易風(fēng)化和軟化，工程地質(zhì)性質(zhì)差，是工程地質(zhì)層中的軟弱夾層，工程建筑時易沿軟弱面引發(fā)的工程基礎(chǔ)滑移。

工程地質(zhì)評價：在該區(qū)規(guī)劃的工程建設(shè)，巖土工程勘察時應(yīng)查明軟弱夾層的產(chǎn)狀組合關(guān)系、力學(xué)屬性、延展及貫穿情況。為施工技術(shù)方法及基礎(chǔ)的設(shè)計提供依據(jù)。本區(qū)粘性土可作為低、多層建筑天然基礎(chǔ)持力層，高層或大荷載建（構(gòu)）筑物應(yīng)選用樁基礎(chǔ)，如管樁、灌注樁。基坑支護可采用排樁止水，結(jié)合噴錨、放坡開挖，盡量避免深基坑。

2.3 工程地質(zhì)條件簡單地區(qū)

主要分布在白云新城東側(cè)的白云山?；鶐r主要為云開巖群的變質(zhì)含礫粗粒石英砂巖、石英巖、片巖等。工作區(qū)東南角馬鞍山附近有少量為侏羅系金雞組石英砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，底部為礫巖，夾少量砂礫巖、砂巖，還有形成于中侏羅系的二長花崗巖。為基巖覆蓋區(qū)和風(fēng)景區(qū)，一般不宜作為工程建設(shè)場地。

工程地質(zhì)特征: 巖石抗風(fēng)化能力較花崗巖差，隨著巖石風(fēng)化程度由弱至強，巖石的抗壓強度也逐漸降低。在斷裂帶附近花崗巖具片理化、角礫巖化、糜棱巖化，順片理面易形成滑坡。

工程地質(zhì)評價：風(fēng)化土土質(zhì)均勻，地勢起伏大，易于坑道施工。地下水位埋藏深，巖石堅硬，穩(wěn)定性良好。應(yīng)盡量避免在斷裂帶附近規(guī)劃建設(shè)工程。

3 巖溶地質(zhì)問題及穩(wěn)定性分區(qū)評價

根據(jù)碳酸鹽巖類分布、巖溶發(fā)育程度，初步按區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖類分布區(qū)巖溶地面塌陷災(zāi)害風(fēng)險進行穩(wěn)定性區(qū)劃，將巖溶地面塌陷災(zāi)害穩(wěn)定性區(qū)劃分為4類，見白云新城巖溶地面塌陷災(zāi)害穩(wěn)定性分區(qū)圖(圖1)。

圖1白云新城巖溶地面塌陷災(zāi)害穩(wěn)定性分區(qū)圖

Ⅰ—一類區(qū)，Ⅱ—二類區(qū)，Ⅲ—三類區(qū)，Ⅳ—其他區(qū)域

一類區(qū)為高風(fēng)險區(qū)。主要包括石炭系壺天組、石蹬子組與二疊系棲霞組等地層分布區(qū)。賦存于這些層位中的灰?guī)r質(zhì)純，巖溶極為發(fā)育。此外，分布于斷裂構(gòu)造發(fā)育地區(qū)的白堊系大塱山組中灰質(zhì)礫巖夾層的灰?guī)r，因水動力條件好，巖溶也相當發(fā)育。在這些區(qū)段內(nèi)，若覆蓋在其上的第四系砂層厚、粘性土層較薄，同時斷裂構(gòu)造較發(fā)育，則發(fā)生巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能性最大，災(zāi)害風(fēng)險也最大。在這種區(qū)域，適宜布設(shè)監(jiān)測井，檢測地下水的水位變化和地下水水化學(xué)成分的更改，監(jiān)控人類活動對地下水系統(tǒng)的污染或者破壞程度，更有效保護地下水資源，同時也能更有效掌握地表工程建筑受地下水系統(tǒng)的影響，確定地表建筑的安全。

二類區(qū)為中等風(fēng)險區(qū)。為有可溶巖夾層發(fā)育的地層分布區(qū)，較一類區(qū)巖溶發(fā)育程度稍差，發(fā)生巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能性較大，災(zāi)害風(fēng)險中等。

三類區(qū)為可能含有少量可溶巖的地區(qū)，為相對安全區(qū)，但不排除有巖溶發(fā)育的可能性，發(fā)生巖溶地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的可能性小，災(zāi)害風(fēng)險也小。

其他區(qū)域為非碳酸鹽巖類分布區(qū)，基本可排除巖溶地面塌陷發(fā)生的可能。

參考文獻:

[1] 廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局。廣東省巖石地層[M]。武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1996．