專利名稱：發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及加工發(fā)動機缸體多系列平行曲軸孔、凸輪軸孔，實現(xiàn)超精加工工藝單元的改進，特別是一種改進后適合多品種缸體大批量生產的先進的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床。
背景技術：
目前，國內加工汽車發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔多采用機械液壓傳動機構及軸承鏜套兩端支承的方式。但其缺點是專用機床只能適合一種產品的精加工，當市場需求新品時，還得需要從機床廠重新訂購適用于單一品種的專用機床，而原用機床改進起來非常困難。同時加工精度也受到相關元件使用壽命及可靠性的影響而造成加工精度受限。另外原生產工藝簡單、生產線流程較長、工序分散且單一、產品零件綜合關聯(lián)尺寸不易保證、需要大量的工人從事簡單的操作，因此人工成本較高。更主要的缺點是隨著國內汽車市場不斷的發(fā)展壯大以及由此而不斷變化的個性化需求，致使發(fā)動機技術不斷推陳出新，其缸體結構也就不斷變化，而前述生產線又不具備柔性化的特點，不能在同一條生產線上進行多品種轉化生產。綜上所述原有發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔專機急需改進以適應不斷變化的市場需求。
發(fā)明內容本實用新型的目的是為了提供一種結構設計更為合理、使用安全可靠的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，從根本上解決了現(xiàn)有缸體生產存在的加工精度不易保證、不能多品種混流生產的問題，本申請可實現(xiàn)一人操作，具有勞動強度大大降低、生產成本減少、及時響應市場對產品需求等優(yōu)點。本實用新型的技術方案是該發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，包括主軸傳動裝置、進給傳動裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺、工件物流傳輸系統(tǒng)、機床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)，其技術要點是工件數(shù)控滑臺兩側依次布置七個工位的主軸動力頭單元，分別是處于一工位位置的精加工凸輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于二工位位置的精加工平衡軸孔的精密主軸動力頭單元、處于三工位位置的精加工曲軸孔的精密主軸動力頭單元、處于四工位位置的精加工缸體前端面定位銷孔的精密主軸動力頭單元、處于五工位位置的補充加工經粗加工后的缸體前端面介輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于六工位位置的對預加工后的缸體后端面定位銷孔進行精鏜孔的精密主軸動力頭單元、處于七工位位置的補充加工缸體后端面曲軸油封定位孔的精密主軸動力頭單元。處于所述一工位、二工位、三工位的精密主軸動力頭單元的對側分別設置精密主軸夾持單元，所述精密主軸夾持單元的數(shù)控夾緊動力頭可鎖固安裝在精密主軸動力頭前側的加工刀具的前端刀桿夾持部位。所述精密主軸夾持單元包括液壓油缸、活塞桿、利用連接法蘭連接在活塞桿端部
3的精密夾持頭。所述工件數(shù)控滑臺上方設置夾具底板、和與之相對的利用夾緊油缸控制的夾緊元件。本實用新型的優(yōu)點及積極的技術效果是本實用新型針對不同結構缸體通過更換夾具，刀桿及軟件編程可實現(xiàn)多品種缸體大批量生產；并可通過伺服液壓定位、夾緊機構檢測保證工件安全可靠的處于正常加工狀態(tài)；通過幾年生產驗證其加工精度完全滿足發(fā)動機缸體幾何精度要求，生產效率平均每小時7至9件，工藝集成度高既在一次裝夾過程中完成了與曲軸孔，凸輪軸孔，缸體前后端面與曲軸孔，凸輪軸孔幾何位置關聯(lián)度高的安裝定位銷孔系加工。同時能對多品種直列缸體進行相關孔系的加工。所設計制造的加工單元實現(xiàn)了除上、下工件以外全部自動化加工。綜上，本實用新型能夠充分適應多品種、大批量、高精度、高效率、低成本的生產各種不同系列缸體曲軸孔、凸輪軸孔的制造工藝需求。符合現(xiàn)代制造的理念，使產品加工制造符合通用性的要求，從而極大的降低了生產制造成本，完全符合市場需求。

根據(jù)附圖對本實用新型作進一步說明圖1是本實用新型的整體結構示意圖；圖2是圖1中一工位處的結構示意圖；圖3是圖2中精密主軸夾持單元的局部剖視圖。圖中序號說明1精密主軸動力頭單元、2伺服電機、3超精密精加工刀具、4高精密切削加工刀具、5精密鏜削刀具、6缸體后端面、7缸體前端面、8精密主軸夾持單元、9工件數(shù)控滑臺、10工件、11機床電氣控制柜、12機床液壓系統(tǒng)、13機床冷卻及排屑系統(tǒng)、14數(shù)控系統(tǒng)控制器及操作面板、15滑臺底座、16動力單元數(shù)控滑臺、17夾持單元數(shù)控滑臺、18夾緊油缸、19油缸支板、20夾緊元件、21夾具底板、22工件定位銷、23液壓油缸、M油缸密封圈、25活塞桿J6連接法蘭、27連接拉桿、觀精密夾持頭、四刀桿夾持部位、30機床底座。
具體實施方式
根據(jù)圖1-3對本實用新型作詳細描述。本實用新型所述的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，主要由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺、工件物流傳輸系統(tǒng)、機床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)等組成。其中工件數(shù)控滑臺9兩側依次布置七個工位的主軸動力頭單元1，分別是處于一工位位置的精加工凸輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于二工位位置的精加工平衡軸孔的精密主軸動力頭單元、處于三工位位置的精加工曲軸孔的精密主軸動力頭單元、處于四工位位置的精加工缸體前端面7定位銷孔的精密主軸動力頭單元、處于五工位位置的補充加工經粗加工后的缸體前端面7介輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于六工位位置的對預加工后的缸體后端面6定位銷孔進行精鏜孔的精密主軸動力頭單元、處于七工位位置的補充加工缸體后端面6曲軸油封定位孔的精密主軸動力頭單元。處于一工位、二工位、三工位的精密主軸動力頭單元1的對側分別設置精密主軸夾持單元8，精密主軸夾持單元8的數(shù)控夾緊動力頭可鎖固安裝在精密主軸動力頭前側的加工刀具的前端刀桿夾持部位四。精密主軸動力頭單元1設于動力單元數(shù)控滑臺16之上，可沿滑臺向工件移動或移開，包括伺服電機2、精密主軸動力頭、安裝于精密主軸動力頭前端的加工刀具。其中一工位、二工位處加工刀具選擇超精密精加工刀具3，例如五組P⑶精鏜刀，三工位處為高精密切削加工刀具4，四至六工位處為精密切削刀具5。由于曲軸孔鏜刀桿、凸輪軸孔鏜刀桿采用尾端預拉緊以提高刀桿切削過程中的剛性并配備高精夾持頭，其預拉力可跟據(jù)加工需要進行微調，同時夾持頭回轉精度可控制在0. 003mm以內。精密主軸夾持單元8包括液壓油缸23、油缸密封圈24、活塞桿25、利用連接法蘭沈、連接拉桿27連接在活塞桿25端部的精密夾持頭觀。工件數(shù)控滑臺9上方設置夾具底板21、和與之相對的利用夾緊油缸18、油缸支板19控制的夾緊元件20。工件10可沿工件數(shù)控滑臺9依次移動至各工位處，在準備加工前利用夾具底板21、夾緊元件20實現(xiàn)夾緊定位，保證加工精度。工作過程簡述一工位處精加工凸輪軸孔主軸動力頭帶動刀具從缸體前端面進入到所要加工的孔內后，由數(shù)控夾緊動力頭鎖固刀具前端夾持部位，如圖3所示，工件數(shù)控滑臺回到工件加工的正確位置，開始依次加工5個凸輪軸孔，完成后，刀具退出工件至原位。二工位處精加工平衡軸孔，其雙面動力頭及工件滑臺循環(huán)步驟同上。三工位處精加工曲軸孔，雙面動力頭及工件移動滑臺循環(huán)步驟同上。四工位處精加工缸體前端面2個定位銷孔，由預加工后的孔內用精鏜刀分別加工對應的孔系。五工位處補充加工經粗加工后的缸體前端面介輪軸孔。六工位處加工缸體后端面定位銷孔，也是在預加工后的定位銷孔進行精鏜孔。七工位是補充加工后端面曲軸油封定位孔。綜上，本實用新型具備鏜孔、鉸孔及程序化數(shù)控設備的特點，可以根據(jù)相似產品工藝要求進行平行孔系鏜孔、鉸孔工序的按排；伺服液壓定位、夾緊機構具備自動調節(jié)定位夾緊力及可靠性的功能；工件物流傳輸系統(tǒng)具備準確、可靠、安全、等特點。
權利要求1.一種發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，包括主軸傳動裝置、進給傳動裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺、工件物流傳輸系統(tǒng)、機床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)，其特征在于工件數(shù)控滑臺兩側依次布置七個工位的主軸動力頭單元，分別是處于一工位位置的精加工凸輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于二工位位置的精加工平衡軸孔的精密主軸動力頭單元、處于三工位位置的精加工曲軸孔的精密主軸動力頭單元、處于四工位位置的精加工缸體前端面定位銷孔的精密主軸動力頭單元、處于五工位位置的補充加工經粗加工后的缸體前端面介輪軸孔的精密主軸動力頭單元、處于六工位位置的對預加工后的缸體后端面定位銷孔進行精鏜孔的精密主軸動力頭單元、處于七工位位置的補充加工缸體后端面曲軸油封定位孔的精密主軸動力頭單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，其特征在于處于所述一工位、二工位、三工位的精密主軸動力頭單元的對側分別設置精密主軸夾持單元，所述精密主軸夾持單元的數(shù)控夾緊動力頭可鎖固安裝在精密主軸動力頭前側的加工刀具的前端刀桿夾持部位。
3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，其特征在于所述精密主軸夾持單元包括液壓油缸、活塞桿、利用連接法蘭連接在活塞桿端部的精密夾持頭。
4.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，其特征在于所述工件數(shù)控滑臺上方設置夾具底板、和與之相對的利用夾緊油缸控制的夾緊元件。
專利摘要一種發(fā)動機缸體曲軸孔、凸輪軸孔加工機床，從根本上解決了現(xiàn)有缸體生產存在的加工精度不易保證、不能多品種混流生產的問題，它包括主軸傳動裝置、進給傳動裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺、工件物流傳輸系統(tǒng)、機床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)。本申請可實現(xiàn)一人操作，具有勞動強度大大降低、生產成本減少、及時響應市場對產品需求等優(yōu)點。
文檔編號B23P23/00GK202317654SQ201120437088
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權日2011年11月8日
發(fā)明者梅林 , 王景周 申請人:沈陽博龍汽車部件制造有限公司