No. 4Apr. 2021
沥青阻尼板
第4期2021年4月组合机床与自动化加工技术Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Techiiinue
文章编号：1001 -2265（2021）04 -0143 -03
DOI # 10.13462/f. cnki. mmwmt. 2021.04. 034
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丁伟明，王龙欣，陈涛，邵志骋，吕军
（中国通用技术
大连机 ，辽宁大连116620）
摘要：为了有效解决传统四缸、六缸及多缸发动机缸体主轴承座两侧面铸造时产生多余留量难题, 文章研制了缸体主轴承座侧面加工专用机床，使用该机床加工主轴承座两侧面能够避免发动机在 运转过程中连杆带动曲轴干涉的问题，同时机床在关键部件设置了传感器， 态实时 。实际运行结 机床较传统机 稳定
、可靠、高效率、低 、 且维护简单。
关键词：缸体；主轴 &专用机床；传器中图分类号:TH16；TG65 文献标识码:A二维码支付
Developmeet of Deeicated Madiine Tool for Side Facc of Mains Bearing Base on Engine Block
DING Wei-ming ,WANG Long-xin ,CHEN Tao ,SHAO Zhi-cheng ,LV Jun
(China General Technology G/up Dalian Machine Tool Co. , Ltd. , Dalian Liaoning 1166P0, China ) Abstract : The paper introduces a dedicated machine tool developed to effectively solve the problm of ex cessive matekal generated on both sides of mains beaeng base on the traditional 4-cylinder , 6-cylinder and mulhiplecylinde+enginein cashing p+oce s .Theuseofhhismachinecan p+evenhhheinhefe+ence+esulhing
tom the crankshaft rotating with the connecting rod during the operation of the engine. At the same time , 'hemachine'oolisequipped wih sensorson key componen s'o co l ec'realcimeinformaion on 'hecu ing cyclesa'us.Theac'ualoperaion resul s show 'ha''he machine 'ool is more s able , reliable , highce f icienc
cy , lowcnoise , environmen a l ycfriendly and easyc'ocmain ain 'han radiionaldedicaed machines. Key wo+t ： engine block ； mains beaing base ； dedicated machine tool ； sensor
0引言
缸体主轴承座侧面加工机床是针对发动机缸体
类重载切削主轴承 侧面加工的一用机床，在用、汽车发动机缸体等加工行业广泛应用。以往此 类机床多为 电机干式加工，作业 粉
重、噪音大、人工控制、加工 低下）为 业显问题， 的缸体主轴承座侧面加工专用机床结构、布置式等方面 新研制，采用频电机湿式加工，全封闭防护、机械 动上下料、
关键部件设置了传感器， 低 音、自动控制，大大提高了加工 ，同时主轴承座侧面加工的图1加工位置图
精度、直线度、表面光洁度等质量环节得到了改善。
1方案设计
1.1机床工艺方案
缸体主轴承 侧面加工机床同时加工 7 主轴承
14个侧面，缸体材料HTP50[1]，加工节拍W 3.2
/件。加工位置图及工件实物如图1、图2所示， 加工技术要求如表1所示。
图2工件实物
收稿日期：2020-11 -17；修回日期：2020-12-08
作者简介：丁伟明（1962—），男，辽宁大连人，中国通用技术集团大连机床有限责任公司高级工程师，研究方向为机械制造，（E - mail ） dmtgdwm@
163 ；通讯作者：
（1983—），男，辽大连人，中国通用技术集团大连机床有限责任
高级工程师，研究方向为机械设计,
（E - mail ） wc_19830320@ 163- com 。
-144-组合机床与自动化加工技术第4期表1加工技术要求
特性一轴向轴向三轴向四轴向j j j j
技术753±0.2/597±0.2j443±0.2j289±0.2j 要求38-0.338-0.338-0.338-0.3
设备753±0.2j597±0.2j443±0.2j289±0.2j 要求38-0.338-0.338-0.338-0.3
特
轴向轴向轴向
粗糙度j j j
技术135±0.2j-19±0.2j-136.15±0.2Ra100
要求38-0.338-0.339.85±0.15
设备135±0.2j-19±0.2j-136.15±0.2
Rz80要求38-0.338-0.339.85±0.15
基于上述加工要求，工艺方案设计为：专用铳刀盘⑵，却液过滤精度50）m；铳削72.8m/min；每转S01=1.8mm/r；S02=0.6mm/r；进
Sm i=180mm/min；Sm2=40mm/min。
1.2机床总体方案
按照1.1节机床工艺方案及用户技术协议要求，机床设计为单面卧式数控缸体主轴承座侧面加工机床，机械动上下料，提高送节拍，用
限的工件姿态的转变，夹动位夹紧，加工区域全封闭防护，增设动防护门，自动洗，装置，降低机床切削液产生的雾气对车间大气的。
机床占地面积根据用的车间平面图，在有限的对用动线的，此机床工件为发动机缸体，工序序工件姿态不一致，前序为送（工送有连面），序加工无连
送平面，传统送料方式为送带，占面积大，姿改要增加翻转机构，本机床为机械，减少了机床的占地面积，用限的
工件姿态的转变。机床总体方案如图3所示，成品装配如图4所示。
图3机床总体方案
图4成品装配
2机床关键部件
2.1工件夹具
工件夹具为液压夹具，采用缸体左侧面为基准面
左侧面上2-02OH7定位销的定位方式，自动夹紧[3]，位元程气密检测。根据机床指令，缸体从
上料处通过机械工转90。，运机床上方，打开机床防护门，夹上位，夹料开关显示无料时，机械缸体置于夹
位块上，机械手返回，夹具上盖送进到位，驱动为缸，向，当夹具上盖到位后，制器抱紧，缸体左侧面三点定位，三点辅撑⑷，工
面四点辅撑，用于抵抗切削力，机械，防护门关闭，工夹紧（楔铁机构，增加夹紧力，此夹紧力为油缸夹紧力的2.2~2.4倍），气检测，目的为检测工到位，工序位基的平面度，等待加工。此夹具设置有大流量冲屑，排屑能力好，不积屑，夹结构合理，便于维修。％
具、铁机构如图5、图6所示。
数据采集是指从传感器和其他待测定设备拟和数字被测单元动采集信息的过程。数据采集系统是结合基于计算机的测量软硬件产品来灵活的、用的测量系统[5]o
数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、
力音等物理现象。基于PC的数据采集，通过模化硬件、应用和计算机的结合，测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的，但个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、信号调理、数据采集设备和应用⑷。
机床关键部用了特殊传感器，用于采集机床的主轴振动、、流量位等，对机床的常见故机都的作用。特殊传感器如图7所示。
狼动传瞬
图7特殊传感器
2.3自动化生产（逻辑互锁）
动化是指研制系统代替人或辅助人人类生产、生活和管理活动中的特定任务，减少和减轻，人的体力和脑力劳动，提高工作、和。采用动化不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、的工作放出来，而且能极大的提高生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力
。
2021年4月
丁伟明，等：缸体主轴承座侧面加工专用机床的研制
・145・
机床
动生产过程中不需要人工干预，能够
机自动 ，并且 用 条发动机生产能够通过交互信
。机床动作
图如图8所示。
，既减少 防护上打孔带来 、漏气的可能( 管
合理、
)机床为 机械手上
料，因此封闭区域的上 要设计 动的防护门供机械手通过。气缸驱动防护门巴并用
上料位有料 BE 夹具内无料SQ 夹紧油缸原位BE 上料气fcdM 位BE
伺服滑台原位NC 机械手原位BE 压瞇®M 位BE 楔铳油fidM 位BE
压銚紧松开BE
吸雾装置停止托踰位BE 推靠油缸上BE 辅助支撑撤KT f
器桁架机械手翻转-诃自锁器
冒进信号
桁架机械手翻转90。^
担番桁架机械手蹦输送办空
SB SQ 蜡
对架机械 _殉料NC BE 桁架机械手X 轴输送NC 活架机械手放料NC SP 超融BE 压板
机床气be -|抱紧上SP
动门关 --------抓网服松gC 开、瞬Bb 桁架机械手»»90。抓手伺服NC 天紧、插销BE 1工件SP
I 夹嗾Bg
滑台工进NC NC 滑台鯉[乐板装严松开
BE 置撤回|N e 压板抱紧撤*-----------BE 辅助支撑松开KT BE 机床气动门打开托板原位没有托板或位于托板位置1的托板h 有工件BE 机械手等竜 BE
桁架机械手返回NC 下料滚道无料
B E
菩彳「X 机床防护门关BE f & [下料滚道电机E 转 讎抓希谨松开、拔销
BE BE 桁架机械手翻转回原位NC
托确位B 豊卜匸二
BE 人工吊装完成后，自动方式，'按一下“滚道反转”按钮，托板自动返回
I AX 吊装BE
图8机床动作循环图
导向，关闭可形成加工区域的上
封闭)
3结束语
该机床已被用
收
用， 用机床的
研制已通过 )主轴承座侧面 加工机床虽然是加工常见的加工
式之一，但随着 来对机床
数控化、智能化、柔化等要求的
升，仍要不断优化该类机床 结构，提升产品精度、性能，使该
类机床 工作 、可靠、效率
高、低、 、护 ，成本
低等特点(使其 市场竞争
力)
[参考文献]
2.4全封闭防护
以往的组合机床多为 开防护[7],
大，容易 、冒、、 象。 代制造业的发展 ，为此该机床设计为
装
置的加工区域全封闭防护， 的避免粉尘、油
、却外流的现象，极大的改善了车间的：污 染。该机床全封闭防护如图9所示。
图9全封闭防护
据机床夹
求，在防护上盖的合适位置使用
穿
，对、气动、电器 合理化走管、走
(上接第142 )[9] 刘 尧，陶小亮,
，等.基于FBG 的切削力测量装
置设计
析[J ].
理工大学学报(信息与管理工程
) ，2012，34(2) :171 -174，192.
[10] 李，祝连，刘锋，等.裸光纤光栅表贴结构应变传递
析 研究[ J ] . 器 学 ，2014，35(8) :1744 -1750.
[11] 李忠玉， ，信，等.基片式光纤光栅应变传感器增敏结构研究+ J ].光通信技术,2018,42(6):21 -24.[12] 良，游江辉，梁力，等.梁式称重传感器 体的固
频率的提高及结构参数优化[J ].传感器与微系统，2019,38(8) :29 -32.
[13] 李晓豁.三向力传感器的设计及其标定[J ].黑龙江矿
业学院学报,1999(3):1 -5,13.[14]
.
式 体的计算机辅助设计
[1] 文九巴机械工程材料[M ].北京：机械工业出版社，
2002.
[2] 冯，王建军， 松.可转位面铳刀铳削力解析建模与
研究+ J ].制造技术与机床，2019(9) #87 -90.
液晶屏保护膜[3] 程瑞，董淑嬪.减振板6-,11孔专用夹具设计[J ].制造
业自动化,2017(6):99 -100.
[4] 李，曹东锋.一种新型旋转卡具的设计[J ].制造技术与
机床，2012(12) ：210 -212.
[5] .基于C#. NET 的数控机床实时数据采集系统设 计与编程+ J ].制造技术与机床,2018(8):46 -48.
[6] 刘少强，.现代传感器技术一面向
网应用+ M ].
：电子工业
,2014.
[7] 大连组合机床研究所.组合机床设计图册+ M ].北京：机
械工业 ，1986.
[8] SMC (中国)有限公司.现代实用气动技术+ M ].北京：机
械工业
,2003. (编辑 )
[D ].：吉林大学,2005.
[15 ] Cong M , Han T , Zhao Q . Fuzzy multi-objectivv optimi
zation of sliding rack based on six sigma and goal driven
[ C ] jj Mechanic Auiomaiion and Coniaoe Engineeaing (MACE ) , International Conference on. IEEE , 2010.[16] 李，李 哲，.基于响应面优化法的
体
结
化设计[J ].组合机床 动化加工技术,2019
( 5) :4 -7,13.
[17] 赵，东，任江豪，等.小 机转子的轻量化
设计 + J ].食品与机械,2020,36(6) :107 -111.
[18]
东，赵
，王琨.小 机转子预弯工艺及优化
设计[ J ] . 国 机化学 ,2020,41(3) :104 -108.
(
编辑李秀敏)
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