缸體不同角度曲軸瓦面斜油孔加工方式創新

崔萬成

摘 要：介紹一種新的缸體不同角度曲軸瓦面斜油孔加工方法，降低勞動強度，大幅提高生產效率。

關鍵詞：不同角度;斜油孔;生產效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.010

氣缸體曲軸瓦面斜油孔是潤滑油的通道，油孔深度和直徑比值大于10，屬深孔加工，加工效率低。

以我司某缸體為例，曲軸瓦面斜油孔有10根，其中5根通主油道，與缸孔中心線夾角25.5°，另外5根是通凸輪軸孔，與缸孔中心線夾角34°。該型號缸體曲軸瓦面有兩種不同角度的潤滑斜油孔，加工時間比較長，是生產線上的瓶頸工序。

曲軸瓦面斜油孔常用加工方式以搖臂鉆、加工中心通用設備為主。通用設備均是單孔逐個加工，效率偏低。

我司該型號缸體月產量3000臺左右，缸體生產線以組合專用機床為主，加工中心為輔。組合專用機床用滾道連接，缸體直線輸送，采用平行加工和順序加工相結合的方式。結合我司生產線特點、氣缸體曲軸瓦面斜油孔加工要求，我司自行設計曲軸瓦面斜油孔組合機床。

1 組合機床結構

組合機床是立式結構，動力滑臺垂直進給，滑臺上的動力箱連同多軸箱切削頭實現主切削運動。多軸箱共計10根主軸，其中5根加工通凸輪軸孔的斜油孔，另外5根加工通主油道的斜油孔。工裝夾具是旋轉結構，切削刀具是普通的高速鋼鉆頭，加工位置由鉆模板上的導向引導套引導。工裝夾具采用一面兩銷定位，上頂式液壓楔鐵夾緊。楔鐵夾緊機構具有自鎖功能，夾緊工件后，楔鐵機構自鎖，夾緊牢固。組合機床有三個工位，分別是加工一工位，加工二工位，裝卸工位。

立式旋轉三工位曲軸瓦面斜油孔組合專機如圖所示：

加工一工位鉆與缸孔中心線夾角34°的通凸輪軸孔的斜油孔，加工二工位鉆與缸孔中心線夾角25.5°的通主油道的斜油孔。裝卸工位，輸送缸體。

立式旋轉三工位組合專機的起始工位是裝卸工位。此工位安裝在支架上的定位油缸（03）推動定位插銷（04）插入夾具體（05）定位銷孔，防止夾具體旋轉。夾具體（05）位置固定后，氣缸體沿著輸送滾道輸送到定位夾緊位置。

加工一工位是定位油缸（03）后退，拔出夾具體（05）的定位插銷（04），夾具體（05）在旋轉控制機構作用下繞著旋轉軸（02），逆時針旋轉34°到加工一工位。夾具體在重力作用下底部與死擋（08）面貼合，同時旋轉控制機構液壓油缸保持壓力。動力滑臺（01）工進，多軸箱（06）同時鉆5根與缸孔中心線夾角34°通凸輪軸孔的斜油孔。

加工一工位鉆孔結束，動力滑臺帶動多軸箱（06）快退到安全位置，在旋轉控制機構作用下夾具體（05）繞著旋轉軸（02），順時針旋轉59.5°到加工工位二。夾具體在重力作用下底部與死擋（09）面貼合，同時旋轉控制機構液壓油缸保持壓力。動力滑臺（01）工進，多軸箱（06）同時鉆5根與缸孔中心線夾角25.5°通主油道的斜油孔。

加工二工位鉆孔結束后，夾具體逆時針旋轉25.5°到裝卸工位。安裝在支架上的定位油缸（03）推動定位插銷定位插入夾具體（05）定位銷孔，固定夾具體。上頂式液壓楔鐵夾緊機構松開，缸體沿著滾道輸送到下一加工設備。

夾具體從裝卸工位狀態旋轉到加工工位一狀態以及從加工工位一旋轉到加工工位二狀態，旋轉過程要控制且保持勻速旋轉狀態，不能因夾具體傾斜，重心偏移造成加速旋轉。如果出現加速旋轉，沖擊力鉸大，容易造成夾具體疲勞斷裂或者夾具定位精度不準，油孔加工偏斜。

2 旋轉控制機構選擇

通常旋轉控制機構有齒輪減速機構、渦輪蝸桿機構、伺服電機控制以及齒輪齒條機構。齒輪減速裝置結構簡單，能實現旋轉控制，但空間占比大。伺服電機雖然能控制旋轉，但其工作環境要求高，維護成本高，不宜采用。渦輪蝸桿機構結構簡單，蝸桿與電機連接，電機轉速快，渦輪轉速快，夾具體繞旋轉軸旋轉速度也快，碰到死擋對夾具體沖擊大，扭矩瞬間增大，容易燒壞電機。如果電機與蝸桿之連接減速機構，則空間占比大，對于空間相對小的夾具體而言，不適用。

齒輪齒條機構，首先結構簡單，齒條直線運動帶動齒輪旋轉，齒條可以與油缸活塞桿直接連接。其次，小行程、大旋轉。旋轉齒輪m=3，Z=30，齒輪的每齒間夾角θ=360°/30=12°。夾具體從加工工位一旋轉到加工工位二，旋轉角度是59.5°，旋轉齒數δ=59.5°/12°≈5，旋轉齒輪轉過5個齒就能把夾具體從加工一工位旋轉到加工二工位。第三，液壓油缸控制，工作環境要求低，維護費用低。第四，液壓油幾乎沒有壓縮性，液壓油缸進出油路加電磁節流閥，能夠有效控制液壓油油壓和流速，實現旋轉的勻速和可控。

3 組合機床優點

立式旋轉三工位曲軸瓦面斜油孔組合機床與傳統加工方式比較，優點：（1）一次裝夾，完成兩種不同角度斜油孔加工;（2）同步加工各孔，提高生產效率;（3）工裝采用通過式，與后續加工設備滾道連接;（4）工件裝卸方便;（5）保養維護成本低;（6）減輕勞動強度;（7）占地面積小，節約空間。