CIMT 2015上展出的曲軸、凸輪軸磨床,以數控切點跟蹤隨動磨削為主,但機床實物展出數量較少,相應的新產品、新技術成果展示也稍顯不足。
1、 境內主要展品
(1)JKM8320A 數控高速凹面凸輪軸磨床
該機是江西杰克機床有限公司展品,利用大、小砂輪翻轉組合,隨動磨削,實現一次裝夾對整根凹面凸輪軸進行粗、精加工,并可配置自動上下料機構,適用于生產線。
JKM8320A磨床采用自主知識產權的凸輪數控磨削軟件、靜動壓軸承砂輪電主軸、大小磨頭翻轉機構,以及高效、低能耗的循環過濾冷卻系統。
(2)MK8220/SD雙砂輪架數控切點跟蹤曲軸磨床
該機是國家重大科技專項產品,由上海機床廠有限公司生產,已與上海通用汽車(SGM)達成了訂購意向。機床為雙砂輪數控切點跟蹤曲軸磨床,能在一次裝夾下實現曲軸主軸頸和連桿頸的外圓磨削,適用于汽車整機廠發動機生產線四缸機、六缸機的曲軸磨削。機床采用臥式布局,砂輪架移動形式。
該磨床采用整體鑄件床身,前后床身一體式布局。工作臺為單層鑄鐵平臺面,固定安裝于床身前部。砂輪軸系采用靜壓軸承和內裝式電機,電機布置在靜壓軸承之間。兩個砂輪架的橫向進給由直線電機驅動,實現砂輪架隨動磨削的高動態性能要求。導軌副為閉式靜壓矩形導軌,由獨立的供油系統提供壓力潤滑。
(3) B2-K1018型雙砂輪架隨動式數控曲軸磨床
該機由北京第二機床廠有限公司研制,是一款針對汽車發動機曲軸連桿頸、主軸頸精密磨削的超高速精密磨削設備,能夠一次裝夾實現曲軸連桿頸、主軸頸的批量精密加工,適合于曲軸生產線配套使用。B2-K1018是國家863計劃、國家重大科技專項的科技成果,并且榮獲2014年度中國機械工業科學技術獎特等獎。
機床采用工作臺固定,雙砂輪架后移動式布局。雙砂輪架十字滑臺后置移動的形式,實現砂輪架橫向及縱向移動(X1、X2、Z1、Z2)。兩個砂輪架進給軸采用直線電機直接驅動,閉式靜壓導軌結構,減少了中間環節的傳遞誤差,提高了X軸的定位精度和響應速度。拖板驅動采用交流伺服電機+滾珠絲杠副驅動。頭架主軸采用高精度滾動軸承的主軸結構,并配置角度編碼器實現閉環控制。配備了曲軸連桿頸隨動磨削軟件和用戶專用的磨削界面軟件。
2 、境外主要展品
(1)JUCAM 6L型凸輪軸磨床
德國JUNKER公司展出,該機床砂輪架上前后布置兩套砂輪直徑不一的軸系,運用擺線跟蹤磨削工藝,可實現帶凹凸面等多種形狀的凸輪軸磨削,工件一次裝夾即可完成粗、精磨,通過更換程序可對多種缸數的凸輪軸進行加工,達到高柔性與高效率的兼顧。
JUCRAM系列凸輪軸磨床采用整體床身,材料為聚合物混凝土。頭架采用滾動軸承支撐,由內裝式力矩電機驅動工件旋轉,角度編碼器閉環控制,配備專用液壓夾具。拖板采用矩形靜壓導軌,伺服電機+齒輪齒條驅動,光柵尺閉環控制。進給軸采用靜壓圓柱導軌,伺服電機+靜壓絲杠驅動,光柵尺閉環控制。砂輪主軸采用滾動軸承支承的電主軸。配備液壓伺服中心架。砂輪架可繞B軸擺動,適用于不同輪廓凸輪軸的加工。
(2)LT2(E)型曲軸磨床(雙砂輪架)
英國Cinetic Landis公司的曲軸磨床極具特色,該機采用隨動磨削方式磨削曲軸連桿頸或其它軸頸,該機床在中心高、整機體積、砂輪尺寸、總功率、加工節拍等方面較老一代產品進行了優化,獲得了更好的使用效果。
LT2(E)系列曲軸磨床采用整體鑄鐵床身,數控系統為專用的Landis CNC6400,頭架采用滾動軸承支撐,內裝式力矩電機驅動工件旋轉,角度編碼器閉環控制,配備專用的液壓卡盤。配備液壓伺服中心架,中心架通過液壓的方式驅動三片托瓦夾持曲軸中間段主軸頸,克服了曲軸類工件抗彎剛性不足的弱點。金剛滾輪修整器安裝在尾架的后側,修整器主軸采用角接觸球軸承支撐,直接由可變速電機驅動。
3 、結語
曲軸、凸輪軸是內燃發動機的關鍵零件。縱觀本屆展會的各家曲軸、凸輪軸加工設備,可以看出,隨著汽車工業的發展,發動機也隨之升級換代,迅速發展,境內外相關磨床產品也有了較快發展,其主要的發展趨勢是提高生產率、提高自動化程度、提高加工質量。就本屆出展的產品而言,表現出以下三個明顯的特點:
(1)就應用領域而言,集中在內燃發動機行業,尤其是在乘用車發動機行業,中、小型曲軸與凸輪軸磨床發展迅速,數量多、更新快。
(2)就技術水平而言,切點跟蹤磨削技術成為主流,直驅技術被廣泛使用,隨動式曲軸、凸輪軸磨床比重越來越多。
(3)就設備類型而言,許多著名的曲軸、凸輪軸磨床廠家不再僅僅著眼于單一的曲軸、凸輪軸磨床,而是面向整個曲軸、凸輪軸加工生產線,為用戶提供生產線的成套設備,并為其提供配套服務的完整技術方案。
當然,通過境內外曲軸磨床的同臺對比我們也清晰地發現,我國曲軸磨床發展現狀不容樂觀,境內磨床在可靠性方面還有一定差距,軟件及控制系統、人機交互可操作性方面的差距也較明顯。高精度、高效率、高可靠性仍然是境內曲軸磨床廠家需要努力的方向。
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