——Z031 机床介绍

{dy}汽车制造厂工具分厂 田秀霞 金策

一、机床概况

　　1.机床用途

　　Z031机床是精加工解放牌汽车发动机气缸体曲轴孔、凸轮轴孔、配电盘孔、机油泵孔、曲轴油封孔及前后端面耳环定位孔的专用组合机床。被加工零件如图1所示,其材料为3号灰铸铁,硬度为B179—229。凸轮轴孔银装粉末冶金套后锁孔。我厂原使用的2A731型机床也是用来加工这些孔的专用组合机床,但2A731型机床在长期使用中发现达不到凸轮轴孔孔径¢54+0.03。与曲轴孔孔径¢70.44+0.05（Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ），¢70.42+0.05（Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ）的尺寸精度及光洁度▽6的要求 ,椭圆度超差 ,位置精度133.35+0.05的尺寸也超差。对汽车生产六万辆来说这是一个薄弱环节,因而提出了改进设Z031机床。

　　2．机床型式及工序安排

　　Z031机床为四面卧、倾复合式、单工位、八轴组合机床（见图2）。其中卧式头用于加工凸轮轴孔、曲轴孔及前后端面各两个耳环定位孔。后面与水平面倾斜27°的卧式头用来镗配电盘孔。安装在夹具横梁上与水平面成27°角的顶面锁头用来精加工机油泵孔。机床各滑台及键头都是液压驱动的,右头单独一个液压站,左头、后头和上头公用一个液压站,送料和夹紧用一个液压站。

机床工序安排如图3所示。因为精加工后的曲轴孔 、凸轮轴孔表面不许有退刀划痕,所以需要主轴定位并让刀 。本机床是在镗孔完毕后进行主轴定位使刀 头向下并使工件下降4—6毫米实现让刀的。

右头除了锐曲轴孔及 凸轮轴孔外 ,还锪两个耳环定位孔（深3+0.8毫米）。为了使锪这两

个孔的刀具在幢孔主轴定位前退出加工部位,所以必须使滑台先退回6一12毫米,然后才能进行主轴定位；同时为避免键刀在退刀过程中碰到工件孔壁 ,所以各镗刀最小切出量为14毫米。

　　3．机床主要技术规格

　　夹具为固定龙门式(见图4),采用固定式定位销 ,利用两个¢90油缸及两套楔铁 自锁构,将气缸体从下往上定位、压紧。改进设计后的夹具主要是为了保证工件的加工精度 ,定位、夹紧、导向及刚性方面采取了一些措施。

　　

 

 

 

　　1.工件央压变形问题

　　上述夹紧机构可产生八吨的压紧力。经过实验,精加工采用这样大的压紧力 ,加工出的工件孔径在夹紧状态测量时均合格 ,松开时测量就出现椭圆度,使工件孔径超差。建厂以来此孔径超差间题一直未解决。经分析认为是夹紧力太大 ,使工件变形所致。　　Z031机床的工作情况是 工件向上需要行程194毫米，为了减少辅助时间 这段行程需要快速,液压系统需要大流量。在夹紧时工件只上升4—6 毫米与定位面接触,行程较短,为了防止冲击,需要慢速,液压系统要小流量 ,这时液压系统的压力要求达到既能夹紧工件,又不允许把工件压变形,因此要求油路的压力可调。 　　在松开工件时(先使工件下降4—6毫米),由于有楔铁自锁机构,故需要有较大的力量才能使楔铁松开。当工件继续下降194毫米时,又需要快速,大流量。　　根据这些不同的要求,我们在油路设计时在夹紧油缸前腔加了一个单向减压阀,使压力可调。这样在夹紧时可减小压力,在松开时减压阀不起作用。改进结果证明,加工出的工件孔径椭圆度大大减小。