遠洋萬噸巨輪柴油機曲軸安裝找正加工流程

王虹， 丁磊

（齊重數(shù)控裝備股份有限公司研發(fā)中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 曲軸安裝找正加工流程

以6S50MC-C曲軸加工為例。如圖1所示，該曲軸主軸徑單邊預留加工余量為3 mm，即圓周上余量為6 mm；曲拐頸單邊加工余量為2.5 mm，即圓周上余量為5 mm。

圖1 曲軸示意圖

1.1 安放曲軸前的準備工作

調整各中心架在工件床身上的位置；調整各中心架套筒的伸出量。一般各中心架的中間支撐伸出比左、右支撐低20 mm。

1.2 曲軸安放找正

安放曲軸，用各中心架左右套筒將曲軸拖住，并測量曲軸端面距花盤的距離，使彈性卡爪能夠正確地夾持在法蘭的圓周上，在最終就位前，可適當調整各中心架位置，避免與曲拐干涉。

找正與調整：將百分表坐在花盤上，測頭打在法蘭圓周上，然后旋轉花盤。觀察百分表示數(shù)，并機動調整緊靠花盤的中心架左、右套筒。調整完畢后，將表座在尾座前圓平面上，測頭打在靠尾座處的法蘭圓周上，旋轉尾座主軸，觀察表示數(shù)，同時機動調整緊靠尾座的中心架左、右套筒，直到同軸在允差內(nèi)。用電鉆驅動卡爪增力絲杠，使卡爪趨近曲軸法蘭外圓，大約距離外圓剩20 mm時，用棘輪扳手，并最終用力矩扳手鎖緊。然后按經(jīng)驗，調整除緊靠主軸箱和緊靠尾座外的，其余中心架中間浮動支撐的壓力值（經(jīng)驗值為：②號架2.25 MPa；③號架3.9 MPa；④號架4.25 MPa；⑤號架4.45 MPa；⑥號架4～5 MPa；⑦號架4 MPa）。

撤掉中間所有中心架的左右支撐，只用浮動支撐，僅有緊靠主軸箱和尾座的兩個中心架用左右支撐，用花盤固定后，第1個中心架的支撐可全部撤掉。

在找正過程中，中間各中心架左、右位置相應調整盡量使支撐位于各部主軸徑的中間位置。

將拐檔表安放在各拐檔間，從床頭至尾座，依次車削每段主軸徑。此時加工又稱“刮架位”，用16 mm寬的刀，又稱“架位寬刀”，主軸轉速為0.4～0.5 r/min，許用0.4～1 r/min。進給量0.03 mm/r，從床頭至尾座側，依次車削各段主軸徑。在加工過程中，百分表始終坐在曲軸靠近尾座處的端面上，測頭打在尾座外圓面上。不斷觀察此百分表的變化，是否在允差之內(nèi)。而且觀察各拐檔測量的顯示值，如差值過大，則重復刮架位，依次從主軸箱側開始。每刮完一段主軸徑，就將支撐它的中心架中間支撐撤掉，用左、右支撐。左、右支撐上之后，再刮一下，即完成找正。

1.3 主軸頸加工

找正后，換刀。用梳齒刀加工主軸徑。將百分表坐在曲軸法蘭面上，測頭打在刀具上，Z軸移動。觀察表示數(shù)，并有專用扳手調整刀具。用梳齒刀加工時，X、Z軸兩聯(lián)動。此時主軸轉速為15～25 r/min，進給量0.3～0.5 mm/r，加工軌跡為斜向走刀，再平動回來。

用梳齒刀加工完各段主軸徑后（除最靠近尾座段的一段不加工）。用圓刀加工各段軸徑間的過渡角。此時亦為兩軸聯(lián)動。轉速15～25 r/min，進給量0.2～0.5 mm/r，先加工各段軸徑靠右側的圓弧，然后換刀，仍然從床頭至尾座，加工各段軸徑左側過渡面。全部加工完畢后，換普通車刀，加工靠近第一個拐的法蘭端面，此時轉速15～25 r/min，進給量0.3～0.5 mm/r。然后換205mm寬刀精加工主軸徑，主軸轉速0.3r/min。進給量0.015 mm/r，依次加工各主軸徑。

最后精加工曲軸靠近尾座的法蘭的外圓和曲軸端面。

1.4 曲拐頸加工

用旋風刀架加工軸徑，首先C軸分度，使第一個拐頸處加工位置上，開啟旋風刀盤，旋風刀架Z軸移動到加工位置，然后刀架X軸趨近工件。到位后，開始緩慢閉合刀盤，一個人控制，另一個人在行車上觀察刀盤與拐檔面的相對位置，避免刮碰。然后完全閉合刀盤，并用電機鎖緊，安裝上固定螺栓，然后旋轉刀盤，安裝另一面的螺栓。

將百分表坐在刀具接納器上，測頭打在拐頸上，旋轉刀盤，檢測拐頸與回轉環(huán)的同心度。

然后將百分表坐在刀盤內(nèi)圓上，測頭打在支拐裝置支撐的曲軸面上，并向上調整支拐高度，使支拐頂住曲軸，并用膠皮錘敲打支拐裝置的支撐點，觀察表針是否變化，直到頂實。然后掛上捆綁帶，吸上支架，用栓緊器鎖緊。此時表坐在支拐裝置體的平面上，測頭打在支拐支撐的曲軸面上，鎖緊過程中觀察百分表是否變化，不變化則表示曲軸未被緊固變形。

裝入齒形刀，旋轉刀盤，進給刀具，對刀并粗車，此時，刀盤轉速為設定值1 r/min，實際值為0.88 r/min。

進給量額定值為0.2 mm/r，實際值為0.08 mm/r。

加工到量后，松開接納器，竄動刀夾位置，使刀齒與上次加工部位錯開，然后進行加工，往復幾次，直到余量剩1 mm左右，更換205 mm寬刀，并用專用檢具檢測刀具。然后進行粗刮，此時，刀盤轉速0.4 mm/r，進給量0.035 mm/r。垂直支拐座上的百分表，用來觀察加工過程中曲軸是否發(fā)生轉動。

然后換205 mm寬刀精刮，此時，刀盤轉速0.4 r/min，進給量0.01～0.015 mm/r。同上過程，依次加工各拐頸。在加工每一個拐頸之后，旋風刀架都退到尾座后，待旋轉主軸完畢后，再移回來。

加工50級曲軸，因為拐頸兩檔面，行程不夠，不能用梳齒刀，只能用齒形刀，靠手動竄動刀夾。而加工60級曲軸，由于檔距大，可依靠X、Z聯(lián)動，用梳齒刀加工。

完成所有拐頸加工后，準備掉頭。掉頭后，用原尾座端法蘭面外圓做基準，用卡爪夾持，此時彈性卡爪須包上銅皮，以避免損壞工件。最后加工兩次法蘭端面，及掉頭前尾座處的主軸頸，因為之前尾座處不頂曲軸，所以須掉頭后加工。其法蘭端面后加工，是為了達到掉頭后加工，滿足船檢要求的偏差。

2 曲軸加工流程

1）找正，刮架位 n=0.4～1 r/min，f=0.03 mm/r，加工時間為3～4天，寬刀；2）粗加工各主軸頸，n=15～25 r/min，f=0.3～0.5 mm/r ，梳齒刀；3）加工過渡圓角，n=15～25 r/min，f=0.2～0.5 mm/r，加工靠左側和靠右側圓弧，換一次刀（圓刀）；4）加工緊靠第一個拐的法蘭端面，n=15～25 r/min，f=0.3～0.5mm/r，換端面寬刀精加工，n=0.4～1r/min，f=0.02mm/r；5）精加工各段主軸頸，n=0.3 r/min，f=0.015 mm/r，寬刀；6）加工尾座端法蘭外圓，n=0.3 r/min，f＝0.03 mm/r；7）加工曲軸端面，粗、精加工，粗加工n=15～25 r/min（普通車刀），f=0.3～0.5r/min，精加工 n=0.3r/min（端面寬刀），f=0.015 mm/r；8）用旋風刀架，粗加工曲拐頸 n=1 r/min，f=0.08 mm/r，齒形刀；9）半精加工曲拐，n=0.4 r/min，f=0.035 mm/r，寬刀；10）精加工曲拐，n=0.4 r/min，f=0.035 mm/r，寬刀；11）掉頭；12）加工掉頭后靠近主軸箱側的主軸頸；13）加工各法蘭端面及外圓；14）加工曲軸端面，粗精加工，時間、參數(shù)同第7）步。由第2）步到第7）步，加工時間為6～7天，第8）步至第10）步，加工時間為4天；由第11）步至第14）步，加工時間為3天。總共需要16～17天。

3 結語

曲軸安裝找正流程經(jīng)過多年加工摸索總結出來的，其它規(guī)格型號可類推。