阅读说明：本技术 一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法 (Method for grinding main journal of multi-throw crankshaft through fixed support ) 是由 刘德岭 陈兴 舒魁 顾加进 顾勤 王晓华 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及柴油机曲轴加工技术领域,尤其是一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法,磨床主轴驱动箱通过万向联轴节和连接过渡盘与待磨削曲轴一端部相连,待磨削曲轴呈自由状态磨削,不受轴向外力的影响,弯曲变形更容易消除,待磨削曲轴传动选用了万向联轴节,解决了主轴颈和机床回转中心不同心带来的磨削误差的问题,托架调整好后,磨削过程中不用考虑轴颈外圆减小需调整托架,减少人为因素的影响。(The invention relates to the technical field of crankshaft processing of diesel engines, in particular to a method for fixedly supporting and grinding a main journal of a multi-throw crankshaft.)

一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法

技术领域

本发明涉及柴油机曲轴加工技术领域，尤其是一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法。

背景技术

机车柴油机曲轴长度一般在3-5m，重量在1-2t。磨削曲轴主轴颈时，传统方法通常采用两端中心孔定位，中间加辅助托架，边磨削边调整托架支撑点的位置。这样磨出的曲轴主轴颈跳动很不稳定。主要原因是：1、磨削时，曲轴受两端顶尖压力的作用，曲柄间会产生弹性弯曲变形。当顶尖松开后，曲轴就恢复自由状态，致使跳动超差。2、磨削时，托架支撑点的调整起着决定性作用。只有当托架支撑的主轴颈几何中心与机床主轴回转中心重合时，曲轴跳动才能保证。但是，托架支撑点的调整一般靠工人经验调整，因此质量很不稳定。

发明内容

为了克服现有的柴油机曲轴主轴颈磨削加工时曲轴受两端顶尖压力的作用曲柄间会产生弹性弯曲变形进而需要在磨削过程中不断调节托架支撑点位置，进而影响加工效率以及加工精度的不足，本发明提供了一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法，磨床主轴驱动箱通过万向联轴节和连接过渡盘与待磨削曲轴一端部相连，待磨削曲轴呈自由状态磨削，不受轴向外力的影响，弯曲变形更容易消除，待磨削曲轴传动选用了万向联轴节，解决了主轴颈和机床回转中心不同心带来的磨削误差的问题，托架调整好后，磨削过程中不用考虑轴颈外圆减小需调整托架，减少人为因素的影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法，包括以下步骤：

a，放置曲轴：根据曲轴的长度调整用于支撑曲轴的托架位置，托架一、托架二和托架三分别放置于待磨削曲轴的两端和中部，根据待磨削曲轴的拐颈数量在托架一和托架二之间增加辅助托架，同时托架二与托架三之间增加与托架一和托架二之间托架数量一致的辅助托架；

b，装夹曲轴：磨床主轴驱动箱通过万向联轴节和连接过渡盘与待磨削曲轴一端部相连；

c，校调托架对应的主轴颈上母线等高：首先调整托架一，锁紧托架一上的手轮一，将百分表表座放置在托架一的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈上母线的最高点，将百分表指针位置调零，记录百分表此时数值一；然后调整托架三，将百分表表座放置在托架三的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈上母线的最高点，调整托架三上的手轮一，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一；最后调整托架二，将百分表表座放置在托架二的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈上母线的最高点，调整托架二上的手轮一，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一；

d，调整托架对应的主轴颈侧母线共线：首先调整托架一，锁紧托架一上的手轮二，将砂轮头架移动至托架一处对应的待磨削曲轴的主轴颈处，再将砂轮移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮旋转，然后纵向进给，待砂轮在阻力下停转时，表明砂轮与工件已接触，记下此时进刀位置数值一；然后调整托架三，将砂轮头架移动至托架三对应的待磨削曲轴的主轴颈处，再将砂轮移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮旋转，然后纵向进给，调整托架三上的手轮二，使砂轮停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架三上的手轮二；最后调整托架二，将砂轮头架移动至托架二对应的待磨削曲轴的主轴颈处，再将砂轮移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮旋转，然后纵向进给，调整托架二上的手轮二，使砂轮停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架二上的手轮二；

e，微调托架：控制磨床主轴驱动箱带动曲轴转动，待曲轴转动平稳后，停止转动，然后重复步骤c和d的操作内容，对托架一、托架二和托架三进行微调整；

f，待磨削主轴颈的粗磨：先对托架一、托架二和托架三处的主轴颈进行基准档磨削，磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.8mm，然后再对基准档和非基准档依次磨削，基准档磨削的磨削量为0.8mm磨削至0.25mm，非基准档磨削的磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.25mm；

g，第二次微调托架：重复步骤c和d的操作内容，对托架一、托架二和托架三进行微调整；

h，调整托架一与托架二之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一使其支撑点一与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一，调节托架上的手轮二使其支撑点二与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二；调整托架二与托架三之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一使其支撑点一与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一，调节托架上的手轮二使其支撑点二与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二；

i，待磨削主轴颈的半精磨：先对托架一、托架二和托架三处的主轴颈进行基准档磨削，然后对托架一、托架二和托架三之间的托架处的主轴颈进行基准档磨削，最后再磨削非基准档处的主轴颈，磨削量为将步骤f中0.25mm磨削至0.1mm，然后重复前步顺序对磨削至0.1mm的主轴颈进行磨削，磨削量从0.1mm磨削至0.05mm；

j，待磨削主轴颈的精磨：先对托架一、托架二和托架三处的主轴颈进行基准档光刀，然后对托架一、托架二和托架三之间的托架处的主轴颈进行基准档光刀，最后再对非基准档处的主轴颈进行光刀，磨削量为将步骤i中0.05mm磨削至0mm；

k，磨削完毕，拆除万向联轴节，松开托架一、托架二和托架三之间的托架，吊出曲轴。

进一步的，包括托架一、托架二和托架三相同且均由托架本体、手轮一、手轮二、支撑点一和支撑点二构成。

进一步的，包括待磨削曲轴由主轴颈和拐颈依次递进式连接构成。

进一步的，包括托架一、托架二和托架三之间的托架与托架一、托架二和托架三相同，且用于支撑待磨削曲轴的托架的等高基准面处于同一水平面。

进一步的，包括数值一包括1-10之间的任一整数。

本发明的有益效果是，一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法，磨床主轴驱动箱通过万向联轴节和连接过渡盘与待磨削曲轴一端部相连，待磨削曲轴呈自由状态磨削，不受轴向外力的影响，弯曲变形更容易消除，待磨削曲轴传动选用了万向联轴节，解决了主轴颈和机床回转中心不同心带来的磨削误差的问题，托架调整好后，磨削过程中不用考虑轴颈外圆减小需调整托架，减少人为因素的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中托架和曲轴的支撑结构示意图；

图3是图1中托架对曲轴调节时的结构示意图；

图4是砂轮对准曲轴主轴颈时托架的结构示意图。

图中1.托架一，2.托架二，3.托架三，4.磨床主轴驱动箱，5.万向联轴节，6.连接过渡盘，7.手轮二，8.主轴颈，9.手轮一，10.砂轮，11.支撑点一，12.支撑点二，13.拐颈。

具体实施方式

如图1是本发明的结构示意图，一种用于多拐曲轴主轴颈固定支撑磨削的方法，包括以下步骤：

a，放置曲轴：根据曲轴的长度调整用于支撑曲轴的托架位置，托架一1、托架二2和托架三3分别放置于待磨削曲轴的两端和中部，根据待磨削曲轴的拐颈数量在托架一1和托架二2之间增加辅助托架，同时托架二2与托架三3之间增加与托架一1和托架二2之间托架数量一致的辅助托架；

b，装夹曲轴：磨床主轴驱动箱4通过万向联轴节5和连接过渡盘6与待磨削曲轴一端部相连；

如图2所示，c，校调托架对应的主轴颈上母线等高：首先调整托架一1，锁紧托架一1上的手轮一9，将百分表表座放置在托架一1的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，将百分表指针位置调零，记录百分表此时数值一；然后调整托架三3，将百分表表座放置在托架三3的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，调整托架三3上的手轮一9，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一9；最后调整托架二2，将百分表表座放置在托架二2的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，调整托架二2上的手轮一9，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一9；

如图3所示，d，调整托架对应的主轴颈侧母线共线：首先调整托架一1，锁紧托架一1上的手轮二7，将砂轮头架移动至托架一1处对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，待砂轮10在阻力下停转时，表明砂轮10与工件已接触，记下此时进刀位置数值一；然后调整托架三3，将砂轮头架移动至托架三3对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，调整托架三3上的手轮二7，使砂轮10停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架三3上的手轮二7；最后调整托架二2，将砂轮头架移动至托架二2对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，调整托架二2上的手轮二7，使砂轮10停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架二2上的手轮二7；

e，微调托架：控制磨床主轴驱动箱4带动曲轴转动，待曲轴转动平稳后，停止转动，然后重复步骤c和d的操作内容，对托架一1、托架二2和托架三3进行微调整；

f，待磨削主轴颈的粗磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档磨削，磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.8mm，然后再对基准档和非基准档依次磨削，基准档磨削的磨削量为0.8mm磨削至0.25mm，非基准档磨削的磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.25mm；

g，第二次微调托架：重复步骤c和d的操作内容，对托架一1、托架二2和托架三3进行微调整；

如图4所示，h，调整托架一1与托架二2之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一9使其支撑点一11与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一9，调节托架上的手轮二7使其支撑点二12与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二7；调整托架二2与托架三3之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈8的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一9使其支撑点一11与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一9，调节托架上的手轮二7使其支撑点二12与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二7；

i，待磨削主轴颈的半精磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档磨削，然后对托架一1、托架二2和托架三3之间的托架处的主轴颈8进行基准档磨削，最后再磨削非基准档处的主轴颈8，磨削量为将步骤f中0.25mm磨削至0.1mm，然后重复前步顺序对磨削至0.1mm的主轴颈8进行磨削，磨削量从0.1mm磨削至0.05mm；

j，待磨削主轴颈的精磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档光刀，然后对托架一1、托架二2和托架三3之间的托架处的主轴颈8进行基准档光刀，最后再对非基准档处的主轴颈进行光刀，磨削量为将步骤i中0.05mm磨削至0mm；

k，磨削完毕，拆除万向联轴节5，松开托架一1、托架二2和托架三3之间的托架，吊出曲轴。

结合图1至图4所示，托架一1、托架二2和托架三3相同且均由托架本体14、手轮一9、手轮二7、支撑点一11和支撑点二12构成。待磨削曲轴由主轴颈8和拐颈13依次递进式连接构成。托架一1、托架二2和托架三3之间的托架与托架一1、托架二2和托架三3相同，且用于支撑待磨削曲轴的托架的等高基准面处于同一水平面。数值一包括1-10之间的任一整数。磨床主轴驱动箱通过万向联轴节和连接过渡盘与待磨削曲轴一端部相连，待磨削曲轴呈自由状态磨削，不受轴向外力的影响，弯曲变形更容易消除，待磨削曲轴传动选用了万向联轴节，解决了主轴颈和机床回转中心不同心带来的磨削误差的问题，托架调整好后，磨削过程中不用考虑轴颈外圆减小需调整托架，减少人为因素的影响。

具体实施例一：磨削八拐曲轴，八拐曲轴由九个主轴颈和八个拐颈相互连接构成，

a，放置曲轴：托架一1、托架二2和托架三3分别放置于待磨削的八拐曲轴的两端和中部，在托架一1和托架二2之间增加一个辅助托架，同时托架二2与托架三3之间放置一个辅助托架；

b，装夹曲轴：磨床主轴驱动箱4通过万向联轴节5和连接过渡盘6与待磨削曲轴一端部相连；

c，校调托架对应的主轴颈上母线等高：首先调整托架一1，锁紧托架一1上的手轮一9，将百分表表座放置在托架一1的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，将百分表指针位置调零，记录百分表此时数值一；然后调整托架三3，将百分表表座放置在托架三3的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，调整托架三3上的手轮一9，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一9；最后调整托架二2，将百分表表座放置在托架二2的等高基准面上，前后移动表座，找到主轴颈8上母线的最高点，调整托架二2上的手轮一9，使百分表数值同数值一，误差≤0.02mm，然后锁紧手轮一9；

d，调整托架对应的主轴颈侧母线共线：首先调整托架一1，锁紧托架一1上的手轮二7，将砂轮头架移动至托架一1处对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，待砂轮10在阻力下停转时，表明砂轮10与工件已接触，记下此时进刀位置数值一；然后调整托架三3，将砂轮头架移动至托架三3对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，调整托架三3上的手轮二7，使砂轮10停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架三3上的手轮二7；最后调整托架二2，将砂轮头架移动至托架二2对应的待磨削曲轴的主轴颈8处，再将砂轮10移动至待磨安全位置，手工盘动砂轮10旋转，然后纵向进给，调整托架二2上的手轮二7，使砂轮10停转时进刀位置数据同数值一，误差≤0.02mm，最后锁紧托架二2上的手轮二7；

e，微调托架：控制磨床主轴驱动箱4带动曲轴转动，待曲轴转动平稳后，停止转动，然后重复步骤c和d的操作内容，对托架一1、托架二2和托架三3进行微调整；

f，待磨削主轴颈的粗磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档磨削，磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.8mm，然后再对基准档和非基准档依次磨削，基准档磨削的磨削量为0.8mm磨削至0.25mm，非基准档磨削的磨削量为工艺上确定的总磨削余量磨削至0.25mm；

g，第二次微调托架：重复步骤c和d的操作内容，对托架一1、托架二2和托架三3进行微调整；

h，调整托架一1与托架二2之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一9使其支撑点一11与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一9，调节托架上的手轮二7使其支撑点二12与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二7；调整托架二2与托架三3之间的托架：在该托架上分别固定百分表一和百分表二，且两个百分表的触头分别位于对应主轴颈8的上母线和侧母线处，然后将百分表数值归零，调节托架上的手轮一9使其支撑点一11与工件接触，待百分表一数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮一9，调节托架上的手轮二7使其支撑点二12与工件接触，待百分表二数值增大0.02mm后停止调整，并锁紧手轮二7；

i，待磨削主轴颈的半精磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档磨削，然后对托架一1、托架二2和托架三3之间的托架处的主轴颈8进行基准档磨削，最后再磨削非基准档处的主轴颈8，磨削量为将步骤f中0.25mm磨削至0.1mm，然后重复前步顺序对磨削至0.1mm的主轴颈8进行磨削，磨削量从0.1mm磨削至0.05mm；

j，待磨削主轴颈的精磨：先对托架一1、托架二2和托架三3处的主轴颈8进行基准档光刀，然后对托架一1、托架二2和托架三3之间的托架处的主轴颈8进行基准档光刀，最后再对非基准档处的主轴颈进行光刀，磨削量为将步骤i中0.05mm磨削至0mm；

k，磨削完毕，拆除万向联轴节5，松开托架一1、托架二2和托架三3之间的托架，吊出曲轴。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。