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4110 柴油機機體主油道加工組合機床設(shè)計 劉玉梅 1 潘為祥 2 （ 1 邵陽學(xué)院 ，邵陽 422004） （ 2 神風(fēng)動力公司 ，邵陽 422000） The design of the main oillead dring mathinetool for cuting of the 4110 diesel engine cylinder block LIU Yu-mei 1 ，PAN Wei-xiang 2 （ 1 Shaoyang College，Shaoyang 422004，China）（ 2 Shenfeng Engine.Co.Ltd，Shaoyang 422000，China） 文章編號 ： -3997（ 8） 09-0018-02 【摘 要 】根據(jù) 4110柴油機主油道的的技術(shù)要求，在工藝分析的基礎(chǔ)上，闡述了 4110 柴油機主油道 加工的組合機床設(shè)計，該機床設(shè)計制造周期短，在實際生產(chǎn)中，動行可靠，操作維護方便 。 關(guān)鍵詞：主油道；組合機床；設(shè)計 【】According to the requirement of main oil-lead for 4110 diesel engine cylinder black， and on the basis of the technical analysis， Introduces the design of modular machine tool which is useed for cutting of the main oil-laed of 4110 diesel engine cylinder block.This machine tool runs reliably， It has simple and short producing period and is easy to operte and maintain. Key words： Mail oillead； Modular machine tool； Design 中圖分類號： TH12 文獻標(biāo)識碼： A 來稿日期： 2007-11-06 4 結(jié)論 由設(shè)計可以看出，用橡膠和彈簧做成的復(fù)合型減振器對低頻 和高頻減振都有很好的效果，可以充分利用橡膠的高阻尼性能和 彈簧的低頻特性 。彈簧喘振是沿彈簧軸線方向發(fā)生的低頻率 、高 振幅的震蕩現(xiàn)象 。這種震蕩是一種很大的激振力來源，它會導(dǎo)致 系統(tǒng)的強烈機械振動和橡膠超溫老化，在很短的時間內(nèi)造成減振 器的破壞，所以不允許彈簧進入喘振區(qū)工作 。為降低螺旋彈簧的 喘振，把螺旋彈簧與防振橡膠串聯(lián)是有效的 。為簡化起見，與螺旋彈 簧的質(zhì)量相比，假定防振橡膠的質(zhì)量可以忽略，換言之，就是不考 慮防振橡膠的喘振 。這對低于防振橡膠喘振諧振點的頻率來說是 正確的，螺旋彈簧的喘振從數(shù)十赫茲開始發(fā)生，防振橡膠則從數(shù) 百赫茲開始發(fā)生，而且由于有內(nèi)摩擦已不太顯著 。螺旋彈簧與防 振橡膠并聯(lián)使用的相當(dāng)多，但對降低喘振諧振點時的傳遞率效果不 大 。為此，仍以串聯(lián)使用為宜 。并聯(lián)使用的目的主要是為了使彈簧 特性保持非線性，同時減小彈簧的應(yīng)力，起到保護彈簧的作用 。 參考文獻 1日戶原春彥. 防振橡膠及應(yīng)用. 北京：中國鐵道出版社，1989 2 劉延柱，陳文良，陳立群. 振動力學(xué). 北京：高等教育出版社，2004 1 引言 為了保證內(nèi)燃機的正常工作，必須對各個相對運動表面，互 相摩擦的部位加注潤滑油，使其間形成一層油膜成為液態(tài)接觸， 這樣可以減小摩擦阻力，減少機件磨損，延長內(nèi)燃機的使用壽命 。 而且通過潤滑油不斷地流過運動零件的表面，帶走零件所吸收的 和由于相互摩擦產(chǎn)生的熱量，使零件的溫度不致過高 。而相應(yīng)的 這些油道主要分布在機體內(nèi)，其中主油道的加工為深孔加工 。深 孔加工工藝復(fù)雜，加工比較困難，影響生產(chǎn)率的提高，為此設(shè)計了 機體主油道孔加工組合機床 。 2 主油道孔工藝分析 4110 柴油機機體主油道孔加工工序簡圖，如圖 1 所示（部分 圖略） 。機體的材料為 HT250，硬度為 187-255HBS，在機體上布 局了三個主油道孔，分別為孔 1 直徑 16mm 深 421mm，孔 24直 徑 19mm 孔深 588.88mm，孔（ 35）直徑 16mm 深 576.88mm， （a） （b） 圖 1 主油道孔加工的工序簡圖 機械設(shè)計與制造 第 9 期 8 年 9 月 264.62 0.1 4 5 113.42 0.1 2 6 6 .9 5 0 .1 2 4 5 .2 5 0 .1 185.42 113.42 0.1 264.62 0.1 327 0.1 185.42 -0.063 -0.037 1 8 0 .2 5 0 .1 9 5 .2 5 2 4 5 .2 5 0 .1 2 6 6 .9 5 0 .11 2 3 18- - 孔 的表面粗糙底度 Ra3.2m，且 3 孔分別對基準 A-B 有平行度 允差不超過 0.40mm。所以可采底平面及其面上的面兩銷定位， 利用鉆削加工達精度要求，孔 2-4 和 3-5 由于孔深尺寸大，故采 用雙向鉆，孔 1 采用單向鉆 。 3 機床設(shè)計 該組合機床總體結(jié)構(gòu)包括左右動力箱 、左右多軸箱 、夾具 、刀 具接桿 、左右液壓滑臺 、中間底坐 、夾具系統(tǒng) 、液壓 、電氣系統(tǒng)等幾大 部分 。根據(jù)機體油道孔的具體位置，采用滑套式液壓動力箱和多軸 箱，固定式夾具，整體布局確定為臥式雙面鉆組合機床，如圖 2所示 。 圖 2 組合機床結(jié)構(gòu) 1.左動力箱 2.左多軸箱 3.夾具 4.接桿 、刀具 5.右多軸箱 6.右動力箱 利用了原產(chǎn)品 6105 機型的組合機床主油道雙頭鉆床的左右 側(cè)底坐 、中間底坐 、電器柜 、液壓站和動力箱，配以新制的左右多 軸箱 、夾具 、刀具組成雙面臥式組合多軸鉆床，來加工 4110 柴油 機機體前后端面上的主油道孔 。 3.1 動力部分 動力部件是用以實現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進給運動的部件，是 液壓滑臺和動力的組合 。機床動力箱的電機提供多軸箱輪系轉(zhuǎn)動和 刀具的旋轉(zhuǎn)切削等動力 。動力滑臺由滑座 、滑鞍和驅(qū)動裝置所組成， 在滑鞍上安裝動力箱用以配合多軸箱 。 3.2 多軸箱 多軸箱使各主軸獲得一定的位置和轉(zhuǎn)速 。該機的多軸箱分左 右兩個，分別實現(xiàn)右三根主軸和左兩根同時進給 。多軸箱應(yīng)用標(biāo) 準結(jié)構(gòu)，其組成零件有齒輪 、主軸 、傳動軸 、隔套 、軸承 、箱體 、前蓋 、 后蓋主潤滑組件 。多軸箱組裝之后，所有主軸孔軸線對主軸回轉(zhuǎn)達的 軸線徑向跳動量距軸端外地 10mm 處檢測 0.07mm，距軸端外地 150mm 處檢測 0.07mm；在軸端靠近前端處加徑向力 3kg，檢測其軸 向活動量為零 。在軸端面加軸向力 5kg，檢測其軸向活動量為零 。 3.3 夾具 由于三個主油道孔加工深度大，孔 24、孔 35 橫穿機體，采 用雙向鉆銷，孔 1 單向鉆銷 。要鉆削這樣的孔，工件安裝在夾具上 固定不動，刀具做進給 。需設(shè)置左右鉆模架 。該夾具，如圖 3 所示， 由夾具底座 、鉆模架 、鉆套 、壓板 、定位銷 、支承板 、推桿杠桿 、軸等 零部件組成 。 根據(jù) 4110 柴油機的設(shè)計與加工藝要求，機體加工過程中，大 部分工序以一面兩孔定位方工，故加工主油道孔，采用以機體底 面和其上的兩個工藝孔進行定位，限制六個自由度，實現(xiàn)基準統(tǒng) 一和基準重合原則 。具體定位時，需設(shè)置一初定位塊，快速找正機 體位置 。定位元件選擇支承板 、圓柱銷 、菱形銷 。定位銷做成可伸 縮式，由一個手柄操縱軸的回轉(zhuǎn)，帶動推桿杠桿轉(zhuǎn)動一個角度，來 達到定位銷的伸縮 。原設(shè)計的可伸縮定位銷采用齒輪齒條，如圖 4 所示 。 （a） （b） 圖 3 夾具結(jié)構(gòu) 1.壓板 2.鉆模架 3.支承板 4.手柄 5.襯套 6 、9.推桿杠桿 7.圓柱銷 8.軸 10.菱形銷 11.套 12.夾具底座 13.初定位塊 14.鉆套 圖 4 原升降定位銷 1.夾具體 2.襯套 3.定位銷 4.齒輪 5.手柄 每個定位銷需設(shè)置一個手柄定位時，有時由于誤操作可能會 產(chǎn)生一個定位銷到位，一個銷不到位的現(xiàn)象，現(xiàn)采用一個手柄控 制，可實現(xiàn)兩銷同時伸縮，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便 。 4 結(jié)束語 該組合機床夾具調(diào)整靈活，機床運行良好 。設(shè)計上允分利用 原產(chǎn)品 6105 柴油機的組合機床配件，降低成本，縮短了組合機床 設(shè)計制造周期，為企業(yè)節(jié)約了大量資金，贏得了時間和效益 。 參考文獻 大連組合機床研究所.組合機床設(shè)計M.北京：機械工業(yè)出版社，1975 謝家瀛.組合機床設(shè)計簡明手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1994 戴曙.金屬切削機床M.北京：機械工業(yè)出版社，1994 第 9 期 劉玉梅等： 4110 柴油機機體主油道加工組合機床設(shè)計 19- - 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 裝 備 制 造 技 術(shù) 2 0 0 8 年 第 7 期 1 任 務(wù) 的 提 出 南 寧 五 菱 桂 花 車 輛 有 限 公 司 G N 3 1 型 手 扶 拖 拉 機 機 推 向 市 場 后 , 出 現(xiàn) 了 熱 銷 的 局 面 。 變 速 箱 體 ( 圖 1 ) 是 該 產(chǎn) 品 的 關(guān) 鍵 零 件 , 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 , 精 度 要 求 高 , 其 加 工 質(zhì) 量 直 接 影 響 整 機 性 能 。 該 箱 體 各 類 軸 承 孔 精 度 均 為 7 級 , 兩 個 側(cè) 面 S 面 和 Q 面 , 共 有 各 種 軸 承 孔 1 0 個 , 有 1 4 H 7 撥 叉 孔 4 個 , 螺 孔 3 7 個 , 1 3 m m 機 架 孔 4 個 , 為 多 孔 密 集 箱 體 。 其 中 4 個 !1 3 m m 機 架 孔 深 度 達 1 3 5 m m , L / D 6 , 屬 于 難 度 較 大 的 深 孔 加 工 , 為 生 產(chǎn) 中 的 首 次 遇 到 。 為 迅 速 擴 大 生 產(chǎn) 規(guī) 模 , 擴 大 市 場 份 額 , 公 司 決 定 設(shè) 計 投 產(chǎn) 一 條 生 產(chǎn) 規(guī) 模 為 單 班 年 產(chǎn) 2 . 5 萬 臺 套 G N 3 1 手 拖 變 速 箱 體 的 生 產(chǎn) 線 。 其 中 , 軸 承 孔 加 工 工 藝 為 : 粗 擴 精 鏜 ; 其 余 孔 為 鉆 削 。 由 于 公 司 生 產(chǎn) 工 藝 的 繼 承 性 , 選 用 鉆 頭 材 料 為 高 速 鋼 W 1 8 C r 4 V , 刀 具 的 耐 用 度 限 制 了 切 削 參 數(shù) 不 能 選 得 過 大 , 因 此 承 擔(dān) 加 工 4 個 1 4 H 7 撥 叉 孔 、 3 7 個 螺 孔 、 4 個 1 3 m m 機 架 孔 的 雙 面 4 5 軸 鉆 孔 組 合 機 床 的 生 產(chǎn) 節(jié) 拍 , 直 接 影 響 整 條 生 產(chǎn) 線 的 速 度 , 因 而 也 就 成 了 這 條 生 產(chǎn) 線 的 核 心 。 G N 3 1 型 手 拖 變 速 箱 體 雙 面 4 5 軸 鉆 孔 組 合 機 床 的 設(shè) 計 陳 斌 , 黎 向 新 ( 南 寧 五 菱 桂 花 車 輛 有 限 公 司 , 廣 西 南 寧 5 3 0 0 0 1 ) 摘 要 : 介 紹 了 多 孔 密 集 型 箱 體 組 合 機 床 的 設(shè) 計 過 程 , 實 際 證 明 該 機 床 設(shè) 計 嚴 謹 規(guī) 范 , 又 有 技 術(shù) 創(chuàng) 新 , 使 用 效 果 良 好 。 關(guān) 鍵 詞 : 多 孔 密 集 ; 深 孔 加 工 ; 組 合 機 床 中 圖 分 類 號 S 2 1 9 . 0 2 : 文 獻 標(biāo) 識 碼 : A 文 章 編 號 : 1 6 7 2 - 5 4 5 X ( 2 0 0 8 ) 0 7 - 0 1 3 1 - 0 2 收 稿 日 期 ; 2 0 0 8 - 0 4 - 8 作 者 簡 介 : 陳 斌 ( 1 9 6 4 - ) , 廣 西 南 寧 人 , 南 寧 五 菱 桂 花 車 輛 有 限 公 司 副 總 工 程 師 , 主 要 從 事 機 械 設(shè) 計 、 技 術(shù) 管 理 工 作 ; 黎 向 新 ( 1 9 7 3 - ) , 男 , 廣 西 南 寧 人 , 工 程 師 , 主 要 從 事 機 械 設(shè) 計 、 制 造 及 安 裝 工 作 。 1 7 H 7 0 . 0 8 0 . 0 6 0 . 0 1 1 0 . 0 6 0 . 0 6 0 . 0 2 5 0 . 1 5 0 . 1 5 1 0 5 1 2 5 1 3 5 0 + 0 . 1 6 兩 側(cè) 兩 側(cè) 兩 側(cè) 兩 側(cè) 兩 側(cè) 兩 側(cè) 兩 側(cè) 0 . 0 2 5 0 . 0 2 5 0 . 0 1 1 0 . 0 1 1 0 . 0 2 5 0 . 0 1 1 0 . 0 2 5 0 . 0 1 1 0 . 0 1 5 0 . 0 8 0 . 1 5 3 - M 6 - 6 H 軸 吹 通 ( 均 布 ) 3 - M 6 - 6 H 軸 吹 通 ( 均 布 ) 3 - M 6 - 6 H 軸 吹 通 ( 均 布 ) 3 - M 6 - 6 H 軸 吹 通 ( 均 布 ) 3 - M 6 - 6 H 軸 吹 通 ( 均 布 ) 0 . 5 0 . 5 0 . 5 0 . 5 8 28 2 A 8 2 5 8 0 6 2 1 1 9 8 3 A - A 展 開 C 向 圖 1 變 速 箱 體 圖 2 設(shè) 計 過 程 2 . 1 工 藝 方 案 分 析 G N 3 1 型 手 拖 變 速 箱 體 材 料 為 H T 2 0 0 , 硬 度 為 H B 1 7 1 - 2 4 1 , 有 利 于 刀 具 的 鉆 削 及 排 屑 。 由 于 排 屑 帶 走 了 約 2 8 % 的 切 削 熱 量 , 約 5 2 . 5 % 切 削 熱 量 傳 入 工 件 , 所 以 不 用 加 冷 卻 液 , 有 利 于 降 低 生 產(chǎn) 成 本 和 改 善 生 產(chǎn) 環(huán) 境 。 2 . 2 組 合 機 床 總 體 方 案 設(shè) 計 采 用 臥 式 排 布 , 箱 體 采 用 “ 一 面 兩 銷 ” 的 定 位 方 式 , 液 壓 夾 緊 。 機 床 通 用 件 采 用 公 司 庫 存 的 T W 3 3 動 力 箱 , 液 壓 滑 臺 為 T W 3 3 A - 1 1 , 側(cè) 底 座 為 T W 3 3 A - 1 0 。 T W 3 3 動 力 箱 進 給 力 為 2 5 5 0 0 N , 已 滿 足 工 況 要 求 , 但 其 原 配 套 電 機 為 : J Q 2 - 3 1 - 4 T 2 , 功 率 僅 為 2 . 2 k W , 不 能 滿 足 加 工 要 求 , 經(jīng) 計 算 后 采 用 Y 1 1 2 M - 4 型 電 動 機 , 功 率 為 4 k W 。 1 3 1 E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8E q u i p m e n t M a n u f a c t r i n g T e c h n o l o g y N o . 7 , 2 0 0 8 2 . 3 非 標(biāo) 件 的 制 作 夾 具 底 座 、 鉆 模 板 框 架 、 夾 緊 機 構(gòu) 出 圖 自 制 。 中 間 底 座 為 鑄 鐵 件 設(shè) 計 后 , 由 外 協(xié) 廠 生 產(chǎn) 。 2 . 4 鉆 頭 的 選 取 夾 具 采 用 左 右 固 定 鉆 模 板 框 架 結(jié) 構(gòu) , 人 工 裝 卸 工 件 , 手 工 定 位 , 4 - !1 3 m m 孔 的 加 工 采 用 G B 1 4 4 0 - 8 5 加 長 錐 柄 麻 花 鉆 , 其 余 各 孔 均 采 用 鉆 孔 、 倒 角 復(fù) 合 鉆 頭 , 提 高 了 生 產(chǎn) 率 。 2 . 5 主 軸 箱 體 的 設(shè) 計 左 右 主 軸 箱 采 用 計 算 機 輔 助 優(yōu) 化 設(shè) 計 , 加 工 Q 面 的 主 軸 箱 有 2 2 根 主 軸 , 傳 動 軸 為 2 7 根 ; 加 工 S 面 的 主 軸 箱 有 2 3 根 主 軸 , 傳 動 軸 為 3 2 根 ; 主 軸 與 傳 動 軸 之 比 約 為 1 : 1 . 3 , 十 分 緊 湊 , 達 到 較 高 的 設(shè) 計 水 準 。 考 慮 到 該 機 床 為 鉆 孔 機 床 , 切 削 量 較 大 , 齒 輪 和 軸 的 負 荷 較 大 , 故 采 用 多 路 傳 動 形 式 , 以 減 輕 箱 體 內(nèi) 齒 輪 和 軸 的 載 荷 , 避 免 其 失 效 。 另 外 , 設(shè) 計 了 1 7 m m 的 滾 針 傳 動 軸 , 材 料 為 4 0 C r , 用 于 帶 動 中 心 距 小 的 主 軸 , 保 證 了 傳 動 軸 的 強 度 和 剛 度 , 在 技 術(shù) 上 有 所 創(chuàng) 新 。 2 . 6 深 孔 的 加 工 針 對 G N 3 1 變 速 箱 體 上 4 個 #1 3 m m 深 孔 的 特 點 , 采 用 從 兩 面 同 時 進 行 加 工 的 工 藝 。 在 電 氣 設(shè) 計 時 設(shè) 有 互 鎖 電 路 , 使 右 滑 臺 工 進 到 7 1 m m 時 , 左 滑 臺 方 可 繼 續(xù) 工 進 , 完 成 整 個 深 孔 的 加 工 。 機 床 工 作 循 環(huán) 如 圖 3 , 設(shè) 計 生 產(chǎn) 率 為 4 m i n / 件 , 生 產(chǎn) 能 力 為 單 班 年 產(chǎn) 2 7 1 9 5 件 。 3 應(yīng) 用 效 果 該 機 床 于 2 0 0 2 年 4 月 投 產(chǎn) 以 來 , 使 用 效 果 良 好 , 齒 輪 和 軸 均 沒 有 出 現(xiàn) 失 效 的 情 況 。 而 整 條 生 產(chǎn) 線 于 投 產(chǎn) 后 , 箱 體 加 工 成 本 大 幅 度 下 降 , 機 加 工 費 由 4 0 元 下 降 為 9 元 , 每 臺 節(jié) 約 3 1 元 。 目 前 已 經(jīng) 總 共 生 產(chǎn) G N 3 1 箱 體 4 4 6 0 0 臺 。 創(chuàng) 工 業(yè) 產(chǎn) 值 6 6 9 0 萬 元 , 節(jié) 約 加 工 費 1 3 8 . 2 萬 元 , 該 設(shè) 計 項 目 獲 2 0 0 2 年 度 廣 西 機 械 工 業(yè) 優(yōu) 秀 工 藝 工 裝 成 果 一 等 獎 。 4 結(jié) 語 該 機 床 設(shè) 計 在 嚴 謹 規(guī) 范 的 同 時 , 又 有 技 術(shù) 創(chuàng) 新 。 稍 有 不 足 之 處 在 于 : 按 照 定 位 銷 不 承 受 刀 具 軸 向 力 設(shè) 計 , 選 用 了 兩 個 $1 2 5 m m 的 液 壓 夾 緊 油 缸 , 但 此 時 加 工 出 來 的 零 件 圓 度 超 差 , 實 際 液 壓 站 的 工 作 壓 力 為 1 . 5 M P a , 此 時 兩 個 液 壓 夾 緊 油 缸 的 夾 緊 力 為 3 6 0 0 0 N , 用 兩 個 %9 0 m m 的 液 壓 夾 緊 油 缸 即 可 。 但 瑕 不 掩 瑜 , 該 機 床 仍 不 失 為 公 司 組 合 機 床 設(shè) 計 的 經(jīng) 典 之 作 。 參 考 文 獻 : 1 2 T h e D e s i g n o f M o d u l a r M a c h i n e T o o l f o r G N 3 1 W a l k i n g T r a c t o r G e a r b o x C H E N B i n , L I X i a n g - x i n ( N a n n i n g W u l i n g - G u i h u a V e h i c l e C o . , L t d . , N a n n i n g 5 3 0 0 0 1 , C h i n a ) A b s t r a c t : T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e d e s i g n c o u r s e o f t h e m o d u l a r m a c h i n e t o o l f o r m u l t i - h o l e c o n c e n t r a t i o n g e a r b o x . T h e p r a c t i c e h a s p r o v e t h e m o d u l a r m a c h i n e t o o l n o l o n g e r d e s i g n c r i t e r i o n b u t a l s o i n n o v a t e . K e y w o r d s : m u l t i - h o l e c o n c e n t r a t i o n ; d e e p h o l e s m a c h i n i n g ; m o d u l a r m a c h i n e t o o l 快 進 7 7 快 退 1 7 0 快 進 9 3 快 進 7 1 快 進 7 9 快 退 1 5 0 死 擋 鐵 停 留 圖 3 機 床 工 作 循 環(huán) 圖 周 澤 華 . 金 屬 切 削 刀 具 M . 上 海 : 上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 , 1 9 8 4 . 大 連 組 合 機 床 研 究 所 . 組 合 機 床 設(shè) 計 ( 第 一 冊 ) M . 北 京 : 機 械 工 業(yè) 出 版 社 , 1 9 7 6 . 液 壓 滑 臺 T W 3 3 A 動 力 箱 N = 4 k W 左 主 軸 箱 液 壓 夾 緊 裝 置 右 主 軸 箱 3 0 5 0 液 壓 滑 臺 T W 3 3 A 動 力 箱 圖 2 組 合 機 床 總 體 方 案 N = 4 k W 1 3 2 裝 備 維 修 技 術(shù) 2 0 0 6 年 第 4 期 ( 總 期 第 1 2 2 期 ) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 技 術(shù) 改 造技 術(shù) 改 造 英 國 F M 系 列 離 心 式 潔 油 器 , 突 破 了 傳 統(tǒng) 的 過 慮 方 式 , 利 用 離 心 力 直 接 將 污 染 物 顆 粒 迅 速 從 油 液 中 分 離 出 來 , 最 小 可 分 離 出 1 m m 污 染 物 顆 粒 , 以 及 碳 粒 、 油 泥 、 氧 化 物 及 瀝 青 膠 質(zhì) 等 雜 質(zhì) 。 例 如 某 鑄 造 廠 擴 一 線 在 油 箱 上 旁 路 安 裝 了 一 臺 F M 6 0 0 離 心 式 潔 油 器 , 在 工 作 十 天 的 時 間 , 就 將 液 壓 系 統(tǒng) 液 壓 油 的 污 染 度 從 N A S 1 6 3 8 的 1 1 級 提 高 到 N A S 1 6 3 8 的 1 0 級 ; 在 工 作 二 十 三 天 的 時 間 系 統(tǒng) 中 液 壓 油 的 污 染 度 就 提 高 到 N A S 1 6 3 8 的 8 - 9 級 , 這 對 于 工 作 環(huán) 境 十 分 惡 劣 的 鑄 造 自 動 線 來 說 , 若 采 用 傳 統(tǒng) 的 攔 截 式 過 慮 器 , 要 使 液 壓 系 統(tǒng) 用 油 的 清 潔 度 等 級 達 到 N A S 1 6 3 8 的 8 - 9 級 是 根 本 做 不 到 的 。 離 心 式 潔 油 器 利 用 離 心 力 直 接 將 污 染 物 顆 粒 從 油 中 分 離 出 來 , 不 存 在 因 納 污 量 太 大 而 堵 塞 過 慮 器 慮 芯 的 問 題 , 工 作 可 長 時 期 運 行 , 無 需 耗 材 、 無 需 更 換 零 件 。 可 以 說 離 心 式 潔 油 器 是 一 種 高 效 , 經(jīng) 濟 的 油 液 凈 化 裝 置 。 2 0 0 2 年 初 , 東 風(fēng) 車 橋 襄 樊 工 廠 根 據(jù) 市 場 需 求 上 馬 1 3 T 車 橋 , 對 于 加 工 關(guān) 鍵 零 件 之 一 的 減 速 器 殼 總 成 的 關(guān) 鍵 設(shè) 備 如 果 要 外 購 在 當(dāng) 時 至 少 費 時 八 個 月 、 耗 資 7 8 萬 元 以 上 , 而 市 場 需 求 非 常 緊 迫 。 為 了 保 證 新 產(chǎn) 品 的 快 速 推 出 盡 早 搶 占 市 場 , 廠 領(lǐng) 導(dǎo) 決 定 自 制 組 合 機 。 而 此 時 8 T 后 橋 減 殼 三 面 粗 鏜 組 合 機 D U 3 7 7 7 也 于 2 0 0 2 年 初 因 擴 能 提 速 從 減 殼 一 線 上 節(jié) 省 下 來 , 按 照 常 規(guī) 這 臺 機 床 應(yīng) 該 功 成 名 就 而 退 出 舞 臺 , 我 們 正 好 根 據(jù) 零 件 的 相 似 性 利 用 D U 3 7 7 7 的 床 身 、 立 柱 、 滑 臺 及 動 力 頭 改 制 重 新 設(shè) 計 一 臺 三 面 鏜 組 合 機 用 于 加 工 2 4 0 2 Z B l l 0 和 S 2 4 0 2 X Z B l l O ( 1 3 T 減 殼 ) 的 三 面 鏜 組 合 機 。 l 、 工 藝 分 析 : S 2 4 0 2 X Z B - l l O 、 2 4 0 2 Z B - 1 1 0 與 2 4 0 2 N - 1 1 0 屬 系 列 產(chǎn) 品 , 此 工 序 都 用 一 面 二 銷 作 為 基 準 , 同 時 加 工 三 平 面 上 孔 , 如 圖 所 示 。 粗 鏜 要 求 達 到 精 度 : 水 平 兩 頭 孔 的 同 軸 度 為 0 . 1 5 , 與 立 頭 之 偏 置 距 3 8 0 . 1 0 ; 精 鏜 要 求 達 到 精 度 : 水 平 兩 頭 孔 的 同 軸 度 為 0 . 0 5 , 與 立 頭 之 偏 置 距 3 8 0 . 0 3 。 S 2 4 0 2 X Z B - 1 1 0 加 工 示 意 圖 方 案 的 確 定 關(guān) 于 我 廠 三 面 鏜 削 的 組 合 機 床 的 改 造 及 利 用 何 長 仙 ( 東 風(fēng) 車 橋 有 限 公 司 工 藝 研 發(fā) 中 心 ) 摘 要 : 現(xiàn) 代 化 的 大 生 產(chǎn) 使 組 合 機 床 得 到 了 較 為 廣 泛 的 應(yīng) 用 , 但 也 對 組 合 機 床 的 使 用 周 期 提 出 了 嚴 峻 的 挑 戰(zhàn) , 糾 其 原 因 主 要 是 機 械 行 業(yè) 特 別 是 汽 車 產(chǎn) 業(yè) 產(chǎn) 品 更 新 換 代 不 斷 加 快 , 生 產(chǎn) 作 業(yè) 線 日 趨 柔 性 化 。 一 方 面 是 為 了 產(chǎn) 品 轉(zhuǎn) 型 須 新 增 一 些 組 合 機 床 , 而 另 一 方 面 又 不 得 不 淘 汰 一 部 分 不 適 應(yīng) 的 組 合 機 床 而 造 成 資 源 閑 置 甚 至 浪 費 。 本 人 在 工 作 實 踐 中 發(fā) 現(xiàn) 盡 管 產(chǎn) 品 在 不 斷 更 新 但 均 有 其 相 似 性 , 因 而 相 應(yīng) 的 組 合 機 床 也 極 具 有 其 相 似 之 處 , 如 果 對 淘 汰 下 來 的 部 分 組 合 機 床 進 行 一 些 適 應(yīng) 性 改 造 , 則 會 使 其 性 能 更 加 優(yōu) 化 且 具 有 投 入 少 、 見 效 塊 、 浪 費 少 的 優(yōu) 點 。 本 文 介 紹 東 風(fēng) 車 橋 襄 樊 工 廠 一 臺 閑 置 的 加 工 8 T 主 減 速 器 殼 總 成 的 三 面 鏜 削 的 組 合 機 床 改 造 設(shè) 計 成 為 一 臺 加 工 1 3 T 主 減 速 器 殼 總 成 的 三 面 鏜 削 專 用 機 床 的 過 程 , 以 及 改 造 設(shè) 計 過 程 中 所 應(yīng) 用 的 新 技 術(shù) ( 包 括 P L C 控 制 、 使 用 大 圓 角 刀 片 ) , 最 后 談 談 機 械 行 業(yè) 尤 其 是 汽 車 制 造 業(yè) 永 恒 的 主 題 之 一 技 改 。 關(guān) 鍵 詞 : 組 合 機 床 柔 性 ; 改 造 設(shè) 計 ; 新 技 術(shù) 3 3- - 技 術(shù) 改 造技 術(shù) 改 造 1 ) 動 力 頭 的 選 擇 對 于 這 樣 大 直 徑 又 有 較 高 精 度 要 求 的 減 殼 加 工 , 機 床 一 般 應(yīng) 采 用 剛 性 主 軸 結(jié) 構(gòu) , 而 不 是 采 用 滑 套 - - 導(dǎo) 向 系 統(tǒng) 。 因 為 采 用 前 后 導(dǎo) 向 鏜 桿 加 工 , 不 僅 機 床 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 、 龐 大 , 而 且 對 于 球 鐵 件 的 加 工 , 鐵 屑 易 飛 進 導(dǎo) 向 套 , 造 成 導(dǎo) 向 精 度 早 期 走 失 , 同 時 也 易 出 現(xiàn) 導(dǎo) 向 套 燒 死 , 不 利 于 加 工 精 度 的 保 證 。 采 用 剛 性 主 軸 結(jié) 構(gòu) 時 , 必 須 使 主 軸 有 足 夠 的 剛 性 , 以 免 在 加 工 過 程 中 產(chǎn) 生 振 動 而 影 響 產(chǎn) 品 精 度 。 在 我 們 作 生 產(chǎn) 準 備 時 , 由 于 當(dāng) 時 沒 有 足 夠 的 時 間 等 到 外 購 精 鏜 專 機 , 只 能 將 此 機 床 在 改 造 設(shè) 計 成 粗 鏜 專 機 的 同 時 并 能 精 鏜 迂 回 , 因 此 選 擇 動 力 頭 時 臥 頭 盡 量 用 了 主 軸 精 度 較 高 且 強 度 較 大 的 5 號 鏜 頭 。 而 原 有 機 床 使 用 的 是 帶 鏜 模 座 的 主 軸 導(dǎo) 向 裝 置 , 現(xiàn) 在 將 其 去 掉 改 為 剛 性 主 軸 , 加 之 原 機 床 偏 置 距 為 3 5 , 因 此 在 滑 臺 下 需 加 一 厚 9 4 . 5 過 渡 板 來 滿 足 現(xiàn) 在 機 床 的 要 求 。 這 里 考 慮 的 要 點 是 盡 可 能 地 將 過 渡 板 向 機 床 中 心 移 裝 , 其 目 的 是 盡 量 減 短 主 軸 長 度 而 增 加 主 軸 的 剛 性 , 同 時 保 證 過 渡 板 有 足 夠 的 強 度 : 原 機 床 立 頭 采 用 鏜 車 頭 , 因 為 減 殼 與 軸 承 座 結(jié) 合 面 改 為 銑 削 , 因 此 將 車 頭 去 掉 改 為 主 軸 與 刀 桿 剛 性 連 接 以 減 少 過 渡 長 度 。 在 考 慮 后 橋 減 殼 的 同 時 , 也 考 慮 了 1 3 T 中 橋 , 因 為 中 橋 與 后 橋 減 殼 的 區(qū) 別 只 是 立 頭 是 雙 頭 , 其 余 相 同 , 因 此 重 新 設(shè) 計 與 制 造 了 雙 頭 立 頭 , 如 果 將 來 生 產(chǎn) 中 橋 減 殼 將 其 裝 上 , 再 生 產(chǎn) 后 橋 時 , 取 下 一 立 頭 鏜 桿 時 即 可 加 工 。 2 ) 夾 具 部 分 由 于 要 考 慮 S 2 4 0 2 X Z B - 1 1 0 與 2 4 0 2 Z B - 1 1 0 兩 種 不 同 的 產(chǎn) 品 , 此 兩 種 減 殼 偏 置 距 都 為 3 8 , 通 用 的 是 立 頭 與 臥 頭 位 置 完 全 相 同 , 但 因 定 位 銷 位 置 不 同 , 零 件 大 小 也 不 一 樣 , 因 此 設(shè) 計 使 用 具 有 互 換 性 的 兩 種 活 動 夾 具 。 機 床 總 圖 由 于 工 件 過 大 且 重 , 為 了 減 輕 工 人 的 勞 動 強 度 , 增 加 制 動 送 料 機 構(gòu) 。 因 為 原 機 床 沒 有 此 機 構(gòu) 也 就 沒 有 送 料 油 缸 的 安 置 位 置 , 設(shè) 計 時 使 用 前 置 式 安 裝 于 固 定 夾 具 內(nèi) , 這 樣 也 收 到 了 意 想 不 到 的 效 果 , 其 結(jié) 構(gòu) 非 常 緊 湊 。 固 定 夾 具 與 活 動 夾 具 用 了 活 動 的 一 面 二 銷 定 位 且 用 了 聯(lián) 動 方 式 , 為 了 保 證 重 復(fù) 定 位 精 度 , 活 動 插 銷 與 活 動 夾 具 下 面 襯 套 采 用 最 小 的 間 隙 配 合 H 7 / h 6 , 同 時 也 解 決 了 二 活 動 夾 具 的 互 換 問 題 。 3 ) 刀 具 部 分 考 慮 同 時 加 工 二 種 減 殼 , 靠 更 換 刀 片 來 實 現(xiàn) 對 不 同 品 種 的 加 工 。 刀 桿 必 須 具 有 足 夠 的 剛 性 , 刀 片 的 布 置 力 求 保 證 工 進 量 最 小 ; 因 為 粗 精 鏜 同 時 考 慮 , 需 用 可 調(diào) 小 刀 架 來 滿 足 要 求 : 刀 片 選 用 三 特 維 克 的 大 圓 弧 刀 片 , 這 樣 對 于 精 鏜 走 刀 量 就 有 較 大 的 選 擇 范 圍 0 . 0 0 6 - 0 . 0 2 0 m m / r 。 4 ) 切 削 用 量 的 選 擇 由 于 考 慮 到 粗 精 能 加 工 , 因 此 主 軸 轉(zhuǎn) 速 選 用 粗 鏜 轉(zhuǎn) 速 的 上 限 、 精 鏜 轉(zhuǎn) 速 的 下 限 選 用 了 V = 9 8 m / m i n : 走 刀 量 方 面 因 為 使 用 的 是 液 壓 滑 臺 可 以 實 現(xiàn) 無 級 變 速 , 粗 鏜 選 用 0 . 8 0 m m / r : 精 鏜 選 用 0 . 1 2 m m / r 5 ) 液 壓 與 電 氣 控 制 的 動 作 循 環(huán) ( 圖 中 S Q 為 行 程 開 關(guān) , S P 為 壓 力 繼 電 氣 ) 6 ) 機 床 的 制 造 對 于 這 種 專 機 改 造 , 因 為 是 系 列 產(chǎn) 品 , 原 機 床 5 號 液 壓 滑 臺 對 于 鏜 削 S 2 4 0 2 X Z B . 1 1 0 與 2 4 0 2 Z B . 1 1 0 有 足 夠 的 進 給 力 , 但 滑 臺 的 精 度 可 能 早 以 走 失 , 因 此 提 出 恢 復(fù) 滑 臺 導(dǎo) 軌 精 度 ; 兩 端 臥 頭 的 同 軸 度 和 臥 頭 軸 心 線 與 立 頭 的 偏 置 3 8 之 位 置 精 度 這 是 整 個 機 床 的 裝 配 難 點 , 要 保 證 其 裝 配 精 度 高 精 度 的 樣 件 必 不 可 少 ; 固 定 央 具 與 活 動 央 具 的 制 造 精 度 的 高 低 決 定 了 重 復(fù) 定 位 精 度 的 高 低 。 液 壓 系 3 4- - 裝 備 維 修 技 術(shù) 2 0 0 6 年 第 4 期 ( 總 期 第 1 2 2 期 ) ( 上 接 第 4 5 頁 ) 施 工 。 改 造 前 , 每 年 因 電 器 故 障 而 造 成 生 產(chǎn) 線 的 停 氣 、 供 氣 壓 力 不 足 事 故 平 均 約 為 2 至 3 起 , 以 保 守 估 算 , 如 因 設(shè) 備 電 氣 故 障 造 成 1 0 0 立 方 空 壓 機 組 不 能 正 常 運 行 1 小 時 , 可 使 我 工 廠 多 條 生 產(chǎn) 線 停 線 或 開 工 不 足 , 直 接 損 失 即 可 達 3 0 至 5 0 萬 元 ; 如 以 每 年 發(fā) 生 電 器 故 障 造 成 生 產(chǎn) 線 平 均 停 產(chǎn) 或 開 工 不 足 2 小 時 計 算 , 一 年 可 減 少 損 失 6 0 萬 至 1 0 0 萬 元 。 技 改 后 的 設(shè) 備 消 除 了 許 多 潛 在 的 設(shè) 備 故 障 隱 患 , 使 相 關(guān) 維 修 費 用 也 大 幅 降 低 。 6 社 會 效 益 、 推 廣 價 值 由 于 柳 州 空 壓 機 廠 8 0 年 代 末 、 9 0 年 代 出 廠 的 1 0 0 立 方 空 壓 機 大 多 進 入 機 械 電 氣 大 修 期 , 該 項 技 改 的 順 利 成 功 實 施 , 為 同 類 設(shè) 備 的 技 術(shù) 改 造 提 供 了 一 種 廉 價 、 短 時 間 、 性 價 比 高 的 、 可 靠 性 高 的 選 擇 , 且 改 造 后 的 設(shè) 備 其 操 縱 特 性 、 程 序 不 變 , 無 需 另 外 對 操 作 者 進 行 培 訓(xùn) 。 維 修 人 員 也 極 容 易 掌 握 其 維 修 技 術(shù) 。 參 考 文 獻 : 1 電 氣 裝 置 安 裝 工 程 電 氣 設(shè) 備 交 接 試 驗 標(biāo) 準 ( G B 5 0 1 5 0 ) 。 2 電 氣 傳 動 控 制 設(shè) 備 基 本 試 驗 方 法 ( G B 1 0 2 3 3 - 8 8 ) 3 同 步 電 機 半 導(dǎo) 體 勵 磁 裝 置 總 技 術(shù) 條 件 ( G B 1 2 6 6 7 - 9 0 ) 4 無 錫 聯(lián) 合 電 控 設(shè) 備 廠 : 無 錫 市 聯(lián) 合 電 控 設(shè) 備 有 限 公 司 可 控 硅 勵 磁 調(diào) 節(jié) 裝 置 說 明 技 術(shù) 改 造技 術(shù) 改 造 適 應(yīng) 主 軸 轉(zhuǎn) 速 需 要 , 達 到 更 佳 的 效 果 。 通 過 機 床 的 改 造 , 因 為 使 用 了 活 動 央 具 , 因 此 只 要 改 變 活 動 央 具 就 可 以 適 應(yīng) 不 同 規(guī) 格 的 減 殼 , 從 而 機 床 具 有 一 定 的 柔 性 。 3 、 制 造 周 期 及 成 本 分 析 由 于 充 分 利 用 了 原 機 床 D U 7 7 7 的 床 身 、 立 柱 、 滑 臺 、 等 部 件 , 僅 新 設(shè) 計 制 造 了 夾 具 部 分 、 刀 具 部 分 和 改 造 了 動 力 頭 、 液 壓 系 統(tǒng) 、 電 氣 系 統(tǒng) 等 部 件 , 投 入 不 足 二 十 萬 元 , 制 造 周 期 也 僅 僅 兩 個 多 月 ; 而 對 于 外 購 同 類 組 合 機 要 投 入 六 十 余 萬 , 制 造 周 期 也 至 少 要 四 個 月 , 更 重 要 的 是 及 時 搶 占 了 市 場 。 因 此 其 經(jīng) 濟 效 益 、 社 會 效 益 是 顯 而 易 見 的 。 結(jié) 束 語 一 個 企 業(yè) 的 發(fā) 展 離 不 開 新 產(chǎn) 品 的 丌 發(fā) 并 及 時 地 占 領(lǐng) 市 場 , 內(nèi) 委 ( 技 改 及 工 藝 及 設(shè) 備 改 進 ) 及 外 延 ( 新 技 術(shù) 新 設(shè) 備 的 引 進 ) 是 企 業(yè) 永 恒 的 主 題 。 東 風(fēng) 車 橋 有 限 公 司 襄 樊 工 廠 在 組 合 機 床 的 設(shè) 計 與 改 造 兩 方 面 做 了 大 量 卓 有 成 效 的 工 作 , 有 利 用 原 拖 拉 機 生 產(chǎn) 線 上 標(biāo) 準 的 機 床 部 件 重 新 設(shè) 計 與 自 制 了 不 少 非 機 床 現(xiàn) 于 了 現(xiàn) 生 產(chǎn) ; 同 時 也 購 置 了 新 的 機 床 部 件 重 新 設(shè) 計 與 自 制 了 多 臺 非 標(biāo) 機 床 現(xiàn) 于 了 現(xiàn) 生 產(chǎn) 。 而 此 機 床 改 造 只 是 組 合 機 床 改 造 利 用 的 數(shù) 例 之 一 , 通 過 這 樣 一 個 典 型 例 子 提 請 有 關(guān) 人 員 關(guān) 注 組 合 機 床 改 造 利 用 的 重 要 性 。 產(chǎn) 品 不 斷 在 更 新 , 工 藝 不 斷 在 改 進 , 工 藝 裝 備 水 平 更 需 要 不 斷 的 提 高 。 我 們 現(xiàn) 在 工 廠 所 用 的 專 機 應(yīng) 該 更 準 確 地 說 是 組 合 機 。 它 是 由 8 0 % 左 右 的 通 用 零 部 件 組 成 , 它 最 顯 著 的 優(yōu) 點 是 : 在 需 要 的 時 侯 可 以 將 它 部 分 或 全 部 改 裝 , 組 成 適 應(yīng) 新 品 種 零 件 要 求 的 新 設(shè) 備 。 為 了 保 證 國 有 資 產(chǎn) 的 保 值 、 增 值 , 在 及 時 引 進 新 技 術(shù) 、 新 裝 備 的 同 時 積 極 對 舊 設(shè) 備 進 行 技 術(shù) 改 造 , 也 正 是 組 合 機 可 利 用 的 特 點 , 襄 樊 工 廠 將 閑 置 的 設(shè) 備 改 造 設(shè) 計 成 生 產(chǎn) 車 橋 零 件 的 組 合 機 床 , 這 些 設(shè) 備 以 其 獨 有 的 加 工 特 點 在 一 線 上 發(fā) 揮 著 巨 大 的 作 用 , 為 8 T 橋 、 1 5 T 橋 、 1 2 T 橋 及 時 的 占 領(lǐng) 市 場 立 下 了 汗 馬 功 勞 , 為 企 業(yè) 節(jié) 能 降 耗 、 降 儲 , 提 高 經(jīng) 濟 效 益 作 出 了 貢 獻 。 同 時 在 不 斷 的 工 藝 改 造 過 程 中 , 技 術(shù) 人 員 對 組 合 機 床 的 結(jié) 構(gòu) , 通 用 部 件 的 規(guī) 格 、 性 能 及 新 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 有 了 更 進 一 步 的 了 解 , 對 外 購 組 合 機 床 的 選 型 及 性 能 等 方 面 有 了 更 為 準 確 的 了 解 , 鍛 煉 了 工 廠 的 技 術(shù) 人 員 。 因 此 可 以 說 組 合 機 床 的 改 造 利 用 是 公 司 降 低 成 本 、 快 速 開 發(fā) 的 有 效 途 徑 。 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3 5- -