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【摘要】通过长时间对曲轴线OP100磨床故障的分析、维修，总结出一些尺寸调整的经验与教训：尺寸不良，可以通过使用MASTER、测量和调整连杆颈跳动的方法解决。
【关键词】曲轴；磨床；维修
一、设备介绍
设备厂家：NAXOS；
设备型号：KBO400C；
操作系统：西门子840C
加工工艺：OP100A以驱动孔为定位磨削#1和#4连杆颈；
OP100B以#1连杆颈定位磨削#2和#3连杆颈。
设备示意：
设备定位夹紧：
OP100AOP100B
主要尺寸：
四个连杆颈的直径－电子量仪；
四个连杆颈的圆度－轮廓仪；
四个连杆颈的锥度－电子量仪；
四个连杆颈的冲程－检验夹具；
以#1连杆颈为基准，其余三个连杆颈的相位－检验夹具；
丝杠连杆颈粗糙度－粗糙度仪；
四个连杆颈的平行度－轮廓仪；
三个发信盘安装螺纹孔的位置度－三坐标。
二、尺寸问题分析与调整
（一）#4连杆颈相位超差（OP100A）
#4连杆颈的相位的测量是以#1连杆颈为原点，位置度要求0.16。
理论上左右卡盘同步的情况下，磨削的#1连杆颈#4连杆颈完全同心，即卡盘不同步是造成#4连杆颈相位超差的主要原因。
调整方法：
a、调整程序中的M19偏移值，将左右两侧卡盘主轴上的MARK线对齐（设备出厂时在左右两侧卡盘上做有MARK，理论上若两侧卡盘对齐在0.2mm内，加工工件则OK ）；
b、夹紧曲轴MASTER；
c、用两块表分别打在曲轴#1和#4连杆颈上，测量#1和#4连杆颈的跳动（相位方向）；
d、最理想状态下曲轴#1和#4连杆颈跳动和之间差值均为0；
e、松開工件，根据曲轴#1和#4表的差值，微调程序中左侧卡盘M19偏移值；
F、重新夹紧MASTER测量#1和#4连杆颈的跳动，#1和#4连杆颈跳动差值小于0.05mm可保证#4连杆颈相位OK(跳动差值越小越好)；
f、加工工件验证。
检查调整相位，主要测量图中点1和点2的跳动，点3和点4的跳动更多的影响的是冲程。
（二）驱动孔位置度超差（OP100A）
驱动孔的位置度使用三座标测量，若根据测量结果反复调整耗时时间较长。
调整方法：
a、查看OP090三坐标，确定OP100A来件尺寸合格；
b、卡盘夹紧曲轴MASTER；
c、用表打在曲轴#1连杆颈上，旋转卡盘测出垂直于冲程方向的跳动；
d、松开卡盘，拿出MASTER，根据所测得的跳动，打表调整驱动销的位置，数值上应等于跳动值的一半左右；
e、夹紧MASTER，复测#1连杆颈的跳动，小于0.05mm（越小越好）可保证驱动孔的位置不超差；
f、加工工件测量三坐标。
驱动孔的测量是以磨完的#1连杆颈为基准，驱动孔位置超差实际上是#1连杆颈相位超差，调整方法即为调整#1连杆颈同卡盘旋转中心同心。
因为驱动销的位置设计为多自由度可调，所以调整结束后要保证螺栓紧固，否则轻微受力则容易位置移动。
因为调整了驱动销的位置，在上料机械手上曲轴的定位装置没有调整的情况下会可能导致拨块报警的故障，所以调整完驱动销的位置后需要验证机械手上曲轴定位位置。
（三）#2和#3连杆颈相位超差（OP100B）
#2和#3连杆颈的关系同#1和#4连杆颈关系相同，以OP100A磨完的#1连杆颈定位来加工的。
#2和#3连杆颈的测量是以磨完的#1连杆颈为基准，#2和#3连杆颈相位超差实际上是卡盘以#1定位夹紧后，#2和#3连杆颈同卡盘旋转中心不同心。
#2和#3连杆颈相位超差主要有两种情况：
a、#2和#3连杆颈相位均在一个方向超差(类似OP100A调整驱动销的原理)；
b、#2和#3连杆颈中有一个相位超差（类似OP100A调整#4连杆颈相位原理）。
a、#2和#3连杆颈相位均在一个方向超差：
调整方法：
I、夹紧MASTER；
II、用两块表分别打在曲轴#2和#3连杆颈上，测量#2和#3连杆颈的跳动（相位方向）；
iii、最理想状态下曲轴#2和#3连杆颈跳动和之间差值均为０；
IV、松开工件，根据曲轴#2和#3表的差值，调整左侧卡盘内部以#1连杆颈定位装置；
v、重新夹紧MASTER测量#2和#3连杆颈的跳动，#2和#3连杆颈跳动小于0.05mm可保证#2和#3连杆颈相位OK(跳动值越小越好)；
调整前检查定位面是否磨损严重或有明显碰伤等，若有则进行更换。
调整完后硬限位的背帽一定要背紧。
若硬限位调整过大，需要关注机械手抓工件下落时是否会同硬限位相碰。
检查工件定位点的碰伤是否严重，可否抛掉。
b、#2和#3连杆颈中有一个相位超差：
#2和#3连杆颈有一个相位超差实际是靠近超差连杆颈的卡盘的停止位置偏，导致卡盘夹紧工件后超差连杆颈的中心同卡盘的中心不同心。
调整方法：
I、调整程序中的M19偏移值，将左右两侧卡盘主轴上的MARK线对齐（设备出厂时在左右两侧卡盘上做有MARK，理论上若两侧卡盘对齐在0.2mm内，加工工件则OK ）；
II、夹紧曲轴MASTER；
iii、用两块表分别打在曲轴#2和#3连杆颈上，测量#2和#3连杆颈的跳动（相位方向）；
IV、最理想状态下曲轴#2和#3连杆颈跳动和之间差值均为０；
VI 、松开工件，根据曲轴#2和#3表的差值，微调程序中左侧卡盘M19偏移值；
VII、重新夹紧MASTER测量#2和#3连杆颈的跳动，#2和#3连杆颈跳动差值小于0.05mm可保证#2和#3连杆颈相位OK(跳动差值越小越好)；
VIII、加工工件验证。
（四）连杆颈圆度和跳动不良（OP100A&B）
综合分析，可能有以下原因：
a、工件未夹紧，加工工件圆度超差；
b、卡盘夹紧油缸夹紧力不足；
c、卡盘旋转驱动部分例如皮带、减速机等磨损；
d、卡盘旋转轴承有磨损或者端面轴承松动；
e、砂轮主轴有振动，静压轴承有问题；
f、砂轮进给静压导轨压力不稳；
g、砂轮不良；
h、砂轮皮带磨损或涨紧机构存在问题。
i、液压波动；
j、冷却液等其他原因。
根据历史经验常见的可能原因：
a、卡盘抱紧臂焊接处裂纹；
b、卡盘抱紧臂焊接部位变形，导致夹紧点倾斜，或夹紧行程不足等。
随着长时间使用，抱紧臂焊接位置内部已经疲劳，近段时间，抱紧臂开焊成了影响加工圆度和跳动的主要原因。
检查调整方法：
a、夹紧工件，旋转卡盘，观察抱紧臂焊接部位是否有开焊或裂纹；
b、若有裂纹，则将夹紧臂拆下进行焊补或更换；
c、若无裂纹，检查圆度差的一侧卡爪铜块的磨损情况，若出现磨损较重则进行更换，出现同曲轴接触位置痕迹倾斜则需通过增加垫片进行调整。
c、因为现在加工的抱紧臂为焊接而成，同原件尺寸不能保持一样，安装时需先进行比较。
（五）#2和#3连杆颈相位不稳定(OP100B)
#2和#3连杆颈的加工依靠#1连杆颈为定位，尺寸不稳定的主要原因为定位不可靠。
调整方法：
A、更换顶紧弹簧销（DP00215172）；
B、调整弹簧销的位置，手动放工件，确认能够将工件顶靠在定位点上(建议顶紧工件弹簧销压入2mm左右)；
C、重复加工５件验证可靠性。
三、总结
存在的问题：
1、每次调整只对测量超差项，根据测量结果进行调整，调整好超差的尺寸往往又出现其他尺寸超差；
2、每次调整完进行三坐标测量，耗时，且容易产生很多调试工废；
3、对所有尺寸没有系统的总结，也没有形成一套可靠快速的方法。
得到的经验：
在确定来料尺寸OK的情况下，无论OP100A&B的#2、#3、#4连杆颈的相位超差，还是驱动孔、连杆颈圆度和跳动不良，都可以通过使用MASTER，测量和调整#1/#3（OP100A）和 #2/ #4 （OP100B）连杆颈的跳动的方法解决。理论上跳动在0.05mm内所有尺寸OK（跳动值越小越好），加工工件合格。
参考文献：
[1]引信设计手册编写组编，引信设计手册 ，国防工业出版社1978.7.28。
[2]廖国、尹玉珍计算机辅助告诉凸轮线综合计算，机械设计与制造1999.1(31)13~18。
[3]王益、高殿荣液压工程师技术手册.2010.10
【关键词】曲轴；磨床；维修
一、设备介绍
设备厂家：NAXOS；
设备型号：KBO400C；
操作系统：西门子840C
加工工艺：OP100A以驱动孔为定位磨削#1和#4连杆颈；
OP100B以#1连杆颈定位磨削#2和#3连杆颈。
设备示意：
设备定位夹紧：
OP100AOP100B
主要尺寸：
四个连杆颈的直径－电子量仪；
四个连杆颈的圆度－轮廓仪；
四个连杆颈的锥度－电子量仪；
四个连杆颈的冲程－检验夹具；
以#1连杆颈为基准，其余三个连杆颈的相位－检验夹具；
丝杠连杆颈粗糙度－粗糙度仪；
四个连杆颈的平行度－轮廓仪；
三个发信盘安装螺纹孔的位置度－三坐标。
二、尺寸问题分析与调整
（一）#4连杆颈相位超差（OP100A）
#4连杆颈的相位的测量是以#1连杆颈为原点，位置度要求0.16。
理论上左右卡盘同步的情况下，磨削的#1连杆颈#4连杆颈完全同心，即卡盘不同步是造成#4连杆颈相位超差的主要原因。
调整方法：
a、调整程序中的M19偏移值，将左右两侧卡盘主轴上的MARK线对齐（设备出厂时在左右两侧卡盘上做有MARK，理论上若两侧卡盘对齐在0.2mm内，加工工件则OK ）；
b、夹紧曲轴MASTER；
c、用两块表分别打在曲轴#1和#4连杆颈上，测量#1和#4连杆颈的跳动（相位方向）；
d、最理想状态下曲轴#1和#4连杆颈跳动和之间差值均为0；
e、松開工件，根据曲轴#1和#4表的差值，微调程序中左侧卡盘M19偏移值；
F、重新夹紧MASTER测量#1和#4连杆颈的跳动，#1和#4连杆颈跳动差值小于0.05mm可保证#4连杆颈相位OK(跳动差值越小越好)；
f、加工工件验证。
检查调整相位，主要测量图中点1和点2的跳动，点3和点4的跳动更多的影响的是冲程。
（二）驱动孔位置度超差（OP100A）
驱动孔的位置度使用三座标测量，若根据测量结果反复调整耗时时间较长。
调整方法：
a、查看OP090三坐标，确定OP100A来件尺寸合格；
b、卡盘夹紧曲轴MASTER；
c、用表打在曲轴#1连杆颈上，旋转卡盘测出垂直于冲程方向的跳动；
d、松开卡盘，拿出MASTER，根据所测得的跳动，打表调整驱动销的位置，数值上应等于跳动值的一半左右；
e、夹紧MASTER，复测#1连杆颈的跳动，小于0.05mm（越小越好）可保证驱动孔的位置不超差；
f、加工工件测量三坐标。
驱动孔的测量是以磨完的#1连杆颈为基准，驱动孔位置超差实际上是#1连杆颈相位超差，调整方法即为调整#1连杆颈同卡盘旋转中心同心。
因为驱动销的位置设计为多自由度可调，所以调整结束后要保证螺栓紧固，否则轻微受力则容易位置移动。
因为调整了驱动销的位置，在上料机械手上曲轴的定位装置没有调整的情况下会可能导致拨块报警的故障，所以调整完驱动销的位置后需要验证机械手上曲轴定位位置。
（三）#2和#3连杆颈相位超差（OP100B）
#2和#3连杆颈的关系同#1和#4连杆颈关系相同，以OP100A磨完的#1连杆颈定位来加工的。
#2和#3连杆颈的测量是以磨完的#1连杆颈为基准，#2和#3连杆颈相位超差实际上是卡盘以#1定位夹紧后，#2和#3连杆颈同卡盘旋转中心不同心。
#2和#3连杆颈相位超差主要有两种情况：
a、#2和#3连杆颈相位均在一个方向超差(类似OP100A调整驱动销的原理)；
b、#2和#3连杆颈中有一个相位超差（类似OP100A调整#4连杆颈相位原理）。
a、#2和#3连杆颈相位均在一个方向超差：
调整方法：
I、夹紧MASTER；
II、用两块表分别打在曲轴#2和#3连杆颈上，测量#2和#3连杆颈的跳动（相位方向）；
iii、最理想状态下曲轴#2和#3连杆颈跳动和之间差值均为０；
IV、松开工件，根据曲轴#2和#3表的差值，调整左侧卡盘内部以#1连杆颈定位装置；
v、重新夹紧MASTER测量#2和#3连杆颈的跳动，#2和#3连杆颈跳动小于0.05mm可保证#2和#3连杆颈相位OK(跳动值越小越好)；
调整前检查定位面是否磨损严重或有明显碰伤等，若有则进行更换。
调整完后硬限位的背帽一定要背紧。
若硬限位调整过大，需要关注机械手抓工件下落时是否会同硬限位相碰。
检查工件定位点的碰伤是否严重，可否抛掉。
b、#2和#3连杆颈中有一个相位超差：
#2和#3连杆颈有一个相位超差实际是靠近超差连杆颈的卡盘的停止位置偏，导致卡盘夹紧工件后超差连杆颈的中心同卡盘的中心不同心。
调整方法：
I、调整程序中的M19偏移值，将左右两侧卡盘主轴上的MARK线对齐（设备出厂时在左右两侧卡盘上做有MARK，理论上若两侧卡盘对齐在0.2mm内，加工工件则OK ）；
II、夹紧曲轴MASTER；
iii、用两块表分别打在曲轴#2和#3连杆颈上，测量#2和#3连杆颈的跳动（相位方向）；
IV、最理想状态下曲轴#2和#3连杆颈跳动和之间差值均为０；
VI 、松开工件，根据曲轴#2和#3表的差值，微调程序中左侧卡盘M19偏移值；
VII、重新夹紧MASTER测量#2和#3连杆颈的跳动，#2和#3连杆颈跳动差值小于0.05mm可保证#2和#3连杆颈相位OK(跳动差值越小越好)；
VIII、加工工件验证。
（四）连杆颈圆度和跳动不良（OP100A&B）
综合分析，可能有以下原因：
a、工件未夹紧，加工工件圆度超差；
b、卡盘夹紧油缸夹紧力不足；
c、卡盘旋转驱动部分例如皮带、减速机等磨损；
d、卡盘旋转轴承有磨损或者端面轴承松动；
e、砂轮主轴有振动，静压轴承有问题；
f、砂轮进给静压导轨压力不稳；
g、砂轮不良；
h、砂轮皮带磨损或涨紧机构存在问题。
i、液压波动；
j、冷却液等其他原因。
根据历史经验常见的可能原因：
a、卡盘抱紧臂焊接处裂纹；
b、卡盘抱紧臂焊接部位变形，导致夹紧点倾斜，或夹紧行程不足等。
随着长时间使用，抱紧臂焊接位置内部已经疲劳，近段时间，抱紧臂开焊成了影响加工圆度和跳动的主要原因。
检查调整方法：
a、夹紧工件，旋转卡盘，观察抱紧臂焊接部位是否有开焊或裂纹；
b、若有裂纹，则将夹紧臂拆下进行焊补或更换；
c、若无裂纹，检查圆度差的一侧卡爪铜块的磨损情况，若出现磨损较重则进行更换，出现同曲轴接触位置痕迹倾斜则需通过增加垫片进行调整。
c、因为现在加工的抱紧臂为焊接而成，同原件尺寸不能保持一样，安装时需先进行比较。
（五）#2和#3连杆颈相位不稳定(OP100B)
#2和#3连杆颈的加工依靠#1连杆颈为定位，尺寸不稳定的主要原因为定位不可靠。
调整方法：
A、更换顶紧弹簧销（DP00215172）；
B、调整弹簧销的位置，手动放工件，确认能够将工件顶靠在定位点上(建议顶紧工件弹簧销压入2mm左右)；
C、重复加工５件验证可靠性。
三、总结
存在的问题：
1、每次调整只对测量超差项，根据测量结果进行调整，调整好超差的尺寸往往又出现其他尺寸超差；
2、每次调整完进行三坐标测量，耗时，且容易产生很多调试工废；
3、对所有尺寸没有系统的总结，也没有形成一套可靠快速的方法。
得到的经验：
在确定来料尺寸OK的情况下，无论OP100A&B的#2、#3、#4连杆颈的相位超差，还是驱动孔、连杆颈圆度和跳动不良，都可以通过使用MASTER，测量和调整#1/#3（OP100A）和 #2/ #4 （OP100B）连杆颈的跳动的方法解决。理论上跳动在0.05mm内所有尺寸OK（跳动值越小越好），加工工件合格。
参考文献：
[1]引信设计手册编写组编，引信设计手册 ，国防工业出版社1978.7.28。
[2]廖国、尹玉珍计算机辅助告诉凸轮线综合计算，机械设计与制造1999.1(31)13~18。
[3]王益、高殿荣液压工程师技术手册.2010.10