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国外缸盖、曲轴、连杆组合机床简介
组合机床开发公司 高成声 一 、
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汽车发动机主要零件气缸体、气缸盖、曲轴、连杆的主要加工设备是组合机床及其自
銎譬:.关于气缸体加工自动线,笔者已作过介绍。下面想介绍一下国外加工气缸盖、曲轴、 连杆的组合机床及其自动线
的生产线特点、工艺流程和机床
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
。
本文介绍的气缸盖材质为铅合金,其切削用量、导向型式和刀具材质已有专门文章介
绍过,这里不再重复。该缸盖生产节拍为 2分钟
。
一
、气缸生产线简介
1、气缸盖加工生产线特点:
(1)座圈、导管采用液体氮冷却自动装配
(2)导管孔由 AL单刃镗刀加7-(枪铰)工艺
(3)主浊道孔采用单刃硬质合金枪钻加工工艺
)大量采用多工位通用部件组成自动线
(5)自动线中加入加工中心参加铣削加工
(6)电气采用s配Ⅷ 的]lSU程控系统,带有故障诊断、彩色显示功能
2、气缸盖生产线工艺流程(节拍 2分钟)
(1)工件毛坯上机,加工进、排气管结合面及面上的定位销孔和螺孔,即第一台单机
。
(2)以进、捧气管接台面及其定位销孔为定位基准,加工顶面和底面
、进气和捧气导管
及座圈底孔、连接螺栓孔,钻、铰底平面上的两个定位销孔
。 即第一桑加工自动线。
(3)以底面及其定位销孔为定位基准,由加工中心机床铣削气缸盖上的五个小平面
,
加工前、后端面及其螺孔和火花塞孔。即第二条加工自动线
。
)去
座圈一 凸轮轴、互盏装配. 一 。一 ~⋯ ’
(5)以进、排气管接合面l及其定位销孔为基准。精加工导管孔、座圈锥面及精镗凸轮轴
孔·Bp第三条舡 自动线。
(6)清洗———终检.
3、气缸盖生产线主要机床简介
(1)第一台单机
图1为气缸盖定位基准简图,为了清楚起见,简图是对着定位面绘制的
.
夹具的夹紧功能如下:首先由油缸 8对气缸盏。鼻子 自动定心
,油缸 锄 、
z眦O将汽缸盖推靠在 V 2定位面上,油缸zH1、zH2、zH3对着三个支承点对气缸盖实
现夹紧,油缸2 砺、珏玎将辅助支承推靠在气缸盖的毛坯面上。油缸蹦 4
、zH5对着辅助支
承点实现辅髓夹紧.
该机床型式为三己虚回转工作台,I工位为装缸料工位
, Ⅱ工位设纵向机械滑台,分
一 1 一
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图2为该机床夹具结构原理
图 1
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两次铣削(粗铣、精铣)气缸盖进、排气管接合面。在纵向机械滑台上同时安装—个}睦 式
动力头,钻— 斜孔.Ⅲ工位证研 转塔动力头,姬£该面上的蠕(孔、蜊蝴 幽 龟踊 个
定位销孔,定位销孔经钻、饺舡 ,孔距公差可达到士0.o25m .钻孔、攻丝之后·都对孔探
进行乳探柱查并冲屑。
转工作台采用液压马达通过齿轮藏速装置驱动其回转.采
台进行定位.
一 2 一
电胡I马医动.五工 位珂
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皇 嚣 厶上'铣凸轮榭瓯 始面和铣凸轮轴半园 O2A为双铣头,安装在一个纵向机械滑台上,铣凸轮轴把瓦盏硬售咖祁锰凸张和平凹
孔,其铣刀见图3。
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图 3
04B为单铣头纵向机械滑台,对缸盖底面进行粗、精铣,即铣两次
06A为专用铣头,铣弧面。06B为机械滑台,钻底面孔
OBA为专用铣头,精铣弧面。08B为两工位回转主轴箱,钴、铰底面孔·
. ⋯ ⋯
10A 工位双轴十字滑台.粗镗八个挺杆孔并倒角,同《性主轴加工e l。B为专用铣
头,铣削水管接头法兰面。
12A为五工位转塔动力头,钴顶面孔,其中包括钻导管底孔、键爨栓平面等·
14B为两工位双轴回转主轴箱,成形} 烧窒,刚性主轴 Ⅱ=L
16A为两工位双轴十字滑台,对挺杆孔进行铲背加工,刚性主轴加工。
l6B 四工位四轴十字滑台,分四次完成全部进、排气导管孔的粗镗及座圈孔的粗
镗,刚
我国气缸盖进、排气导管孔及其座圈孔加工机床都是采用两台机床加工,也萄 旺
进气;管孔及其座圈孔为一台机床,加工排气导管孔及其座匿孔为一台 蹇: 加
方案必须增加机床台数,使用户厂不但增 Ⅱ投资,而且增加占地面积,增多撂§ ·
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国;卜则采用四工位四轴十字滑台加L磲,其优点不言而喻。如何安捧工序曙 技
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萨
图 5
图中 101、103、106、108为j{}气导管孔及其座圈孔,102、104、105、l07、为进气导管孔
及其座圈孔。
机床主轴可以按图6所示安排 这样 I工位加工 102、105、108,Ⅱ工位加工 1Ol、l04、
107孔;Ⅲ工位加工 103孔;Ⅳ工位加工 106孔。笔者认为:年产纲领十万件气缸盖进、排
气系统加工,采用国外的加工方案是最优方案。
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图6 注:轴 l、2——加工排气孔;轴 3、4——加工进气孔。
18A为双工位回转主轴箱.铰顶面孔及攻螺纹。18B和 16B一样的机床方案,只是精
锺进、排气导管孔及其座圈孔。
20A为四工位双轴十字滑台,半精镗挺杆孔,刚性主轴加工。20B为检查导管孔及座
圈孔孔径和同轴度的气动测量机。
(3)第二条气缸盖加工自动线简介
02A为加工中心机床,铣气缸盖上的五个凸台面。02B为双滑台枪钻主油道孔。02工
位为回转式夹具。
04A为三工位回转主轴箱,04B为四工位回转主轴箱,钴、攻两端面螺纹孔。
6A为双滑台枪钻凸轮轴横向油孔 6B为四工位回转主轴箱.加工—侧面螺纹孔。刚
性主轴加工。
8A为五工位回转主轴箱,加工回油窒孔,8B为三工位回转主轴箱,加工火花塞孔.刚
性主轴舡
10A为四工位圃转主轴箱,加工斜孔,刚性主轴加工。
(4)第三条气缸盖加工自动线简介
02A为单铣头,用两把三面刃铣刀铣轴承止推面。0盟为单铣头纵向机械滑台,精铣
气缸盖底面.也是分两次走刀。
一 J 一
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04A为四工位双轴十字滑台,精镗挺杆孔,剐性主轴舡 。04B为四工位单轴十字滑
台,精车进气阀座圈锥面及枪铰导管孔。
06B为四工位单轴十字滑台,精车排气阀座圈锥面及枪铰导管孔。
进、排气座圈锥面精车和枪铰导管孔的同轴度产品图纸要求 0.06ram,要求机床达
到 40.036rata,实际控制在 40.12rru-'n以内。
09B为单工位单轴精镗凸轮轴孔及密封座圈孔。密封座圈孔对凸轮轴中 的跳
动为 0.03ram。
(5)自动线夹具简介
和其它组合机床夹具一样,为了减小主夹紧力,以免缸盖变形影响加工精度,夹具设
置了辅助支承 图 7为铣凸轮轴半圆孔夹具简圈。
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图 8
二、曲轴生产线简介
下面将要介绍的曲轴生产线,节拍为 2分钟。
1、曲轴生产线特点
(1)采用钻质量中心孔工艺
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(2)主轴轴颈和连杆轴颈采用高速内铣加工工艺
(3)主轴轱颈囵角采用滚压加Ⅱ 艺
(4)止推面采用精车受挤压加工工艺
(5)油孔加工采用双滑台枪钻工艺
(6)主轴轴颈采甩五砂轮磨头加工
c7)终柱采用HOMMELWERKE自动测量机,一次检出78个关键尺寸精度
2、曲轴加工生产线工艺流程
铣两端面一—打质量中心孔一—镜定位面一—铣主轴轴颈一—铣连杆轴颈一一校直
一 一 车法兰一一车轴头一—车主轴轴颈一一精车连杆轴颈(第一条加工自动线)一—钻深
油孔(第二条加工 自动线)一一清洗一一淬火一一回火一一圆角滚压—一校直一一 lE推面
精车加工一一磨主轴轴颈一一磨连杆轴颈一一加工法兰孔(第三条加工自动线)一磨法兰
一 一 磨轴头一一动平衡一—探伤一—砂带抛光一一清洗一一终检。
3、曲轴加工生产线主要机床简介
(1)曲轴精车连杆轴颈自动线
曲轴精车连杆轴颈自动线由一台单机组成 曲轴通过连续摆动送料装置输送到加工
工位,每次输送两个益轴。夹具下方设油缸将曲轴抬起到取尖内以实现益轴的回转运动。
刀架在曲轴
(2)深油孔加工自动线
深油孔加工自动线由三台主机组成,曲轴采用抬起步伐式输送带输送。
第一台机床加工 1、2连杆轴颈深沽孔.第二台机床加工 3、4连杆轴颈深油孔,第三台
机床倒八个孔口角。每台机床一次加工两个曲轴,工件距离为 200nvn,输送步距为
800ram。 。
图9为曲轴探油孔加工自动线第一台单机筒图。
图 9
曲轴以2、4主轴颈定位,在自动线A面设置一个摆动式推靠装置(图9简图来表示
一 6 一
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出来),由摆动装置将曲轴推靠至B面上的卡盘内。由图 i0所示将曲轴在回转方向上定
位。定位后,夹盘夹紧曲轴之后,推靠机构和曲轴回转方向定位复位,曲轴由伺服液压马达
带动回转到要由E工的角度之后对曲轴进行夹紧。枪钻完成第 1工位加工后,再重复以
上所叙述的动作,在第Ⅱ工位上加工。
图 10
第二台机床与第一台机床一样,只是将加工动力头移至B面,用来加工另外两个油道
孔
第三台机床倒八个孔口角。其机床简图如图11所示。机床动作与前两台机床动作基
本相同,这里就 不再叙述了。
(3)法兰孔加工自动线
法兰孔加工自动线也由三台机床组成。自动线B面用于加工法兰上的六个螺栓孔和
中间定位孔。A面用于舡 另—端螺纹孔,铣—个平面和键槽。
第一台机床A面为一机械滑台,其上有—个钻孔主轴,—个攻螺纹主轴,两个孔探检
查主轴,用于钻孔后和攻丝后对孔深进行检查和冲屑。
图 l1
第一台机床B面设置—个机械滑台,其上又安装—个立柱滑台。图l2为立柱滑台上
— — 7 ——
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主轴箱主轴分布图。3B主轴钻定位孔,3Bf钻法兰盘 t三个螺栓底孔,4B钻法兰上另外三
t螺栓底孔,4B'检查法兰盘 E六个孔的孔深,5]3粗扩定位孔,5]3 精扩定位孔。曲轴移动
一 个步距.主轴箱上、下各加工一次。
图 l2
第二台机床A面为一个液压滑台,其上安装一个单轴回转装置,用于对曲轴实现夹
紧并使其在夹具的两个中 D架内旋转。实现曲轴的主运动。B面设置三个动力头,图13为
这兰个动力头示意图。这三个动力头安装在一个懊【』J芪座上。10B及10C为160/400液压滑
台。10B精镗定位孔,10C对定位孔倒角。llB是一个滑套动力头,铰定位孔。
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. — 一 .斗 .—卫 .— 一
图 13
第三台机床A面为—个机械滑台,其上安装一个立、卧双轴专用铣削动力头,铣曲轴
小头上的—个平面和键槽。B面为—个机械滑台,主轴箱上设三组主轴,一组用来扩孔,一
组用来攻丝,另一组用来检查丝锥是否折断。
三、连杆加工生产线
连杆生产纲领为 4O万套,节拍为 30秒。
1、连杆加工生产线特点:
(1)连杆两平面采用双立柱对置砂轮磨削加工工艺
(2)深油孔采用枪钻加工工艺
(3)大、小头精镗加工中设置自动测量工位,并进行刀具自动补偿
(4)大、小头孔采用双轴三工位珩磨加工,并巨具有自动测量和自动补偿功能
(5)终检采用 P0 测量机对大、小头孔孔径、平行度、扭曲度进行测量,并进行
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重量分组
2、连杆加工生产线工艺流程
磨连杆两平面一一切断一一拉削结合面、连杆大头半圆孔一一清洗一—钴、镗小头孔
一 一 自动线加工螺栓孔、磨结合面一一压入铜套一一精整铜套一—铜套倒角一一枪钻释
油孔一一连杆装配一—精镗大、小头孔一—珩磨大、小头孔。
3、连杆加工生产线主要机床简介
(1)连杆小头孔钻、镗机床
机床型式为四工位回转工作台。l工位装卸料,I工位在连杆实体上采用双刃可转住
刀片钻出e22mm小头孔,Ⅲ工位镗小头孔至e22.7mm 采用镗车刀盘对小头孔内外孔Ifl
倒角。IV工位精镗小头孔至~p23H6mm,同样采用镗车刀盘倒内、外角。切削用量见下表;
\ \ 旺 内容 钻小头孔 半精镗小头孔 精镗小头孔
切削用 \
中刀 (ram) 22 22.7 23I"19
n (r/n'dn) 2000 3000 2500
V (m/finn) 138 214 177
S (mm/r) 0.12 O.26 0.26
Vs (ram/rain) 240 780 710
(2)连杆大、小头孔精镗机床
机床型式为四工位回转工作台 I工位装卸料,Ⅱ工位半精镗大头孔,Ⅲ工位精镁大、
小头孔.Ⅳ工位为双轴检测工位。切削用量见下表:
\ 加工内容
切削亩 半精镗大头孔 精镗大头孔(双刀) 精镗小头孔
刀 (mm) 50.2~/5o.53 l9.95
n (r/nan) l020 1590 3980
V (m/rr~n) 160 250 250
S (ram/r) 。.196 0.2/0.094 0.038
vs (ram/rain) 200 318/150 l5O
4、连杆螺栓孔加工自动线
‘该自动线主要特点是:第一,自动上、下料;第二,在自动线上磨削结合面;第三,采用
常规工艺,即钻、扩、铰加工连杆螺栓孔,保证孔距和公差达 60:i:0.05ram。
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