曲轴车拉工艺优化方案

曲轴车拉加工就是将曲轴车削加工和拉削加工结合起来的一种加工工艺，曲轴车拉加工有以下特点。

① 生产效率较高。在曲轴车拉加工过程中，每个刀片切削刃仅切削工件一次，从而提高了刀具寿命，减少了换刀时间，机床利用率高，在不加工夹板面的情况下，可高效、快速地完成轴颈的加工。

② 加工精度高。曲轴车拉加工过程中，车拉加工刀盘将通过合理的随机动平衡控制，使车拉设备在加工曲轴连杆颈外圆和两侧端面时尽可能减小设备主轴和工件系统所受到离心惯性力的冲击，提高加工精度，可代替曲轴粗磨工序。

③ 适合于有沉割槽曲轴的加工。如果曲轴轴颈有沉割槽需要加工，在车拉机床刀盘上可设置专门刀片将轴颈、轴肩及沉割槽同时加工出来，而不必再另外增加加工沉割槽的机床，可节省设备投资。

④ 自动化水平高，工艺柔性好。车拉机床加工刀盘以及刀具的调整、清洗都有整套专用设备。在国外，甚至更换扇形块都可以使用机械手在机床上自动进行。

车拉加工是近些年发展起来的新型加工工艺，目前已在发动机曲轴加工中得到应用。车拉加工通过车削和拉削加工的结合，可在一次装夹中完成轴颈、圆角、辐板侧面的加工，加工精度高，可省去精车、粗磨工序。在车拉加工时，除了工件做旋转运动以外，刀具也作进给运动，以实现车拉切削加工。

根据刀具的运动形式，车拉加工可分为直线式车拉和旋转式车拉。

① 直线式车拉加工。直线性往复式车拉在加工过程中车拉刀具沿曲轴轴颈切线方向做直线运动，曲轴做定轴转动，进给量由相邻两个车拉刀之间的高度差———即刀具升程来确定。在直线式车拉中，刀具在工件回转运动的切线方向做直线运动，并依靠刀具的升程完成径向切入进给，刀具与平面拉刀相似，其工作原理如图6-24所示。(www.xing528.com)

图6-24 直线式车拉原理

② 旋转式车拉加工。在旋转式车拉加工过程中，工件做旋转运动的同时，刀具也作旋转运动，有时还需作径向进给运动。根据刀齿径向切入进给方式的不同，旋转式车拉又分为螺线形刀具车拉和圆柱形刀具车拉两种，其工作原理如图6-25所示。采用螺线形刀具时，如图6-25a所示，工件与刀具轴线之间的距离保持不变，刀具的径向切入进给是靠刀具上刀齿的高度各不相同形成阶梯式齿升来实现的。采用圆柱形刀具时，如图6-25b所示，刀具一边做旋转运动一边沿径向运动实现切入进给和让刀。

车拉切削由于总的切削量是被分配给多个依次进入的刀具切除的，或由数控装置控制刀具进给切除的，因此，切削力较小，而且每个刀具在开始切入时，切入厚度均为零。随着刀具进入，切削厚度逐渐增加直至最大值，然后切削厚度又减小，直至切出工件表面降为零。因此，切入切出柔和，加工平稳性好。此外在一次切削中每个刀具仅切削一段时间，刀片的散热条件较好，有利于延长刀具使用寿命，而且不需要切削液。在一次加工中能进行粗切和精切。

图6-25 旋转式车拉原理