一種實用的全自動缸體前后端面振動倒屑機

王麗琴++陳曉龍++劉春雷

摘 要：客戶公司多缸機缸體加工過程中，一直存在著缸體各孔系倒屑不完全的問題，嚴(yán)重影響發(fā)動機裝配質(zhì)量和試驗性能。客戶提出技術(shù)改造項目中，為提升缸體零件加工品質(zhì)，修改了缸體生產(chǎn)線機加工工藝，要在缸體前后端面各孔系加工工序后增加一臺新型倒屑機。該文較全面論述了該專用設(shè)備的結(jié)構(gòu)、組成以及動作流程。

關(guān)鍵詞：缸體；生產(chǎn)線；倒屑機；機床組成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.042

0 引言

客戶公司多缸機缸體加工過程中，一直存在著缸體各孔系倒屑不完全的問題，嚴(yán)重影響發(fā)動機裝配質(zhì)量和試驗性能?？蛻籼岢黾夹g(shù)改造項目中，為提升缸體零件加工品質(zhì)，修改了缸體生產(chǎn)線機加工工藝，要在缸體前后端面各孔系加工工序后增加一臺倒屑機。該缸體為砂鑄毛胚，切削加工量較大，人工清理工作繁重，且部分加工部位由于空間原因金屬屑難以清理。人工倒屑效果一直不理想。由于本設(shè)備為改造生產(chǎn)線中新增加的，設(shè)備結(jié)構(gòu)、外形尺寸都受到較大的限制，而且這條生產(chǎn)線同時加工4、6缸兩種產(chǎn)品，所以此倒屑機須具備能同時加工4、6缸兩種缸體零件的柔性化特點。

1 主要技術(shù)參數(shù)

（1）生產(chǎn)率：3.8mim。（2）工件輸送方式：棘爪輸送 自動上下料。（3）上料高度：1120mm。（4）最大外型尺寸（長×寬×高）：1200×1200×1120mm。

2 機床組成及主要技術(shù)性能說明

此機床主要由底座、翻轉(zhuǎn)體及輸送支撐框架、傳動機構(gòu)、插銷機構(gòu)、液壓振蕩器、接屑斗、電氣、液壓系統(tǒng)等組成。具體結(jié)構(gòu)見圖1。

底座上面安裝支架及傳動機構(gòu)和插銷機構(gòu)。工件自動進入翻轉(zhuǎn)體后，通過傳動機構(gòu)翻轉(zhuǎn)。底座下面安裝兩個液壓振蕩器，用于工件翻轉(zhuǎn)后進行振動倒屑。

（1）機床底座。此機床底座為焊接結(jié)構(gòu)，其主要作用是支撐整個翻轉(zhuǎn)體及振蕩機構(gòu)。另外振蕩器在底座內(nèi)，進出油管通過底座壁穿過。底座下面開有排屑口，當(dāng)液壓振蕩器將工件內(nèi)的鐵屑振下后，鐵屑通過排屑口，由接屑斗收集，直接排放在機床底部的排屑地溝。

（2）翻轉(zhuǎn)體及輸送支撐框架。翻轉(zhuǎn)體采用鑄鋼ZG45，上面安裝輸送支撐框架，通過傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及輸送支撐框架翻轉(zhuǎn)，使輸送支撐框架和工件一起翻轉(zhuǎn)。

（3）傳動機構(gòu)。采用齒輪齒條結(jié)構(gòu)，動力為油缸。油缸帶動齒條移動，齒條移動帶動齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪轉(zhuǎn)動帶動翻轉(zhuǎn)體及輸送支撐框架翻轉(zhuǎn)。

（4）插銷機構(gòu)。插銷機構(gòu)采用液壓插銷機構(gòu)。當(dāng)插銷機構(gòu)的銷軸插入翻轉(zhuǎn)體的銷孔內(nèi)時，工件可以輸送到翻轉(zhuǎn)體內(nèi)；當(dāng)插銷機構(gòu)的銷軸退回，與翻轉(zhuǎn)體的銷孔脫離時，翻轉(zhuǎn)體帶著工件可以翻轉(zhuǎn)。

（5）液壓振蕩器。兩套液壓振蕩器成一定角度安裝在底座的內(nèi)部，工件翻轉(zhuǎn)到位后開始振動。振蕩器工作時液壓油在振蕩器體內(nèi)的各個腔之間循環(huán)，使油路發(fā)生改變， 撞桿上下移動從而實現(xiàn)振蕩功能。

（6）電氣、液壓系統(tǒng)。此機床有自己獨立的電氣控制系統(tǒng)和液壓站，確保設(shè)備運行的穩(wěn)定可靠。電氣控制系統(tǒng)由電氣控制柜、PLC柜、操作臺等組成，按照各自設(shè)定的程序工作。電氣控制系統(tǒng)功能如下：1）生產(chǎn)數(shù)據(jù)的收集和管理。2）設(shè)備工作方式選擇（手動、調(diào)整、自動）。3）起停車和急?？刂?。4）液壓系統(tǒng)等輔助設(shè)施控制。5）系統(tǒng)故障及報警。6）本地通訊接口（與機電成套設(shè)備連接）

3 動作循環(huán)

棘爪自動上料—進入輸送支撐框架—傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件正向翻轉(zhuǎn)90°—振蕩器啟動—傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件反向翻轉(zhuǎn)180°—振蕩器啟動—傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件正向翻轉(zhuǎn)90°—棘爪自動下料。此機床為全自動設(shè)備，機床棘爪輸送裝置將工件輸送到翻轉(zhuǎn)體上輸送支撐框架內(nèi)，人工確認工件到位并按按鈕，插銷機構(gòu)將銷軸退出翻轉(zhuǎn)體銷孔，傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件先正向翻轉(zhuǎn)90°，機體后端面朝下，液壓振蕩器工作，進行振動倒屑；振動完成后，傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件再反向翻轉(zhuǎn)180°，機體前端面朝下，液壓振蕩器工作，進行振動倒屑；振動完成后，傳動機構(gòu)帶動翻轉(zhuǎn)體及工件再正向翻轉(zhuǎn)90°（機體底面朝下），插銷機構(gòu)將銷軸插入翻轉(zhuǎn)體銷孔內(nèi)，機床棘爪輸送裝置將工件拉出支撐框架，進入后序機床。

4 效果驗證

全自動缸體前后端面振動倒屑機，設(shè)備自動化程度高，參數(shù)調(diào)整方便，操作簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，加工產(chǎn)品具備兼容性，對工件表面或孔內(nèi)部存留的鐵屑清除效果好，避免了人工壓縮空氣清理時，壓縮空氣中水及雜質(zhì)對工件本體的腐蝕損傷，提升了產(chǎn)品品質(zhì)，避免了對后序工序的影響。同時減少了操作人員數(shù)量，降低了工人勞動強度，提高了工序作業(yè)效率。自2016年8月驗收投產(chǎn)以來，生產(chǎn)正常，運轉(zhuǎn)良好，共加工缸體工件8萬件。

5 結(jié)論

本文介紹了一種全自動缸體前后端面振動倒屑機機械結(jié)構(gòu)和工作原理，對倒屑機各個組成機構(gòu)進行了闡述，以及投入使用后效果進行評價，得出如下結(jié)論：該倒屑機結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，卻功能強大，而且與同類機相比投資不大，因而有著很高的性價比。同時對提高公司產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的意義。

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作者簡介：王麗琴（1987-），女，河南洛陽人，本科，助理工程師，研究方向：組專機、數(shù)控機床以及工裝夾具等的機械設(shè)計。