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拐颈偏磨和曲拐半径误差

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在实际磨削过程中,有时在粗磨结束进行半精、精磨时,MARPOSS主动测量装置开始工作(测头检验轴颈,边磨边测,自动闭环控制)时,数值显示屏上光标出现剧烈闪烁,到精磨末段甚至无火花磨阶段才稳定。这时,磨过的曲轴在综合检具上进行拐颈位置度检测时,(一般以分度销孔、主轴颈M1、M5为测量基准)会出现百分表上显示的拐颈实际位置测量值与其理论值(检测时百分表在样件上将该值对零)相差过大(0.25mm以上),即拐颈外圆各个方向不均匀,产生偏心磨削,极端情况下甚至超出磨削余量范围,致使某一角度范围内的外圆磨不到,出现“黑皮”现象。这样砂轮就会出现不连续磨削,机床处于不正常工作状态。而测头置于不圆的轴颈表面不停地产生摆动和振动,容易造成测头损坏,影响测量和加工精度。
由图2可以看出偏磨或“黑皮”的形成原因。磨削时拐颈回转中心即头尾架的回转中心,它是一条固定的轴心线,而磨前的拐颈也有一条轴心线,理想的工作状态是装卡后二者重合,磨削余量才会均匀。实际上,由于夹具磨损或其他原因,会导致装卡后的拐颈轴心线与其回转中心线不重合,可能出现一个偏移量e。图2中d0为磨削前拐颈直径,d为磨削后直径,f为理论上磨削后拐颈外圆至未磨到部分外圆在半径方向最大距离为
f=e-(d0-d)/2


图2

图3
当f<0,即e<(d0-d)/2时,能够磨成一个完整拐颈圆周,但可能有偏磨现象。当f=0,即e=(d0-d)/2时,处于临界状态,拐颈只能刚刚磨成一个完整圆周。当f<0,即e<(d0-d)/2时,则不能够磨成一个完整拐颈圆周。最理想的状态是e=0,即回转中心与拐颈中心重合。
偏磨或“黑皮”出现在不同位置,形成原因有所区别。如图3(所有侧视图曲轴均为起始装卡位置,从小头看)所示。偏磨或“黑皮”出现在拐颈表面A(B)处时,主要是由于分度定位销位置不合适,角向偏离原位,使得定位时拐颈中心沿角向(左、右)偏移,从而导致该中心与磨削时其回转中心不重合。实际调整时,可将百分表触头靠在菱形分度定位销侧面的圆弧面上,根据实测的拐颈偏移量,顺(逆)时针调整定位销位置,使拐颈与其回转中心趋于一致。若缺陷出现在C(D)处时,则是支撑主轴颈的半圆瓦座高度有问题,使得装卡时拐颈中心在垂直方向上偏离其磨削回转中心。可通过调整校正半圆瓦座在垂直方向上的位置,使两个中心恢复一致。
曲拐半径是指拐颈轴心线至主轴颈轴心线间的距离。本道工序尺寸要求40.499.0.063mm,超出此范围会影响活塞行程,进而对发动机的工作状态产生不良影响。曲拐半径超差的原因与C、D偏磨的道理相同,可采取同样办法调整处理,此处不再重复。
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