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CIMT 2015曲轴凸轮轴磨床评述
2015-11-23  来源: 上海机床厂有限公司  作者: 肖建军


     CIMT 2015上展出的曲轴、凸轮轴磨床,以数控切点跟踪随动磨削为主,但机床实物展出数量较少,相应的新产品、新技术成果展示也稍显不足。
 

      1、 境内主要展品
 

     (1)JKM8320A 数控高速凹面凸轮轴磨床
 

     该机是江西杰克机床有限公司展品,利用大、小砂轮翻转组合,随动磨削,实现一次装夹对整根凹面凸轮轴进行粗、精加工,并可配置自动上下料机构,适用于生产线。

  
     


     JKM8320A磨床采用自主知识产权的凸轮数控磨削软件、静动压轴承砂轮电主轴、大小磨头翻转机构,以及高效、低能耗的循环过滤冷却系统。
 

     (2)MK8220/SD双砂轮架数控切点跟踪曲轴磨床
 

     该机是国家重大科技专项产品,由上海机床厂有限公司生产,已与上海通用汽车(SGM)达成了订购意向。机床为双砂轮数控切点跟踪曲轴磨床,能在一次装夹下实现曲轴主轴颈和连杆颈的外圆磨削,适用于汽车整机厂发动机生产线四缸机、六缸机的曲轴磨削。机床采用卧式布局,砂轮架移动形式。

 

     

 

     该磨床采用整体铸件床身,前后床身一体式布局。工作台为单层铸铁平台面,固定安装于床身前部。砂轮轴系采用静压轴承和内装式电机,电机布置在静压轴承之间。两个砂轮架的横向进给由直线电机驱动,实现砂轮架随动磨削的高动态性能要求。导轨副为闭式静压矩形导轨,由独立的供油系统提供压力润滑。
 

     (3) B2-K1018型双砂轮架随动式数控曲轴磨床
 

     该机由北京第二机床厂有限公司研制,是一款针对汽车发动机曲轴连杆颈、主轴颈精密磨削的超高速精密磨削设备,能够一次装夹实现曲轴连杆颈、主轴颈的批量精密加工,适合于曲轴生产线配套使用。B2-K1018是国家863计划、国家重大科技专项的科技成果,并且荣获2014年度中国机械工业科学技术奖特等奖。

 

     

 

     机床采用工作台固定,双砂轮架后移动式布局。双砂轮架十字滑台后置移动的形式,实现砂轮架横向及纵向移动(X1、X2、Z1、Z2)。两个砂轮架进给轴采用直线电机直接驱动,闭式静压导轨结构,减少了中间环节的传递误差,提高了X轴的定位精度和响应速度。拖板驱动采用交流伺服电机+滚珠丝杠副驱动。头架主轴采用高精度滚动轴承的主轴结构,并配置角度编码器实现闭环控制。配备了曲轴连杆颈随动磨削软件和用户专用的磨削界面软件。
 

     2  、境外主要展品
 

     (1)JUCAM 6L型凸轮轴磨床
 

     德国JUNKER公司展出,该机床砂轮架上前后布置两套砂轮直径不一的轴系,运用摆线跟踪磨削工艺,可实现带凹凸面等多种形状的凸轮轴磨削,工件一次装夹即可完成粗、精磨,通过更换程序可对多种缸数的凸轮轴进行加工,达到高柔性与高效率的兼顾。

 

     

 

     JUCRAM系列凸轮轴磨床采用整体床身,材料为聚合物混凝土。头架采用滚动轴承支撑,由内装式力矩电机驱动工件旋转,角度编码器闭环控制,配备专用液压夹具。拖板采用矩形静压导轨,伺服电机+齿轮齿条驱动,光栅尺闭环控制。进给轴采用静压圆柱导轨,伺服电机+静压丝杠驱动,光栅尺闭环控制。砂轮主轴采用滚动轴承支承的电主轴。配备液压伺服中心架。砂轮架可绕B轴摆动,适用于不同轮廓凸轮轴的加工。
 

     (2)LT2(E)型曲轴磨床(双砂轮架)
 

     英国Cinetic Landis公司的曲轴磨床极具特色,该机采用随动磨削方式磨削曲轴连杆颈或其它轴颈,该机床在中心高、整机体积、砂轮尺寸、总功率、加工节拍等方面较老一代产品进行了优化,获得了更好的使用效果。

  
    

 

     LT2(E)系列曲轴磨床采用整体铸铁床身,数控系统为专用的Landis CNC6400,头架采用滚动轴承支撑,内装式力矩电机驱动工件旋转,角度编码器闭环控制,配备专用的液压卡盘。配备液压伺服中心架,中心架通过液压的方式驱动三片托瓦夹持曲轴中间段主轴颈,克服了曲轴类工件抗弯刚性不足的弱点。金刚滚轮修整器安装在尾架的后侧,修整器主轴采用角接触球轴承支撑,直接由可变速电机驱动。
 
 
     3  、结语
 

     曲轴、凸轮轴是内燃发动机的关键零件。纵观本届展会的各家曲轴、凸轮轴加工设备,可以看出,随着汽车工业的发展,发动机也随之升级换代,迅速发展,境内外相关磨床产品也有了较快发展,其主要的发展趋势是提高生产率、提高自动化程度、提高加工质量。就本届出展的产品而言,表现出以下三个明显的特点:
 

(1)就应用领域而言,集中在内燃发动机行业,尤其是在乘用车发动机行业,中、小型曲轴与凸轮轴磨床发展迅速,数量多、更新快。

(2)就技术水平而言,切点跟踪磨削技术成为主流,直驱技术被广泛使用,随动式曲轴、凸轮轴磨床比重越来越多。

(3)就设备类型而言,许多著名的曲轴、凸轮轴磨床厂家不再仅仅着眼于单一的曲轴、凸轮轴磨床,而是面向整个曲轴、凸轮轴加工生产线,为用户提供生产线的成套设备,并为其提供配套服务的完整技术方案。
 

     当然,通过境内外曲轴磨床的同台对比我们也清晰地发现,我国曲轴磨床发展现状不容乐观,境内磨床在可靠性方面还有一定差距,软件及控制系统、人机交互可操作性方面的差距也较明显。高精度、高效率、高可靠性仍然是境内曲轴磨床厂家需要努力的方向。

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