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问题
该公司采用普通磨床磨削曲轴连杆销轴颈，在实际生产中，经过一段时间的使用发现，在磨削长度小于3m、质量小于2t的曲轴时，连杆销轴颈的圆柱度、平行度均能满足产品图样的要求，而磨削长度大于3m、质量大于2t的曲轴时，则不能满足要求。
经过认真研究分析，发现造成上述问题的主要原因是曲轴太重、太细长，曲轴本身刚性差，存在弯曲变形，挠度大船舶自动化设备维修，磨削过程中不可能将所有的主轴颈中心线调整到同一中心线上。因为普通磨床在磨削曲轴的曲柄销轴颈时，都是用一对偏心夹具，分别安装在磨床头箱主轴法兰和尾箱主轴法兰上，对曲轴两端主轴颈进行定位夹紧，用偏心夹具保证曲柄销轴颈中心线与磨床主轴中心线在同一中心线上，然后再进行磨削加工。这种磨削方法，曲轴主轴颈不需要支撑，中心架只在要磨削的曲柄销轴颈处支撑。曲柄销轴颈磨圆后，手动调整中心架跟踪并调整所支撑的曲柄销轴颈磨削至最终尺寸，如图1所示。
图 1
1.主轴箱 2.尾座 3、4.偏心夹
5.砂轮 6.主轴颈 7.曲柄销轴颈
当曲轴长度大于3m、质量大于2t时(见图2)，由于曲轴本身刚性差、细长，曲轴长度中心处的挠度变形最大，主轴颈得不到支撑，仅靠曲柄销轴颈中心架无法调整所有主轴颈中心线保持在同一中心线上，因此实际加工中无法保证磨削后的曲柄销轴颈的圆柱度和平行度要求。为确保满足要求，设计了一种用于磨削船用曲轴曲柄销轴颈的主轴支撑装置，将该装置支撑在中部主轴颈最大挠度处，可方便、快捷地将所有主轴颈中心线调整到同一中心线上，彻底解决了上述问题。
图 2
问题的解决方案
用于磨削船用曲轴连杆销轴颈的主轴支撑装置结构如图3所示，该装置由支撑体、压板、侧腹板、支撑座、螺母、丝杠、螺栓、调节螺钉、调节座、轴承支架、锁紧螺母、主轴、轴承组成。
图 3
1.6. 螺钉 2. 支撑板 3. 压板 4. 侧肋板
5.支撑座 7.轴承 8.主轴
9.锁紧螺母 10.轴承支架 11.调整座
12.调节螺钉 13.螺母 14.螺栓
支撑体为空心圆盘状结构，压板采用挡块E定位，在各定位面F处加等高垫块，用螺钉1将压板与支撑体固定在一起。再加工出设计尺寸的半圆孔D，并保证半圆孔D中心尺寸与支撑体中心尺寸等于曲轴偏心尺寸L。
侧腹板及其上装置的结构原理：侧腹板通过螺栓螺母固定在支架本体的侧端面K上，在侧腹板外端面左右对称位置加工有凹槽P，调节座通过凹槽P定位并通过螺钉6固定在侧腹板上。轴承支架下端与调节座上端通过定位孔定位，轴承支架下端面开设有挡圈结构的螺纹孔，调节螺钉穿过调节座螺纹孔旋入轴承支架下端面挡圈结构的螺纹孔中船舶电子与信息设备保养，通过旋转调节螺钉带动轴承支架上下移动。轴承支架上端通过主轴将轴承与轴承支架固定在一起，主轴与轴承支架用锁紧螺母锁紧。
装置使用时，先将压板、侧腹板及其上的装置一起拆下，先将支撑体插入曲轴中部的支撑主轴颈内，再将带有支撑体的曲轴夹紧在偏心夹具的定位块上，再将曲轴的曲柄销轴颈对准并夹紧，将侧腹板及其上的装置一起夹紧在支撑体的侧端面K处，松开调节螺钉使轴承支撑向下移动船用曲轴尺寸，使轴承远离曲轴主轴颈船用曲轴尺寸，轻轻夹紧压板使装置与曲轴主轴颈固定在一起，再将装置的左右位置对准，使装置的中心线在曲轴主轴颈中心线与曲柄销轴颈中心线所形成的平面内，夹紧压板。然后调节支撑座的左右支撑轮，使装置的中心线与磨床主轴中心线在同一中心线上。开始磨削已对准的曲柄销轴颈。曲柄销轴颈磨圆后，用手调整曲柄销轴颈处中心架，跟踪调整磨削到产品图纸尺寸。磨削下一个曲柄销轴颈时，先旋转调整螺钉，带动轴承支座向上移动，使轴承与曲轴主轴颈紧密接触。松开压板，再松开曲轴主轴颈两端偏心夹上的夹板，将曲轴旋转至下一个曲柄销轴颈位置，将曲轴主轴颈两端偏心夹上的夹板对准夹紧，夹紧曲轴主轴颈。同时夹紧压板，松开调整螺钉，将轴承支座向下移动，松开轴承与曲轴主轴颈，然后开始磨削曲轴的另一个曲柄销轴颈。
防范措施
支撑体的空心盘状结构应合理设计，应能穿过曲轴并具有足够的刚度和强度。支撑体的外径应大于以曲轴主轴颈为中心的曲轴旋转直径。装置的最大厚度尺寸H应小于曲轴主轴颈的宽度尺寸。半圆孔中心D与支撑体中心尺寸L之间的公差越小越好。因此，设计公差小于0.02mm。支撑体外径的圆柱度公差越小越好。因此，设计公差小于0.015mm。在磨削下曲轴销轴颈时，松（夹）压板时，一定要均匀松（夹）两边的螺钉，防止装置旋转。
结论
该船用曲轴连杆销轴颈主轴支撑装置在大型船用曲轴磨削加工中取得了显著效果，解决了曲轴自重引起弯曲变形，导致磨削后的连杆销轴颈圆柱度、平行度超标的问题，经过两年多的使用，证实完全满足产品图纸要求。
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