缸體主軸承孔及止推面、凸輪軸孔的數(shù)控加工

缸體主軸承孔及止推面、凸輪軸孔的數(shù)控加工

0研制端面精密數(shù)控組合機(jī)床主軸孔和主缸孔的加工是體動(dòng)工具加工中非常重要的過程。它的精度要求很高，不需要得到保證，加工難度大?，F(xiàn)在中國只有半精致的河床，但精控床必須依賴于進(jìn)口。進(jìn)口計(jì)算機(jī)精度穩(wěn)定，但成本高，使用維護(hù)成本高。為了解決這個(gè)問題，提高精控機(jī)械的整體技術(shù)水平，我們公司根據(jù)多年在國內(nèi)外的豐富經(jīng)驗(yàn)，成功開發(fā)了4h90套中型陳u胡車段的精控元件。國內(nèi)采購結(jié)束后，滿足了用戶的不同精度要求，達(dá)到了進(jìn)口國內(nèi)采購水平。經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，已完全取代了進(jìn)口機(jī)槍。1零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)被加工零件零件名稱:缸體總成10BF11-02010工件材料:HT250;硬度:HB174~255;重量:150kg。精鏜主軸承孔:直徑ф92±0.018,圓度0.013,同軸度ф0.02,表面粗糙度Ra1.6精車止推面:寬度33.23±0.05,止推面至主銷距離343.4±0.1,止推面兩端面垂直度0.03精鏜凸輪軸孔:直徑ф57.24±0.018,圓度0.013,同軸度ф0.02,凸輪軸孔位置度ф0.04,表面粗糙度Ra1.6精鏜主軸承孔(拉鏜):V=152.6/153.1m/min,N=530r/min,S0=0.1mm/r,Sm=53mm/min。車止推面:V=104.2~151m/min,N=400r/min,S0=0.065mm/r,Sm=26mm/min。精鏜凸輪軸孔(拉鏜):V=159.94/160.57m/min,N=945r/min,S0=0.056mm/r,Sm=53mm/min。(5)機(jī)床結(jié)構(gòu)機(jī)床結(jié)構(gòu)配置形式為雙面臥式鏜孔車端面數(shù)控精密組合機(jī)床,中間有底座、兩端為專用數(shù)控滑臺(tái)、多軸精鏜頭、400×500-3軸主軸箱、夾具、桁架機(jī)械手上下料、機(jī)動(dòng)滾道、刀具、電氣、液壓、大流量冷卻及全防護(hù)等組成。裝夾零件基面高度為1160mm。工件流向?yàn)檎龝r(shí)齒輪室朝前,工件自左向右輸送。機(jī)床動(dòng)作循環(huán):上下料桁架機(jī)械手送料—工件落下(落到讓刀位置)—左側(cè)鏜頭快速進(jìn)刀—工件二次落下(氣檢)—工件推靠—工件夾緊—輔助支承上升—左側(cè)滑臺(tái)工進(jìn)(右側(cè)滑臺(tái)快進(jìn)—工進(jìn)—快退)—左側(cè)鏜頭工退—左側(cè)鏜頭主軸定位—工件松開(輔助支承退回原位和推靠撤回原位)—工件抬起(讓刀位置)—左側(cè)鏜刀退回—工件二次抬起—上下料桁架機(jī)械手送出工件,完成一個(gè)動(dòng)作循環(huán)。圖2為機(jī)床總圖。2重要部門的介紹2.1gatco滾動(dòng)軸承建模技術(shù)夾具是組合機(jī)床的重要部件,是保證機(jī)床加工精度(尺寸精度、幾何精度和位置精度)的關(guān)鍵部件之一。本機(jī)床夾具是采用三點(diǎn)固定定位(提高定位精度),三點(diǎn)輔助支承(增加缸體定位的穩(wěn)定性、防止夾緊變形),工件定位后采用氣檢進(jìn)行定位確認(rèn)并清潔定位面;采用固定式定位銷,設(shè)有工件側(cè)向推靠裝置,消除工件定位銷孔與定位銷的側(cè)向間隙,見圖3。滾動(dòng)導(dǎo)向裝置是本文機(jī)床夾具的重中之重,采用分體式結(jié)構(gòu),主軸承孔和凸輪軸孔位置可調(diào),保證其位置度ue7880.04;進(jìn)口GATCO滾動(dòng)導(dǎo)套,具有高的精度及良好的精度保持性,見圖4。此夾具結(jié)構(gòu)為保證被加工零件的精度夯實(shí)了基礎(chǔ)。2.2孔加工主軸傳動(dòng)專用精密級(jí)鏜削頭,鏜頭主軸軸承選用進(jìn)口軸承FAG,主軸承孔和凸輪軸孔加工的主軸分別由兩個(gè)獨(dú)立伺服電機(jī)控制、無級(jí)變速、主軸定位,主軸與刀具間采用小浮動(dòng)量接頭連接,有高的精度、剛度及良好的精度保持性,主軸的傳動(dòng)平穩(wěn)。是本機(jī)床的關(guān)鍵部件。2.3刀具復(fù)合加工鏜刀總成采用MAPAL線鏜刀,與滾動(dòng)導(dǎo)向裝置配研;主軸承孔半精鏜、精鏜兩工序?qū)⒅雇泼娴毒邚?fù)合在一個(gè)鏜桿上,通過芯桿的行程實(shí)現(xiàn)止推面的粗、精加工;凸輪軸孔半精、精鏜兩工序刀具復(fù)合在一個(gè)鏜桿上一次循環(huán)完成加工。即主軸承孔、凸輪軸孔、止推面及前后銷孔精加工在一次裝夾中完成全部加工,是保證機(jī)床加工精度(尺寸精度、幾何精度和位置精度)的關(guān)鍵部件。3加工精度從表1的加工精度,可以看出本文機(jī)床的加工精度與進(jìn)口機(jī)床的加工精度基本相當(dāng),并且可靠性也很好,基本解決了缸體關(guān)鍵工序加工精度問題,可以替代進(jìn)口機(jī)床。4機(jī)床設(shè)計(jì)及加工工藝缸體鏜主軸承孔車止推面組合機(jī)床的研制,解決了發(fā)動(dòng)機(jī)精加工設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)問題,采用的各部件設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)先進(jìn),具有創(chuàng)新性;從根本上保證了機(jī)床的加工精度(尺寸精度、幾何精度和位置精度)及良好的可靠性,本機(jī)床運(yùn)行至今,機(jī)床加工精度均滿足設(shè)計(jì)要求,經(jīng)用戶使用并驗(yàn)證各