大连组合机床研究所组合机床技术简介

砻 1 概述 0 饥 为 ，自 大连组合机床研究所 组合机 术简介 1 9 ， f 大连组合机床研究所是机械工业部组合机j未方 面的行业所+从事组合机床及其 自动线技 术与装配研制近 40年 本所为全国各行 业提供了大量的组合机床及其 自动线．共完成组合机 床 2000余台、自动线 1 80余条的设计 ．并在普及组合机床技术方面做了大量的工作 本所根据 机械工业发展的需要．确定了以研为牛．- 持“精密、高效、柔性、综合、成套”方针。针对汽车、拖 拉机等行业的关键零件的关键 ll序．研究开发 r一批高效、高精度的组合机床及其自动线 ，能 够为汽车、拖拉机、动力机械、轻纺、电机 硅军工部 门提供具有国外 8O年代同类产品水平的组 合机床及其 动线设备： 2 在组合机床及其 自动线方面 的主要业务范 围 (1)承接 I：艺设计、编制零件的加工 f艺及设备选型业务； (2j承担组合机床、专用机床、自动生产线及其它高效、专用 自动化设备的技术咨询、设计 与制造业务 (3)承接技术改造的咨询服务、改造旧设备等任务； (4)承接新工艺 、新刀具结构的研究与开发任务 (5)承接组合机床通用部件的技术咨询、转让 ，开发j殳计专用部件任务； (6)承接国#l-e,【进技术的消化、转让任务，国外引进设备的测绘及试制任务； (7)其它有关组合机床的设计配套任务。 3 组合机床及其自动线主要范围 (1)完成金属及非金属材料零件的机加工工艺 主要包括 ：普通钻孔、枪钻、扩孔、铰孔、枪铰、镗孔、攻螺纹孔、铣平面、铣槽、车内外环槽、 车削球形孔、套车活塞异型外圆、套车短外圆、套{91-螺纹、去毛刺、光整加工等 (2)完成其它加工工艺 工序间的测量、工序间的上件试验、排屑、清洗、冷却液的供给与处理等 。 4 在组合机床及自动线上采用的先进技术 (1)先进工 岂 近几年，组合机床加工工艺发展很快．高速平面铣削、刚性加工、缸体孔正反镗削、枪钻、枪 铰等新工艺已经普遍采用，大大提高了加工精度及生产率。 (2)先进刀具辅具 在刀具方面．不重磨刀片、涂层刀具、内冷却钻、扩铰刀具采用很多 ，提高了刀具的耐用度。 在辅具方面．陡换接杆的采用一改过去老式接杆更换费时费力的局面，最近 HSK快按接杆也 2 组台机床与 自动化加工技术 瞳 维普资讯 http://www.cqvip.com 在组合机床 f 得到应用 I=3]焊接结构的推扩 在 可靠的 12艺保证下 ，采用焊接结构的床身、立柱、底座、支架等，对提高强度，增加机床寿 命．特别是缩短制造周期有很大意义 ，如为某厂设计的十台缸体、缸盖加工机床，除动力头和箱 体外．．几乎全部采用焊接结构 《：4)定位 面的气动检测 1=件在夹具若 能准确定位．将直接影响加工精度 ，本所采用的定位面气检装置能保证零 件(或随行夹具等)对定位 面的间隙在 0．02ram 以内，对于超差的零件及时发出警报。 l 5]零 件随行夹具输送技术 近几年 ，在 自动线 中普遍采用起步阀式输送装置，以减少零件在直接输送过程中的磨损， 对 1-不能抬起输送的随行兜具 ，我们采用气浮元件，保证随行夹具在输送过程中与支撑板之问 有 一层气垫 ．喊少磨损和输送过程中的磨擦力并可实现高速输送。随行夹具在斜上方空中返回 也是近 几年普遍采用 的 式 。 在输送装置的液压驸动方 面．采用先进的比例阀，可使输送速度高达 30m／min。 《∞导 轨等方 镶钢导轨、滚动导轨、滚珠丝杠也是近几年采用的技术，可减少摩擦力以保证进给平稳，消 除爬行现象。 《 7)集 中润滑技 术 在组合机床 ，特别是在 自动线上，良好的润滑是设备正常运转的必要条件 本所现在选用 递进式分油器代替老式的定量分油器，并配以集中润滑装置，可以保证 自动线中任何一个润滑 点出现异常都能发生警报(或停机)并能很快排除，可以做到无一人工润滑点。 《：8)全防护、全封闭技术 对采用湿式加 _[或干式有粉尘的加：[机床，全防护式全封闭尤为重要，根据用户需要，本 所采用过全防护．保证没有冷却液飞溅出来，保证任何人误入加工区的报警(或停机)，对于有 粉尘 烟雾、水蒸汽的加工 ．可采用全封闭，并配有通风、真空吸尘装置，减少空气环境污染。 c 9)空 中走线 、空 中走管 电气控制线的牵中走线，液、气等的空中走管已普遍采用，使机床外型整齐、美观 ，地面亦 下净 c l∞机床控制技术 在机床电气控制方面．一般采用 PI C代替老式的续电器、接触器控制，可 使电气设计、 安装简便 ，减少电气故障．使机床调整、故障诊断方便等。1 992年本所又在 自动线控制上增加 计算机二级管理，用彩色CRT动态画面显示 自动线或某一 台机床(或设备)的运行情况及有关 冷却液、油、气的供给情况。如出现故障．能及时显示出现故障的部位 ，并提出排除故障的方法 能及时提供刀具的使用情况资料，在正常需要换刀时提示操作者应换刀的工位、数字、件号等 ， 并能随时打印出 自动线的各种运行数据、报表等 c 11jCAD的应用 近几年．本所 CAD技术在组合机床方面得到较好的应用。液压系统设计、电气控制设计 及多轴箱设计基本采用了CAD．在机床总体方案、三图一卡等也逐步采用 CAD技术。 1 9 9 5年 第 7 3 维普资讯 http://www.cqvip.com j 综合 自动化技术 对于零件加工的综合 自动化本所也做了大量工作，可以向用户提供从零件毛坯 卜线到成 品出线的整个 1二艺过程的生产线，这在f目内可能是第一家。1 994年已经向广西玉林机器有限 q殳份公司提供缸盖生产线 ．该生产线加 J一61 05缸盖．由 30台机加工设备 (6条 自动线 ，2台单 机j、l 0台辅机车¨零 件的输选、转位、翻转等设备组成 ．完成缸盖从毛坯上线铣 削、两侧面J_各 孔及两端面各孔机加工 中间试漏、顶底面上各加工工位的加工、中间清洗、堵片装配、铝堵装 配、螺套装配、密封试验 泄漏部分检查(除阀座装配、导管装酉已)到最终清洗等全部：【 序。本生 产线除平面铣削、简侧面及两端村孔JJⅡL机眯外．其它各精加工设备、辅机等均由本所设计制 造。生产线上的各种机床辅机伞部采用自动上下料．设备用 动滚道联接 ，零件除需要人工上 机到机动滚道、线后下科外，各没备的正常运行不j1j人工操作 另外 ，为成都内燃机总厂设计的 条综合 一 线也正在制造中 6 近期研制的部分关键零件加工机床 t ) ]导管扎删座锥 两加 [机床 气门导管及阿座锥面的精加T是缸盖加]：昀关键工序，本所经过多年研究试验 ，设计开发 r用十 L 导管故阀唑锥面的 能化机床．可 适埚 { 酬材料阀座及导管孔加工 ，导管孔直 i 范嗣在 4·E． ，】$)tnil1．K寸精度 【T7一～n’6，丧面粗糙度 R“】．s～0，8,urn 可加工 HRC30～s8 的各种阀座．此类机床采用枪饺导管孔精车阀座锥面工艺．可 达到的精度： 导管孔：孔径 tT7一 】T6，丧l嘧『粗糙度Ra0．8p．m 圆度：0．008ram，直线度 0．01mm 阔硅锥l 1：对导管孔同轴垃 中0．03ram，表面粗糙度 Ra0．8 m。另外 ，对于导管及阀座底孔 加工，也采耳】同类 专用机床，采用精镗导管底孔精锪(车 阎座孔工艺，可以达到精度为：导管与 阀座底孔i孔径 lT7～l1r6，同轴度 币0．0gram 对基准垂直度 ：币O．04mm，位置度(对定位基准) 中0．】m m 采用上述 导管及阀座锥面加 工机床，能达到 国外同类设备的加工精度，到 目前为止．已为 内燃机行 ，的用 户设计制造 了 多台此类机床 为提 高生产率 ．本所正在开发双刃枪铰 工艺 ， 以满足犬批量生产 的需 要 f2)缸 缸盖大乎面高教精密铣削组台机涞 这种设备 上要用 j 缸体、缸 盖的顶底面精铣 ，采用金属 陶瓷刀片高速铣削，速度为 4∞～ 500m／rain．大进给量为 1．5～2m／rain．町达到 的精度：平面度为 0．02～0．04 1000，粗糙度 Ra[．6～ 0．8,urn (3)汽缸体三轴孔精加工机床 近几妊，设计的三轴孔精加工机床 ，对保证精度的关键技术进行研究，从刀具上采用 级 的可调刀头保证孔径精度采用进 口滚动导向，保证同轴度．该机床可达到 的精度：主轴孔径 ： iT6．表面粗糙度 Ra1． m 同轴度 币0 02～0．03mm：位置度 中0．06mm，凸轮轴孔：圆柱度 ： 0．(]lmm．网轴 度 币0．02ram。 (4)精镗缸孔车止口精铣顶面复合式机床 采用精镗缸孔、车止孔、精铣顶面复合工艺，保证零件精度 ，本所已经开发的机床采用专用 精镗头、交流伺服移动工作台．达到的精度为：顶面平面度：0．03～0．04．／100O，粗糙度 Ra1．6～ 0．13Fm，缸 fL：孔 径 IT6 兄_]．6～0．8,urn，圆柱廑 0．008ram， f下转第 6页) 4 组合机床与自动化加工技术 维普资讯 http://www.cqvip.com 1．3 数控 系统 可根据用户选择 ．配各种最新 的数控系 统和驱动装置．如美国 AB公司 9260，德国 西门子840．日本三菱 A3A及 FANUC 0系 统等(包括主轴、进给伺服电机和驱动模块)， 以AB9260为例．其基本功能如下： (1)32位 CPU (2)电路采用表面安装技术和光纤联接 (3)可控制轴 ：4轴 (4)3轴直线 圆弧插补 (5)RS 232／49l通讯接 [』 (6)交流数字式伺服系统 f 7)反馈类型 编码器(也可造光栅尺) (8)螺旋插补 (9)主轴扭矩监控 (10 J机床状态监控 (n)刀具寿命管理 (12)刀具长度测量 (13)刀具破损检测 (14)探针循环 (1 5)加工轨迹显示 (1 6)离线编程软件系统 ODS (17)IBM／PC兼容通讯能力 (18)菜单提示操作 (19j零件程序容量 128KB(标准)3MB (可选) 1_4 加工的典型工件及其效果 加工的典型工件为中小型箱体类零件和 杂类零件，包括减速器 变速箱、液 阀体等． 本所为北京液压件厂提供的 5台 K63卧式 加工中心．用于加工各种液压阀体，每个央具 上装 1 6个阀体 ．大大提高了生产效率。 1．5 主要用户及使用状况 头两台机床 1992年 ]2月在北京液压件 广通过用户验收，每天两班工作．使用情况良 好 目前正在调试的机床 4台．其中有 3台是 北京液压件厂的，1台是 山东淄博减速器 的 该机床从 1995年起将投八批量生产 1 6 有关 说明 (1)该所为加工中心用户提供 交钥匙” 工程的全部服务工作，包括被加]_零件的工 艺设计、夹具设计、刀具设计、零件程序编制、 用户零件切削等．以加工出合格零件 为最后 验收的标准．并负责用户培训。 (2)ZHS—K63加工中心的系列产品 ZHS-KS0(托板尺寸 800×800) ZHS—K100(托板尺寸 1000×1000) 以上两种产品已于 1995年投产．可供用 户选购。(待续) t组合所供稿 (本文 1995年 6月 2,5日收到J (编辑 王绍钰 1 (上接第 4页)止 口深度±0．02ram(对定位销位置度 西0．1mm) (5)箱体类零件定位销孔加工组合机床 现在该所设计了定位销孔加工机床，改变过去钻扩铰加工工艺．采用剐性钻、铰工艺．提高 了机床的加工精度和精度保证性 所能达到的精度为：销孔：位置度西0．04ram，孔径 IT7．表面 粗糙度 Ra]．6 nl。 (6)其 它机床 近期率所还开发多种新型用于加工连杆大小头孔、曲轴油道孔 、活塞销孔加工组合机床． 满足了用户的需要 ，一般情况所能达到的精度为：孔加工：孔径 1T7～1T6表面粗糙度：鼢 1．6 ～ 0．8Fm，位置度：钻孔 中0．3mm．扩孔：D0．15ram．铰孔 ：D0．15ram，镗孔 ：O0．08～0．05ram． 圆柱度 ：D0．15～0．005mm，同轴度：D0．05～0．002mm。 对于一些特殊材料．如粉末治金、石墨等本所也有成功的经验 ，对提高生产率做出 ，很多 工作 (组合所供稿1 t本文 1995年 6月 26日收到) (编辑 王绍钰j 6 组台机床与 自动化加工技术 维普资讯 http://www.cqvip.com