曲轴外圆磨床：提升发动机制造技术

想一想

曲轴外圆磨床有哪些特点？

1.曲轴外圆磨床的结构

曲轴外圆磨床如图3-17所示。

图3-17 曲轴外圆磨床

2.曲轴外圆磨床的使用

（1）头架和尾架的使用规定 曲轴外圆磨床中工件的头架和尾架规定：面对着机床的操作方向，工件的头架在左手边，工件的尾架在右手边。对于所有的曲轴外圆磨床而言，砂轮的旋转方向与工件的旋转方向一定要相同，而且从机床尾架向头架方向看，砂轮与工件均以逆时针方向旋转。

（2）曲轴主轴颈磨削循环过程 曲轴主轴颈磨削循环过程：上料→尾架死顶尖进，并完成曲轴的径向定位（连杆颈磨床还需要角向定位）→工件开始旋转→砂轮架快进（此时砂轮主轴已旋转）、冷却液打开→粗磨（粗磨一定的余量以后，主动测量仪开始工作）→粗磨结束，主动测量仪发出信号→砂轮架稍退→中心架进→砂轮架前进，进入半精磨→半精磨结束，主动测量仪发信号→精磨→精磨结束，主动测量仪发信号→光磨（此时，砂轮架停止进给，但工件和砂轮都继续旋转）→当主动测量仪测量的直径达到设定值时，主动测量仪发信号，光磨结束→砂轮架慢速稍退开工件（一般约为2mm）→砂轮架快退到原位、冷却液关闭，同时中心架和主动测量仪退→尾架顶尖退→下料。

（3）曲轴外圆磨床的光磨工艺 光磨又称为无火花磨，在此磨削阶段，工件在低速旋转，砂轮只作高速旋转，但砂轮不进给（说明：磨床中进给运动是靠砂轮向工件的逼近来实现的）。理论上，由于砂轮不进给就看不到磨削火花，所以称为无火花磨。由于无火花磨可以提高圆度，所以又称为光磨。但实际上，由于工件和砂轮主轴的刚性、振动原因，还是会有一点点火花的，所以光磨阶段的时间越长，被磨削的工件直径会很慢地变小。

（4）中心架及其分类 中心架的作用是抵消磨削时砂轮施加给工件的径向力和切向力，提高工件的圆度和跳动。中心架有液压跟踪式，也有伺服电动机跟踪式。在中心架进入工作之前，砂轮架一般要后退一定的距离，一般约为2mm。这样做的原因是中心架接触工件后会将工件向砂轮架方向推，工件可能会挤裂砂轮。在中心架接触工件以后，砂轮架又开始进给磨削。(www.xing528.com)

（5）磨削后的裂纹检查 磨削后一般要检查磨削轴颈表面是否有磨削裂纹，常用荧光磁粉探伤机进行检查。采用了磁力线原理，先把探伤机的磁悬液（由磁粉与机油配制）浇淋到工件表面，然后对工件进行纵向和周向通电形成磁场，由于工件被磁化，磁悬液的磁粉会被吸附在工件表面上，犹如一条条磁力线。然后，用荧光灯检查工件表面是否有裂纹，磁力线断开处即表示有裂纹。检查结束后要对工件反向通电，即形成反向磁场，确保工件的剩磁量在许可范围内。

（6）磨床的修整装置 磨床需要修整装置（图3-18），不管是CBN砂轮还是普通砂轮，都必须有修整机构，修整工具有三种结构形式：金刚滚轮、金刚刀和金刚笔（金刚笔应用得较少）。陶瓷砂轮修整时的修整深度一般粗修约为0.05mm/次，一般精修约为0.02mm/次。修整工具之所以选择金刚石，是因为它是自然界最硬的。

（7）砂轮的在线动平衡仪 砂轮的在线动平衡仪的作用是减小砂轮的振动，从而可以改善轴颈表面粗糙度、轴颈圆度、圆柱度和轴颈的直线度等。常用的砂轮在线动平衡仪产品有美国的SBS平衡仪和意大利马波斯的动平衡仪。在选择动平衡仪时主要考虑的参数是砂轮的直径和宽度。

（8）磨削烧伤现象 磨削表面不允许存在烧伤。表面烧伤现象是指磨削表面存在发黄、发黑的外观特征，产生的主要原因如下：

1）磨削时砂轮进给量太大。

2）冷却液的压力和流量过小，有时是冷却喷嘴位置不合适造成的。

3）砂轮在修整时修整参数不合适，如金刚刀、金刚笔和金刚滚轮在修整过程中进给速度太慢，修整深度太小。

4）与砂轮的粒度、硬度、磨料和组织等有关。

图3-18 磨床修整装置