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作者: 发布时间:2007-09-08 来源: 繁体版
>摘要:全数控凸轮轴磨床是汽油发动机和柴油发动机凸轮轴关键生产设备,它直接影响发动机的性能和效率。由于其磨削工艺复杂、磨削精度很高,一直依赖进口,目前国内完全可采用西门子840C数控系统实现全数控凸轮磨床的
>摘要:全数控凸轮轴磨床是汽油发动机和柴油发动机凸轮轴关键生产设备,它直接影响发动机的性能和效率。由于其磨削工艺复杂、磨削精度很高,一直依赖进口,目前国内完全可采用西门子840C数控系统实现全数控凸轮磨床的制造或技术改造。

一.凸轮轴磨床概述

---- 凸轮轴磨床可分为非数控靠磨磨床、数控靠磨磨床、全数控磨床三大类。其中全数控磨床技术难度最大,但其最大的优点是磨削精度高、产品质量稳定、产品更换灵活方便、生产效率高。目前国内已开始采用西门子840C数控系统实现全数控凸轮磨床的制造或技术改造。

凸轮轴简介
凸轮轴对汽车而言是一个关键的基础部件,它安装于发动机内,控制气缸的进气和排气,一个气缸由一个进气和一个排气凸轮控制,广泛应用于汽油发动机和柴油发动机,如摩托车、汽车、火车、卡车等。
每个凸轮轴是由若干个凸轮组成,如四缸发动机,一个凸轮轴由八个凸轮组成。

每个凸轮其形状为桃形,由基园和许多二次曲线,三次曲线及圆弧组成,其构成的封闭曲线称为生成曲线。生成曲线的线型误差将直接影响发动机气缸内燃料燃烧质量,进而影响发动机工作性能。参见附件1产品图。

每个凸轮轴都要经过对毛坯的车、铣、钻、粗磨、精磨等二十多个工序才能完成。凸轮轴磨床就是完成凸轮轴最后一个工序:粗磨、精磨凸轮轴上的每个凸轮。 这里以FN3全数控凸轮轴磨床(下称FN3磨床)为例说明。


FN3磨床概述
FN3磨床由原西德FORTUNA公司生产,其型号为FN3-DS350/1000.FN3磨床机械部分由机床身、工作台、头架、尾架、主轴砂轮、砂轮修造器、液压系统、冷却系统、动平衡系统等部件组成。电气部分由数控系统、模拟驱动系统、MARPOSS测量仪、超声波检测仪等部件组成。

磨床技术指标
FN3磨床主要技术指标:
X轴行程(线性) 0-300毫米, 速度 10米/分.
Z轴行程(线性) 0-1000毫米,速度 10米/分.
C轴行程(旋转) 0-360度, 转速 200转/分.
主轴砂轮线速度 35-60米/分
金刚轮转速 500-2000转/分

二.数控系统配置
---- 数控系统不仅具有是组成数控磨床不可缺少的重要部分,它通过驱动系统、测量系统完成对工件的精确磨削,并对磨床辅助部件或设备进行监控。

---- FN3磨床为全数控凸轮轴磨床,要求数控系统不仅具有对模拟驱动系统、液压系统、冷却系统、动平衡仪、MARPOSS测量仪、超声波检测仪等的监控,更重要的是具有凸轮曲线磨削功能,并确保凸轮轴的各项技术指标满足设计要求。

---- 西门子840C数控系统完全能满足全数控凸轮轴磨床的要求。主要原因是它具有电子齿轮轴、直线表插补、曲线表插补、C轴调速功能功能。其配置主要如下:

硬件配置:选用840C12槽主机框架包括MMC CPU板、NC CPU板、 PLC CPU板、位控板及 DMP模块等,操作台选用显示器、机床控制键盘;

软件配置:OS系统软件选用DRDOSV6.0版,数控软件选用V6.02版(非出口版);

选件配置:电子齿轮、直线表插补、曲线表插补等。
三.FN3磨床电气系统设计


凸轮轴磨床电气与磨削工艺
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