数控机床市场网-专业的数控机床网站

  為機床工具企業提供深度市場分析                     

用戶名:   密碼:         免費注冊  |   申請VIP  |  

English  |   German  |   Japanese  |   添加收藏  |  
東臺精機
加工中心

車床 銑床 鉆床 數控系統 加工中心 鍛壓機床 刨插拉床 螺紋加工機床 齒輪加工機床
磨床 鏜床 刀具 功能部件 配件附件 檢驗測量 機床電器 特種加工 機器人

加工中心

電工電力 工程機械 航空航天 汽車 模具
儀器儀表 通用機械 軌道交通 船舶

搜索
熱門關鍵字:

數控機床

 | 數控車床 | 數控系統 | 滾齒機 | 數控銑床 | 銑刀 | 主軸 | 立式加工中心 | 機器人
您現在的位置:加工中心網> 技術前沿>加工中心展開式鏜刀加工曲軸孔的應用研究
加工中心展開式鏜刀加工曲軸孔的應用研究
2019-7-22  來源:上汽通用汽車有限公司  作者:呂昆侖

  


  
     摘 要:介紹了曲軸孔加工工藝,論述了加工中心展開式鏜刀加工曲軸孔的應用。 這一應用可以實現曲軸孔加工的自動換刀與直徑自動補償,加工工序集中,提升了生產線的加工效率。
  
    關鍵詞:加工中心 鏜刀 曲軸孔 應用
  
    曲軸孔作為發動機缸體的重要孔系和設計及定位基準, 其加工質量直接影響發動機的裝配精度及整體運轉性能。 曲軸孔的形狀精度、位置精度要求高,生產中經常需要對曲軸孔加工工藝進行研究和改進, 以提升加工質量和加工效率, 滿足當前各動力總成機加工企業對產品質量、加工效率、智能化及柔性化生產越來越高的要求。

     1 、曲軸孔加工工藝的選擇
  
     曲軸瓦蓋合蓋前或上下缸體合蓋前, 對曲軸半圓孔進行粗加工, 主要作用是去除多余毛坯硬皮和加工余量。 曲軸瓦蓋合蓋后或上下缸體合蓋后, 對曲軸孔進行整體式半精加工和精加工, 以確保曲軸孔的形狀精度和位置精度等達到要求。 

     為保證曲軸孔的形位精度, 上汽通用汽車動力總成機加工生產線傳統上在專用機床上使用組合式鏜刀進行半精鏜和精鏜加工, 每組刀片對應相應的加工位置和加工余量。 在曲軸孔鏜刀遠端導向桿處進行導向和支撐,以保證曲軸孔加工的形位精度。

    曲軸孔鏜刀通過偏心進刀和退刀,避免曲軸孔鏜刀刀片磕碰曲軸孔。由于鏜刀不具備脹刀功能, 因此這一加工方案一般無法通過加工中心來實現, 無法加工缸體上其它特征,加工柔性化較差。
  
    加工中心采用掉頭鏜孔的方式進行曲軸孔加工,曲軸孔鏜刀懸伸較長, 且曲軸孔孔長一般大于 300mm,因此采用兩頭鏜進的加工方案 。 由于鏜桿呈懸臂狀態,懸伸較長,剛性和強度較差,易引起振動,因此難以保證被鏜曲軸孔的尺寸精度和形位精度。 基于以上情況, 上汽通用汽車只在曲軸孔粗鏜加工時利用加工中心進行曲軸孔掉頭鏜加工??梢姡?在專用機床上用鏜刀加工曲軸孔或在加工中心上掉頭鏜曲軸孔,由于存在各種局限性,已經無法滿足當前先進制造企業對生產線高效率、柔性化、智能化的需求。
   
   于是,采用帶推拉桿的加工中心展開式鏜刀加工曲軸孔,逐步被越來越多的先進制造企業所關注、研究和應用。

    2 、帶推拉桿的展開式曲軸孔鏜刀應用
  
   帶推拉桿的展開式曲軸孔鏜刀,具有收刀、脹刀加工、自動換刀及直徑自動補償等功能。以上汽通用汽車某發動機缸體曲軸孔的加工為例, 對采用帶推拉桿的加工中心展開式曲軸孔鏜刀應用進行分析,通過刀具推拉桿的軸向移動,實現半精鏜刀片和精鏜刀片的徑向收刀、脹刀,以及直徑方向刀具補償等功能。 

   刀具半精加工檔,刀夾號為 1.1~1.4,直徑為 48.655 mm。精加工檔,刀夾號為 2.1~2.4,直徑為48.815 mm。半精鏜和精鏜直徑可以通過機床控制程序進行精確補償,
保證加工的穩定性和高效率。
  
   2.1 刀具推拉桿位置
  
  
  
   如圖 1、圖 2 所示,以某具有脹刀功能的曲軸孔鏜刀為例,對刀具推拉桿位置進行說明。
 
  (1) 換刀位置 。 推拉桿基準距離 HSK 刀柄端面32±0.005 mm。
  (2) 正常加工位置。 推拉桿基準距離 HSK 刀柄端面 56 mm。
  (3) 補償極限位置。 

   推拉桿基準距離 HSK 刀柄端面 59 mm。

  
   楔塊的傾斜角度為 3.575°,刀具推拉桿從啟動加工位置至加工位置的軸向位移量為 20 mm, 徑向脹刀量為 1.25 mm。 刀具推拉桿從換刀位置至加工位置的軸向位移量為 24 mm,徑向脹刀量為 1.5 mm。 刀具推拉桿從加工位置至徑向補償最大位置處的軸向位移量為 3mm,徑向位移量為 0.188 mm。 刀具推拉桿的軸向位移量是通過控制主軸推拉桿的軸向位移量來實現的。
  
    2.2 曲軸孔半精鏜、精鏜前后刀片距離孔壁間隙
  
    在展開式曲軸孔鏜刀處于收刀狀態下, 半精鏜刀片至孔壁間隙, 鏜前尺寸為 0.795 mm, 鏜后尺寸為0.63 mm。 精鏜刀片至孔壁間隙,鏜前尺寸為 1.41 mm,鏜后尺寸為 1.25 mm??梢姡?鏜前進刀過程中半精鏜刀片和精鏜刀片不會有磕碰孔壁的情況發生, 為采用加工中心進行曲軸孔鏜削加工并在鏜刀導向端支撐創造了條件。

   2.3 展開式曲軸孔鏜刀脹刀原理
  
   加工中心主軸推拉桿與刀具推拉桿連接, 通過控制主軸推拉桿往返位移來實現刀具推拉桿的錐度楔塊驅動頂銷作徑向移動,頂銷頂起刀夾。 同時,夾通過刀夾旋轉軸壓縮復位彈簧, 實現刀片的徑向脹刀和直徑補償。
  
   主軸推拉桿向前移動 ,帶動刀具推拉桿向前移動,彈簧使刀夾復位。 刀片徑向收刀到位,在收刀狀態下實現無切削進刀和退刀。主軸推拉桿將刀具推拉桿推至換刀位置,加工中心實現自動換刀。
 
  

   圖 3、 圖 4 所示分別為脹開式鏜刀結構和脹開式刀具工作原理。

  
   2.4 換刀結構
  
    展開式曲軸孔鏜刀通過刀具推拉桿與主軸推拉桿連接, 主軸推拉桿帶動刀具推拉桿在換刀位置旋轉90°進行換刀。 主軸推拉桿末端和刀具推拉桿前端通過鍵與鍵槽連接并固定,以保證連接的穩定性。 同時,這一刀具采用內冷方式冷卻, 可以保證刀具冷卻的充分性。

 
  

    圖 5 所示為展開式曲軸孔鏜刀末端結構, 圖 6 所示為刀具推拉桿末端結構。
  
    2.5 主軸換刀原理
  
    由于展開式曲軸孔 鏜 刀 具 有 脹 刀 功能, 因此對加工中心主軸結構也有特殊要求, 方可滿足展開式曲軸孔鏜刀的換刀需求。
  
    主軸推拉桿與刀具推拉桿結構如圖 7 所示。 在加工狀態下,主軸推拉桿鍵槽和主軸嚙合鍵嚙合,主軸推拉桿帶動刀具與主軸同步旋轉。收刀狀態下,主軸推拉桿向前移動至加工收刀位置, 主軸推拉桿與殼體固定零件嚙合,主軸推拉桿相對于殼體固定零件保持靜止。
  

   主軸換刀時, 刀具推拉桿和主軸推拉桿均處于換刀位置,主軸推拉桿插入殼體固定零件的鍵槽,然后主軸推拉桿旋轉 90°, 刀具推拉桿和主軸推拉桿完全嚙合或脫開,完成換刀動作。
  
   由于在換刀狀態下, 主軸推拉桿插入到殼體零件固定的鍵槽中,因此換刀時推拉桿的角度是固定的。例如上汽通用汽車采用德國 GROB G500B122K 系列加工中心,其主軸位置角度只有在 0°或 180°才能進行換刀。由于主軸機械結構限制, 因此對換刀刀庫換刀方式也提出了要求。

   以盤式刀庫為例,運動學換刀方式需要主軸在某個傾斜角度換刀, 帶有推拉桿的主軸無法滿足該刀庫的換刀角度要求, 所以需要采用換刀臂式換刀方式換刀臂末端可以旋轉
,從而滿足對換刀角度的要求。

   3 、加工工藝
  
   展開式曲軸孔鏜刀加工工藝具有較高的加工生產率,加工精度能滿足要求,因此上汽通用汽車采用曲軸孔兩刀兩工序加工。為滿足和提升生產效率,在鏜桿上安裝了四組刀片,同時完成半精鏜、精鏜加工。 加工工藝為: 主軸推拉桿和刀具推拉桿處于收刀位置→曲軸孔鏜刀軸向進給至加工位置→主軸推拉桿軸向拉動刀具推拉桿至加工位置,半精鏜、精鏜刀片脹刀到位→曲軸孔鏜刀半精鏜、精鏜加工→半精鏜、精鏜加工完成→主軸推拉桿軸向推動刀具推拉桿至加工收刀位置→在刀片處于收刀狀態下退刀。

   4 、曲軸孔鏜刀鏜模結構
  
   曲軸孔鏜刀鏜模的結構主要分為四種: 單支撐前引導鏜模、單支撐后引導鏜模、雙支撐后引導鏜模、前后支撐引導鏜模。 由于 GROB G500B122K 系列加工中心主軸的剛性和定位精度等都較好, 因此一般采用單支撐后引導鏜模。為使鏜桿能準確、順利地進入鏜套,鏜刀鏜桿導向條上設置有導向鍵,鏜套上開鍵槽,同時通過液壓定位插銷保證鏜套上導向槽的位置固定, 從而確保鏜套鍵槽和刀具導向桿上導向鍵之間的相對位置。

   工作時,主軸選擇鏜刀并旋轉至固定位置,然后軸向進刀,通過刀具導向桿上導向鍵與鏜套上導向槽配合連接, 對刀具精確定位。 

   曲軸孔鏜刀鏜模結構如圖 8 所示。

  
  
   5 、結論
  
    對采用展開式鏜刀加工曲軸孔的加工中心設備能力進行驗收,曲軸孔尺寸精度、圓柱度的能力指數均完全滿足上汽通用汽車設備能力驗收的要求。 由于展開式曲軸孔鏜刀具有直徑補償功能, 減小了因刀片磨損而引起的曲軸孔直徑變化, 過程能力指數相比傳統曲軸孔加工方式更高,加工穩定性更好。通過與傳統曲軸孔加工方案的比較, 并對展開式曲軸孔鏜刀在加工中心進行應用研究, 實現了發動機缸體機加工線真正意義上的柔性化加工,減少了基準轉化帶來的公差損失,從而提升了加工質量。 

    刀具自動補償功能提高了加工效率和加工穩定性。這一缸體曲軸孔加工方案是當前先進的制造加工工藝,對發動機缸體機加工具有一定的指導意義。
    投稿箱:
        如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表,或進行資訊合作,歡迎聯系本網編輯部, 郵箱:skjcsc@vip.sina.com
主站蜘蛛池模板: 湖南净声源环保科技有限公司是一家专业从事噪声治理和建筑声学设计生态环境综合治理服务的企业,专业从事株洲电梯隔音治理,湘潭中央空调降噪处理,衡阳邵阳冷却塔噪音治理,岳阳常德大型风机噪声隔音降噪,张家界空压机噪声治理,益阳配电房变压器噪声治理,专业郴州永州工厂企业车间噪声治理,怀化娄底专业机械设备减振降治理,武汉噪音治理隔音降噪公司,孝感噪音治理,立式球磨机的噪声控制,专业隔音降噪公司,、以及各类机械动力设备减振降噪噪声治理的公司,同时为客户提供咨询与解决方案 | 磐石在线-磐石市综合信息门户网www.pszx.com - Powered by Discuz! | 青浦区摄像头安装/青浦区无线网络覆盖/青浦区网络调试公司/青浦区IT外包公司/金山区网络维护公司/金山区防火墙调试公司 | 远程供电系统-电源发生器-隔离电源转换器-深圳市安博特电源设备有限公司 | 太阳能路灯生产厂家-郑州太阳能高杆灯价格-道路照明智能路灯-河南坤德照明 | 西安西雷脉冲功率技术有限公司-高压调制器/加速器与脉冲功率系统的研发/生产/应用推广/高压脉冲电源的应用研究/设计/生产和销售/高功率脉冲器件/材料与仪器设备的研发/生产和销售/高电压/大电流/强磁场环境的模拟及测试服务/会议会展服务/货物及进出口的业务/脉冲功率技术领域类的技术转让 | 免费建站_自助建站_网站建设_企业建站_中小企业建网站_免费网站模板-牵牛建站 | 上海品牌设计公司|品牌策划公司|包装设计公司|上海全案LOGO设计VI设计-木马品牌设计 | 盘扣租赁|盘扣架租赁|盘扣脚手架|盘扣脚手架租赁|盘扣式脚手架|盘扣式脚手架租赁-北京亚欧盟盘扣租赁有限公司 | 轴流风机_混流风机_排烟防火阀-德州辰特空调设备有限公司 | 天力普电力科技有限公司 | 汽车衡,进口地磅,地磅厂家,无人值守称重系统丨青岛维特沃斯 | 冷却塔厂家_冷却塔降噪维修_闭式冷却塔维修改造厂家-广东特菱空调 | 移动厕所_真空环保厕所_环保厕所_景区生态厕所_雨施捷移动厕所生产厂家 | 正宗舌尖上的卤味卤菜卤肉卤水熟食的做法及配方大全网 | 深圳彩盒印刷-纸盒包装-不干胶标签印刷-深圳印刷厂家-深圳贝的印刷 | 南京叉车|电瓶叉车|电动叉车|电动堆高车|电动搬运车-南京诺嘉机械 | 四川方法数码科技有限公司 | 梦想加空间 - 一个程序猿的个人博客网站 | 扭力扳手_扭力扳手检定仪_数显扭力扳手_扭力测试仪_测力计_推拉力计_拉力测试仪_测试台架-上海实干实业有限公司 | 天津鸿宸机械设备有限公司-提取浓缩设备和生物制药设备以及制剂设备、粉碎设备、烘干等设备供应商 | 宣传片拍摄-宣传片制作-三维动画-企业视频广告报价-北京环宇影音 | 球墨井盖厂家-铸铁井盖批发-雨水篦子生产厂家-安徽含山县林头新华铸造厂 | 智能电磁流量计-超声波流量计-涡街流量计-液体涡轮流量计-大连计测机器有限公司 | 兰州物流公司_兰州货运公司_兰州物流电话上门取货_兰州立辉物流公司 | 爬架网@建筑爬架网@冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片@工地冲孔建筑爬架网片厂家@工地冲孔建筑爬架网片生产厂家-安平县诺德金属制品有限公司 | 机器人码垛机-纸箱套袋机-水平缠绕机-贴标机-开箱机-装盒机-杭州贝立智能设备有限公司 | 苏州涂附磨具厂家-陶瓷磨具-树脂磨具批发-苏州磨料磨具-苏州远东砂轮有限公司 | 合肥固化地坪-安徽耐磨地坪-合肥环氧地坪厂家-安徽玉平地坪工程有限公司 | 现代卓越官网-专注于pmp培训证书-pmp考试报名时间-pmp认证-项目管理pmp-ACP敏捷管理-NPDP认证 | 无线|远传|刷卡|光电直读水表_插卡电表[计量准确] | 长沙考研-长沙考研辅导学校-长沙领航教育科技有限公司 | 世界酒店网|世界酒店论坛|世界酒店联盟大会 | 生活污水处理工程安装承包-江苏富瑞源环境工程有限公司 | 上海况胜_玻璃反应釜厂家_双层玻璃反应釜_实验室玻璃反应釜 | 双效-多效-三效-废水-污水蒸发器_离心喷雾-污泥干燥机_蒸发浓缩器【天辰环保 】 | 呼吸家官网|肺功能检测仪生产厂家|国产肺功能仪知名品牌|肺功能检测仪|肺功能测试仪|婴幼儿肺功能仪|弥散残气肺功能仪|肺功能测试系统|广州红象医疗科技有限公司|便携式肺功能仪|大肺功能仪|呼吸康复一体机|儿童肺功能仪|肺活量计|医用简易肺功能仪|呼吸康复系统|肺功能仪|弥散肺功能仪(大肺)|便携式肺功能检测仪|肺康复|呼吸肌力测定肺功能仪|肺功能测定仪|呼吸神经肌肉刺激仪|便携式肺功能 | 紫外交联仪,紫外透射仪,紫外灯-上海析浦科学仪器有限公司 | 清研集团 - 北京清研灵智科技有限公司 | 微型电磁阀_隔膜泵_活塞泵_微型水泵_微型真空泵_微型气泵【东莞市宗旨电子科技有限公司】 | 联塑管代理,联塑管厂家批发,中财管总代理,康泰管代理,康泰管厂家批发-邯郸市中枢贸易有限公司 |