采用组合镗杆实现对曲轴轴承的精密加工

       在发动机制造方面，曲轴轴承的精加工属于对精度要求最高的一种切削加工作业。采用组合镗杆，工件直径可以达到±10μm的精度误差。

       作为汽车行业的常年合作伙伴，Ingersoll公司把工作重点主要放在粗加工和平整加工上。然而，汽车企业的发展趋势则是要由一家协作厂对整体加工负总责。因此，在最近几年中，企业逐步在成品加工方向上不断扩大其产品范围。这项措施在轴颈孔和回转轴承孔的加工中获得极好的效果，因此，今后将在曲轴轴承加工中仍延续这种做法。

       标准的曲轴轴承孔精加工依然在半精工和精工机床上进行。针对轿车制造，在两个阶段的加工过程中，大多会采用组合镗杆，它以反向轴承作为支撑，可以对所有轴承进行同时串行加工（图1）。

图1 用于轿车领域的曲轴轴承加工的一种半精工和精工镗杆

       下文借助于一个在亚洲区和南非区采用不同加工工艺但完成相同加工任务的轿车批量生产场合，介绍此类加工技术。半精加工镗杆对工件直径进行大约1.5mm余量的加工。精工镗杆在切削工件时，在直径上大约留有0.45mm的余量，而径向上的0.22mm的余量还分为粗精加工和精加工两部分。这就是说，对于五个待加工的主轴承工件，镗杆为每个轴承工件均设有一个粗精加工刀片和一个精加工刀片。工件直径加工误差可达到非常高的±10μm。这就为后续的绗磨工序提供了非常好的条件（图2）。

图2 用于汽车曲轴轴承精加工的组合镗杆

       精工镗杆的外圆直径接受了精密的磨削。镗杆上可以设置外径卡规和千分尺，以便对刀片进行单独的测量。此外，转位刀片的刀柄还设有所谓的点击网格调节螺栓，由此可以在设备上对镗杆刀片直径进行校准（一次点击相当于在直径范围内的5μm的调节量）。通过这种设计措施，可以对刀具磨损和误差进行微调，显著提高刀具的使用寿命，原因是刀具磨损在直径上的损失可以得到补偿（图3）。

图3 精加工镗杆的直径可以接受外径卡规的检验并通过调节螺栓和点击网格进行校准

       相同的曲轴外壳以较小的数量在第二个生产基地接受加工。出于半精加工灵活性的原因，加工中心只采用一种刀具进行作业。近年来，针对发动机生产的加工中心的数量越来越多。它特别适用于小批量生产或对灵活性要求更高的场合。

       在加工中心上加工曲轴轴承孔时，镗杆无需采用对立支撑轴承。为了使刀具达到良好的直径-长度比例，从曲轴外壳的两侧对轴承孔进行加工。在本例五个轴承加工过程中，从一侧对三个轴承孔进行加工，再从另一侧对两个轴承孔进行加工。在此过程中，镗杆的直径-长度比例需要达到5:1。镗杆的刀片上设有一个楔形块，可通过差动螺栓实现对镗孔直径进行微调（图4）。

图4 针对载重汽车行业曲轴轴承孔加工的平整镗杆带有可调刀片，无需采用对立支撑轴承

       通过这种技术发展，作为汽车行业的供应厂商的Ingersoll公司，实现了一条断拓展自身产品和向汽车行业提供零部件整体加工服务的道路。

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