双CBN砂轮随动磨床技术的发展与应用

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随着汽车行业的迅猛发展，各品牌竞争进入白热化，作为产品的核心竞争力——发动机，更为各大车企品牌所大举宣传。曲轴这一零件作为承载动力的媒介尤其重要，它的质量将直接影响发动机的品质。

当前汽油机曲轴轴颈表面加工质量要求极高，轴颈圆度、圆柱度值普遍要求达到0.003mm、0.005mm。若采用通用外圆磨床，在无法有效保证加工质量的前提下，无法同步磨削连杆颈，且加工节拍时间过长，直接影响产值。

为了在追求产值最大化的前提下，提升产品品质，各企业纷纷采用双CBN砂轮随动磨床。目前长城公司就采用了处于国际一线阵营的知名品牌——JUNKER。

该设备集成了BOSCH、DITTEL、FESTO、REXROTH等世界知名品牌零部件，有效地降低了设备故障率。同时设备采用先进的大理石床身，利用天然大理石固有的、极高的稳定性，将外界环境对机床的影响降到最低，为设备打下坚实的基础，确保稳定生产。

采用双CBN砂轮可磨削10万根曲轴，延长了寿命，还可连续加工200根曲轴修磨一次砂轮（普通刚玉砂轮加工5~7根曲轴需修磨一次砂轮），对加工节拍的影响微乎其微。砂轮由钢制基体外压制CBN沙粒构成，由于工艺特殊，所以砂轮的稳定性、尺寸一致性很高，可极大的压缩砂轮首次修磨时间。不仅如此，砂轮基体也可重复使用，大大降低了使用成本。砂轮直径600mm，砂轮接安轴即是伺服电动机转子，可无极变速，最大磨削速度高达150m/s。

砂轮采用三点式安装系统，在提升砂轮安装效率的前提下，可有效降低砂轮与驱动芯轴的误差，其同心精度小于0.002mm。配砂轮自动平衡系统，置于砂轮主轴内部，通过自动测算不平衡点，电动机驱动平衡块自动移动实现砂轮自平衡，从而提升轴颈表面磨削质量。

设备配X1、Z1、S1、C、X2、Z2、S2、W1、W2九个数控制，Z1/Z2为两砂轮轴向移动定位轴，定位精度为0.003mm，重复定位精度为0.002mm。X1/X2为两砂轮随动磨削移动轴，定位精度为0.003mm，重复定位精度为0.002mm。

随动磨削X1/X2轴采用圆柱式静压系统，在柱形导轨和机架之间无金属接触，无磨损，无需维护，使用寿命预计在10年以上。并且圆柱型静压导轨实现了液压油从不同方向支撑导轨，相对于通用的平行静压导轨的稳定性、精度更高。

采用由Lanny公司生产的冷却液控制阀，冷却液流量、压力可实现数控自由调整。根据磨削的不同阶段，自动调整冷却液压力和流量，从而避免对加工的影响，保证了加工质量。

设备控制系统内置强大的轴颈磨削轮廓测量图形成像，可直观显示出轴颈磨削前、后圆度图形，便于调试人员对其进行尺寸调整。设备配中心架，在磨削时采用三点式"抱紧"曲轴轴颈，提高磨削质量，采用不同的配置，可实现水基、油基两种方式冷却。同时设备还配LTA品牌烟雾收集装置，可有效净化因加工过程中冷却液高速、高压冲刷而产生的大量水雾或油污。配有的HMI人机对话界面，将加工内容转化为图形格式，通过简单的参数录入，即可实现程序调整，做到磨削轴颈尺寸微调。

设备配Marposs在线量仪，砂轮对曲轴轴颈进行磨削过程中，量仪实时反馈磨削尺寸，并实时反馈至设备控制系统中进行再计算，并与理论值进行对比分析后，最终下达磨削量。控制柜内置网口，通过网络连接可实现设备远程诊断，实时监控设备各机构运行状态，并对设备故障快速排查。

我公司使用的JUNKER随动磨床，配双砂轮头架，各头架配两块砂轮。主轴颈、连杆颈可同步磨削。通过砂轮头架自动转位，实现曲轴轴颈粗磨、精磨。通过Profibus总线与桁架机械手信号对接，实现曲轴自动上下料加工。

目前设备已正常运转约5年，未进行过大修，只是更换过必要的消耗件，设备可动率在97%以上，其磨削质量依然可以满足产品要求。