精镗缸体曲轴、凸轮轴孔组合机床DKM026的开发与应用

2013-02-24王鹏陈曦张磊

中国新技术新产品 2013年4期

王鹏陈曦张磊

（大连机床集团有限责任公司技术中心，辽宁大连 116620）

缸体是发动机的关键件之一，精镗缸体曲轴、凸轮轴孔更是缸体加工重要工序，我们开发设计了DKM026精加工组合机床是集于机、电控制系统为一体而设计出的高精度组合机床，其特点是采用两个主轴伺服电机分别控制曲轴、凸轮轴孔以满足主轴定位和切削参数调整，同时充分利用新的检测手段和数控系统的补偿功能，在精镗曲轴孔镗杆上设有MAOPASS测头传感器，并通过数控滑台的来保证加工止推面到定位销孔的距离764.40.08。在此前大连机床已经为玉林柴油机厂设计制造用于精镗曲轴、凸轮轴孔机床，虽采用数控滑台及光栅尺控制，但由于主轴箱涨箱等原因应有累计误差，而此机床结构则避免累计误差，确保机床精度。

1 机床结构和性能简介

1.1 机床方案制定的依据

(1)被加工零件名称：发动机气缸体WD615系列气缸体总成（机体与曲轴箱合件），有五种规格

材料：HT250 硬度：HB170-241

(2)节拍：t=5min

(3)所要达到的加工精度：(部分举例)

（4）切削参数

1/加工曲轴孔(如图1)

3/加工惰轮轴孔

推镗（半精镗）n=350r/minv=119m/min So=0.2mm/rSm=70mm/min

拉镗（精镗）n=530r/min v=180m/minSo=0.1mm/rSm=53mm/min

2/加工凸轮轴孔(如图)

推镗（半精镗）n=600r/minv=122m/minSo=0.12mm/rSm=72mm/min

拉镗（精镗）n=735r/minv=150r/minSo=0.072mm/rSm=53mm/min

n=1000r/min v=53.4m/min So=0.072mm/rSm=72mm/r

4/加工油封孔

n=350r/minv=154m/minSo=0.2mm/r Sm=70mm/min

5/加工后端面销孔

n=1090r/min v=41.1m/min So=0.066mm/rSm=72mm/min

6/加工左、右止推面

粗车加工切削参数：V=93~122.3m/min n=300r/minSo=0.08mm/rSm=24mm/min

精车加工切削参数：V=92.3~122.5m/min n=300r/minSo=0.08mm/rSm=24mm/min

7/加工齿轮室孔

V=100m/min， n=720r/min， So=0.10mm/r， Sm=72mm/min

1.2 机床方案的确定

1.3 机床方案结构说明

DKM026为精镗缸体曲轴、凸轮轴孔组合机床，该机床采用卧式推镗（半精镗）、拉镗（精镗）方式来加工曲轴、凸轮轴孔，配有数控滑台的来实现半精、精镗不同的进给速度，机床采用冷却水箱并设有内冷泵用于刀具冷却，设有单独电气柜、液压站用于控制机床，并设空中走线、空中走管，此机床采用人工装卸工件，也可设机械手实现自动上、下料，以减轻工人劳动强度。

本机床主要部件：

(1)高精度镗削头：该镗头是针对加工缸体曲轴、凸轮轴孔、车止推面而专门开发的专用镗头，是采用两个主轴伺服电机分别控制曲轴、凸轮轴孔以满足主轴定位和切削参数调整，并采用进口轴承及主轴带气密封装置，后端设有横车止推面装置和刀具内冷回转接头，以满足刀具内冷却，在精镗曲轴孔镗杆前端设有MAOPASS测头传感器，并通过数控滑台的来保证加工止推面到定位销孔的距离，以避免由于主轴涨箱和累计误差等原因而引起加工工件超差，确保机床加工精度。

(2)卧式数控机械滑台：滑台是组合机床关键的驱动部件，该卧式数控机械滑台采用贴塑导轨板，动态性能好，精密滚珠丝杠及伺服电机同步齿形带驱动，使滑台保持较高的进给精度。