專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及加工發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋變徑凸輪軸孔、實(shí)現(xiàn)超精密加工工藝單元的改進(jìn)，特別是一種改進(jìn)后的適合多品種大批量生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)加工汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋變徑凸輪軸孔的加工多采用機(jī)械液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及軸承鏜套兩端支承的方式，其缺點(diǎn)是專用機(jī)床只能適合一種產(chǎn)品的精加工，當(dāng)市場(chǎng)需求新品時(shí)，還得需要從機(jī)床廠重新訂購(gòu)適用于單一品種的專用機(jī)床，而原用機(jī)床改進(jìn)起來(lái)也非常困難。同時(shí)加工精度也受到相關(guān)元件使用壽命及可靠性的影響而造成加工精度。另外， 原發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋凸輪軸孔的加工、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)線流程較長(zhǎng)、工序分散且單一、產(chǎn)品零件綜合關(guān)聯(lián)尺寸不易保證、需要大量的工人從事簡(jiǎn)單的操作，因此人工成本較高，更主要的缺點(diǎn)是隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)不斷的發(fā)展壯大以及由此而不斷變化的個(gè)性化需求，致使發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)不斷推陳出新，其缸蓋結(jié)構(gòu)也就不斷變化，而前述生產(chǎn)線又不具備柔性化的特點(diǎn)，不能在同一條生產(chǎn)線上進(jìn)行多品種轉(zhuǎn)化生產(chǎn)。綜上所述，原有發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋凸輪軸孔專機(jī)急需改進(jìn)以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了提供一種設(shè)計(jì)合理、安全可靠的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，從根本上解決了現(xiàn)有缸蓋生產(chǎn)存在的加工精度不易保證、不能多品種混流生產(chǎn)的問(wèn)題，本申請(qǐng)可實(shí)現(xiàn)一人操作，具有勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低、生產(chǎn)成本減少、及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品需求等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，包括主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺(tái)、工件物流傳輸系統(tǒng)、機(jī)床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺(tái)、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)，其特征在于沿工件數(shù)控滑臺(tái)兩側(cè)依次布置四個(gè)工位，分別是處于一工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋前端第I、II、III凸輪軸孔及兩組中間空刀位置的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于二工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋第IV、V凸輪軸孔及兩組中間空刀位置的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于三工位位置的精鏜缸蓋第I、ΙΙ、ΠΙ、 ν、ν凸輪軸孔及缸蓋前端面止推座面孔和分電器軸承孔的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于四工位位置的精鏜缸蓋后端面正時(shí)齒輪孔和軸承座孔的精密主軸動(dòng)力頭單元，所述四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元與三工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元為同一個(gè)，且四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元配以設(shè)置在其對(duì)側(cè)的精密主軸夾持單元實(shí)現(xiàn)四工位工序。所述精密主軸動(dòng)力頭單元包括伺服電機(jī)、精密主軸動(dòng)力頭、安裝于精密主軸動(dòng)力頭前端的加工刀具，所述加工刀具刀桿端部鎖緊在所述精密主軸動(dòng)力頭內(nèi)部的鎖緊油缸內(nèi)且可在油缸內(nèi)伸縮，所述精密主軸動(dòng)力頭內(nèi)還設(shè)有控制刀桿橫向移動(dòng)的定位導(dǎo)向塊，所述定位導(dǎo)向塊前端設(shè)有起到導(dǎo)向定位功能的梯形鍵。[0007]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，所述精密夾持頭可鎖固安裝在精密主軸動(dòng)力頭前側(cè)的加工刀具的前端刀桿夾持部位。所述工件數(shù)控滑臺(tái)上方設(shè)置夾具底板、和與之相對(duì)的利用夾緊油缸控制的夾緊元件。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及積極的技術(shù)效果是通過(guò)夾具與刀具的快速更換調(diào)整，以及加工程序的編制與調(diào)用，能夠?qū)崿F(xiàn)多品種缸蓋批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)換。故本實(shí)用新型所述的缸蓋凸輪軸孔專機(jī)能夠充分適應(yīng)多品種大批量、高精度、高效率、低成本的生產(chǎn)各種不同系列缸蓋凸輪軸孔的制造工藝需求。符合現(xiàn)代制造的理念，使產(chǎn)品加工制造符合通用性的要求，從而極大的降低了生產(chǎn)制造成本及市場(chǎng)需求。通過(guò)幾年生產(chǎn)驗(yàn)證其加工精度完全滿足發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋幾何精度要求，生產(chǎn)效率平均每小時(shí)10至12件，工藝集成度高既在一次裝夾過(guò)程中完成了與凸輪軸孔、缸蓋前端面與凸輪軸孔幾何位置關(guān)聯(lián)度高的安裝定位銷孔系加工。同時(shí)能對(duì)多品種缸蓋進(jìn)行相關(guān)孔系的加工，所設(shè)計(jì)制造的加工單元實(shí)現(xiàn)了除上、下工件以外全部自動(dòng)化加工。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型精密主軸動(dòng)力頭單元的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型精密主軸夾持單元的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號(hào)說(shuō)明1伺服電機(jī)、2精密主軸動(dòng)力頭、3精密主軸夾持單元、4超精密精加工刀具、5精密鏜削刀具、6第I凸輪軸孔、7第II凸輪軸孔、8第III凸輪軸孔、9第IV凸輪軸孔、10第V凸輪軸孔、11第一組空刀位置、12第二組空刀位置、13第三組空刀位置、14第四組空刀位置、15止推座面孔、16分電器軸承孔、17軸承座孔、18正時(shí)齒輪孔、19工件、20工件數(shù)控滑臺(tái)、21機(jī)床底座、22夾具底板、23夾緊油缸、M夾緊元件、25夾持單元數(shù)控滑臺(tái)、 沈動(dòng)力單元數(shù)控滑臺(tái)、27數(shù)控系統(tǒng)控制器及操作面板、觀鎖緊油缸、四定位導(dǎo)向塊、30梯形鍵、31液壓挺柱油封、32刀桿徑向偏移控制油路、33刀桿原位控制油路、34空刀槽限位面、 35液壓油缸、36油缸密封圈、37活塞桿、38連接法蘭、39連接拉桿、40精密夾持頭、41刀桿夾持部位。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖1-4對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。該發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，主要由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺(tái)、工件物流傳輸系統(tǒng)、機(jī)床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺(tái)、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)等組成。其中沿工件數(shù)控滑臺(tái)20兩側(cè)依次布置四個(gè)工位，分別是處于一工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋前端第I、II、III凸輪軸孔6、7、8及兩組中間空刀位置(第一組空刀位置11、第二組空刀位置12)的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于二工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋第IV、V凸輪軸孔9、10及兩組中間空刀位置(第三組空刀位置13、第四組空刀位置14)的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于三工位位置的精鏜缸蓋第I、II、III、IV、V凸輪軸孔6、7、8、9、10及缸蓋前端面止推座面孔15和分電器軸承孔16的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于四工位位置的精鏜缸蓋后端面正時(shí)齒輪孔18和軸承座孔17的精密主軸動(dòng)力頭單元，四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元與三工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元為同一個(gè)，且四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元配以設(shè)置在其對(duì)側(cè)的精密主軸夾持單元3實(shí)現(xiàn)四工位工序。精密主軸動(dòng)力頭單元包括伺服電機(jī)1、精密主軸動(dòng)力頭2、安裝于精密主軸動(dòng)力頭 2前端的加工刀具。其中，一工位和二工位處采用精密鏜削刀具5，而三工位和四工位采用超精密精加工刀具4，加工刀具刀桿端部鎖緊在精密主軸動(dòng)力頭2內(nèi)部的鎖緊油缸觀內(nèi)且可在油缸內(nèi)伸縮，精密主軸動(dòng)力頭2內(nèi)還設(shè)有控制刀桿橫向移動(dòng)的定位導(dǎo)向塊四，定位導(dǎo)向塊四前端設(shè)有起到導(dǎo)向定位功能的梯形鍵30。精密主軸夾持單元3包括液壓油缸35、活塞桿37、利用連接法蘭38和連接拉桿39 連接在活塞桿37端部的精密夾持頭40，精密夾持頭40可鎖固安裝在精密主軸動(dòng)力頭2前側(cè)的加工刀具的前端刀桿夾持部位41。工件數(shù)控滑臺(tái)20上方設(shè)置夾具底板22、和與之相對(duì)的利用夾緊油缸23控制的夾緊元件M。工件19可沿工件數(shù)控滑臺(tái)20依次移動(dòng)至各工位處，在準(zhǔn)備加工前利用夾具底板22、夾緊元件M實(shí)現(xiàn)夾緊定位，保證加工精度。工作過(guò)程工件利用夾具夾緊后，運(yùn)行到一工位位置，粗鏜、半精鏜缸蓋前端第I、IIJII凸輪軸孔及兩組中間空刀位置，而后進(jìn)入二工位，粗鏜、半精鏜第IV、V凸輪軸孔及兩組中間空刀位置，然后進(jìn)入三工位，精鏜第I、II、III、IV、V臺(tái)階凸輪軸孔及前端面兩個(gè)大孔(止推座面孔15和分電器軸承孔16)，四工位是精鏜后端面兩個(gè)大孔(軸承座孔17 和正時(shí)齒輪孔18)。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，包括主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺(tái)、工件物流傳輸系統(tǒng)、機(jī)床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺(tái)、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)，其特征在于沿工件數(shù)控滑臺(tái)兩側(cè)依次布置四個(gè)工位，分別是處于一工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋前端第I、II、III凸輪軸孔及兩組中間空刀位置的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于二工位位置的粗鏜、半精鏜缸蓋第IV、V凸輪軸孔及兩組中間空刀位置的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于三工位位置的精鏜缸蓋第I、ΙΙ、ΠΙ、 ν、ν凸輪軸孔及缸蓋前端面止推座面孔和分電器軸承孔的精密主軸動(dòng)力頭單元、處于四工位位置的精鏜缸蓋后端面正時(shí)齒輪孔和軸承座孔的精密主軸動(dòng)力頭單元，所述四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元與三工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元為同一個(gè)，且四工位位置的精密主軸動(dòng)力頭單元配以設(shè)置在其對(duì)側(cè)的精密主軸夾持單元實(shí)現(xiàn)四工位工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，其特征在于所述精密主軸動(dòng)力頭單元包括伺服電機(jī)、精密主軸動(dòng)力頭、安裝于精密主軸動(dòng)力頭前端的加工刀具， 所述加工刀具刀桿端部鎖緊在所述精密主軸動(dòng)力頭內(nèi)部的鎖緊油缸內(nèi)且可在油缸內(nèi)伸縮， 所述精密主軸動(dòng)力頭內(nèi)還設(shè)有控制刀桿橫向移動(dòng)的定位導(dǎo)向塊，所述定位導(dǎo)向塊前端設(shè)有起到導(dǎo)向定位功能的梯形鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)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，所述精密夾持頭可鎖固安裝在精密主軸動(dòng)力頭前側(cè)的加工刀具的前端刀桿夾持部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，其特征在于所述工件數(shù)控滑臺(tái)上方設(shè)置夾具底板、和與之相對(duì)的利用夾緊油缸控制的夾緊元件。
專利摘要一種發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋階梯凸輪軸孔加工機(jī)床，從根本上解決了現(xiàn)有缸蓋生產(chǎn)存在的加工精度不易保證、不能多品種混流生產(chǎn)的問(wèn)題。包括主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、伺服液壓定位、夾緊系統(tǒng)、數(shù)控滑臺(tái)、工件物流傳輸系統(tǒng)、機(jī)床冷卻及排屑系統(tǒng)、中央集中控制操作平臺(tái)、數(shù)按伺服控制系統(tǒng)等，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)一人操作，具有勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低、生產(chǎn)成本減少、及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品需求等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23Q1/25GK202317134SQ20112044412
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者梅林 , 王景周 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)博龍汽車部件制造有限公司