發動機（jī）曲軸加工機床的高效專用性，是曲軸（zhóu）製（zhì）造裝備的（de）一（yī）大典（diǎn）型特征。“高效專用”對機（jī）床的基本要求是高剛度、高速度和大功率。高效專用機床的基本特征是“量體裁衣”型，即按照用（yòng）戶需要提供個性化產品。

    
　　
　　整體解決方案要求

    
　　
　　高效專用機床屬於“精益機床”，去除冗餘功能，具有高效率和極強的針對性特（tè）點。現代（dài）高效專用機床的供貨方式（shì）是整體解決方（fāng）案。整（zhěng）體解決方案有如（rú）下要求：

    
　　
　　1．要求從設（shè）備研製到投產後都采用協同工程——與上下遊合（hé）作夥伴(供應商)及用戶，通過異地設計建立動態聯（lián）盟。聯合研製貫穿（chuān）於全過程，為用戶服務（wù）貫穿於產品全生命周期。

    
　　
　　2．要求供貨商熟悉用戶產品(包括預測（cè）中期發展的新產品)，熟悉用戶工藝，具有編程能力、設備（bèi）優化使用能力、工藝裝備成套能力和（hé）集成能力，即可將（jiāng）工藝係（xì）統、物流係統和信息係統集成為製造單元及相應的人員培訓。

    
　　
　　3．要求供貨商具備自主技術創新能力，提供的不僅是全麵的，還必須是當代技術水平可達到的“最佳”方案。促使供貨商實現用戶需求“拉動”的自主創新。同時，與用戶聯合研製過程中（zhōng）積累的多個創新，為開發的產品“原創性（xìng）”打下基礎。

    
　　
　　4．還要求供應商具備經濟分析（xī）能力（lì），能（néng）夠根據用戶資金(包括動態資金)，提出幾個方案及報價，並且（qiě）為用戶提出投資回報周期及盈利分析。

    
　　
　　5．要求用戶提供擬加工（gōng）工件圖紙或（huò）他們的典型工件圖紙和技術要（yào）求；提出應達到的生產率(單件加工工時)和質量水平(均應適當（dāng）高出現有的水平)；工件在本機床加工前後工序的情況，使得機（jī）床（chuáng）一到廠即可立即投入生產，而且加（jiā）工效率和加工質量（liàng）均能立刻穩定可靠地符合或高於用戶（hù）原來提出的要求，迅速創造效益。

    
　　
　　典型曲軸（zhóu）高效專用機床應用三例（lì）

    
　　
　　1.數控車-車拉機床

    
　　
　　車拉技術起源於美國（guó）的（de）一項（xiàng）技術專利，在曲軸加工中逐漸得到發展。目前的發展較為普遍，在國（guó）外大量用於半精加工曲軸的主軸頸和連杆軸頸加（jiā）工中。車拉技術加工形式可分（fèn）為3種：直線車拉、內（nèi）環（huán）刀具旋轉車拉和外環刀具旋轉車拉。車拉工藝大約在1983年左右開發出來，從1983～1988年短短的5年中，車拉工（gōng）藝從直線式發展成回（huí）轉式，到（dào）1988年發展到車－車拉工藝，到目前為止（zhǐ）其拉削方法也逐步改為梳（shū）刀（dāo）工藝代替，其主要特（tè）點有：一次設定能完成所有同（tóng）心圓的車削，具有在同一台機床上完成車（chē）-車拉加工、高效率、通過使用特殊卡盤和刀具係統實現柔性加工（gōng）以及機床保養簡便、維護成本低等優點，特別適用於平衡塊側麵不需加工、軸頸有沉割槽（cáo）的（de）曲軸。其中拉削工（gōng）藝可用高效的梳刀（dāo）技術代替，梳刀加工通常放到該工序的最後工步，通過微量的徑向進給和縱向車削實現高速精加工。采用梳刀工藝具有精度高、效率高、切（qiē）屑易清理和軸向進刀量小等優點。

    
　　
　　2.數控高速外銑機床

    
　　
　　20世紀90年代中期開發（fā）出來的CNC高速外銑技術，它對平衡塊（kuài）側麵（miàn）需要加工的曲軸，比CNC車削、CNC內（nèi）銑和車-車拉的生產（chǎn）效率還要（yào）高。以四拐曲軸（zhóu）為例：CNC車-車拉工（gōng）藝加工連杆軸頸要二道（dào）工序，而CNC高速（sù）外銑隻要一道工序就能完成(應（yīng）用工件回轉和（hé）銑刀進給伺服連（lián）動控製技術，可以一次裝夾不改變曲軸回轉中心隨（suí）動（dòng）跟蹤銑削（xuē）曲軸的連杆軸頸)，具（jù）有以下優點：切削速度高(可高達350m/min)、切削時間較短、工序循環時間較（jiào）短、切削力較（jiào）小、工（gōng）件溫升較低、刀具壽命高、換刀（dāo）次數（shù）少（shǎo）、加工精度更高（gāo）以及柔（róu）性更好。所以CNC高速外銑將是曲軸主軸頸和（hé）連杆軸頸粗加工的發展方向。

    
　　
　　3.數（shù）控（kòng）內銑（xǐ）機床

    
　　
　　數控內銑是20世紀80年代中期出現（xiàn）的工（gōng）藝，數控內（nèi）銑（xǐ）加工性能指標要高於普通（tōng）外銑加工，尤（yóu）其是對於鍛鋼曲軸，內銑更有利於斷屑、剛性（xìng）特別（bié）好。數控內銑銑削工藝是目前國際上曲軸（zhóu）連杆頸粗加工先進的加工方法之（zhī）一，尤其是大功率鍛鋼（gāng）曲軸的加工內銑工（gōng）藝更是首選。內銑機床有多種加工形式，使用最多的是曲軸固定型數（shù）控（kòng）曲軸（zhóu）內銑加工工（gōng）藝（yì），主要特點是：生產效率高、加工精度好、適用範圍廣和柔性好，其具（jù）有代（dài）表性的工藝裝備有德國HELLER公（gōng）司開（kāi）發的數控曲軸內銑機（jī）床係列。其主要功能特（tè）點有：曲（qǔ）軸固定（dìng）後不動，銑刀跟隨連杆（gǎn）頸銑削；機床床身為複（fù）合材料一體化結構；工件兩端（duān）電子同步電動機旋轉驅動；具有（yǒu）幹式切削、加工精度高和切削效率高等特點（diǎn）。控製係統（tǒng）可通過輸入零件的（de）基本參數，即可生成自動加工程序。

    
　　
　　典型曲軸（zhóu）高效專用機床（chuáng）的合理應用

    
　　
　　曲軸高效專（zhuān）用機床也有它的加工局限性，隻有合理應用（yòng）合適的加工機床，才能發揮出曲軸（zhóu）加工機床的高（gāo）效專用（yòng）性，從而提高工序（xù）的加工效率。

    
　　
　　1．當曲軸軸頸有沉割槽時，數控內銑機（jī）床不能加工；如（rú）果曲軸軸頸軸向有沉割槽時，數控高（gāo）速外（wài）銑機床和數控內銑機床（chuáng）均不能（néng）加工，但數控（kòng）車-車拉機床能很方便地加工。

    
　　
　　2．當平衡塊側麵需（xū）要加工時，數控內銑機床（chuáng）應當為首選（xuǎn）機床，因為內銑刀盤外（wài）圓（yuán）定位，剛性好，尤其適用於加工（gōng）大型鍛鋼曲軸；此時不適合用數控（kòng）車-車拉機（jī）床（chuáng），因為在曲軸的平衡塊側麵需要加（jiā）工的情況下，采用數控車-車拉機床加工，平（píng）衡塊側麵是斷續切（qiē）削，且曲（qǔ）軸轉（zhuǎn）速又很高，在這種工況下，崩刀（dāo）現象比較嚴重。

  
　　
　　3．當曲（qǔ）軸的軸頸無沉割槽，且平衡塊側麵不需加工時，原則上幾（jǐ）種機床都能加工。當加工轎車（chē）曲軸時，主軸頸采用數控車-車拉機床，連杆頸采用數控高速外銑機床則應成為最佳高效加工選擇；當加工（gōng）大型鍛（duàn）鋼曲軸時，則主軸頸和連杆頸均采用數控內銑機床比較合理。

    
　　
　　曲軸可以分為（wéi）體形較大的鍛鋼曲軸（zhóu）和輕量化的轎車曲軸，鍛鋼曲軸軸頸一般無沉割槽，且側麵需要（yào）加工，餘量較大；轎（jiào）車曲軸一般軸頸有沉割槽，且側麵不（bú）需要加（jiā）工。因此可以得出結論：加工（gōng）鍛鋼（gāng）曲軸采用數控內（nèi）銑機床，加工轎車曲軸主軸頸采用數控（kòng）車-車拉機床，連杆頸采用數控（kòng）高速外銑機（jī）床是比較（jiào）合理的高效加工（gōng）選擇。