1 氣門挺桿孔的加工要求
機體是柴油機的關鍵零件式廷，6135型柴油機機體為HT250鑄件赠涮，體積大、結構復雜梁厉、孔系多辜羊。機體上有6個氣缸孔K，每個氣缸孔側配有2個氣門挺桿孔D词顾，共有12個挺桿孔八秃，其直徑為40H8，粗糙度Ra0.8，圓柱度允差為0.011昔驱，挺桿孔相對凸輪軸孔H的垂直度允差為0.04/100疹尾，并且與氣缸孔K、凸輪軸孔H及曲軸孔Q都有位置精度要求榄湿。由于挺桿孔深入到機體內部宽酣，且孔徑小，加工相當困難宛扒。該機體要求年生產(chǎn)7000件伴乐，兩班制生產(chǎn)，單件加工節(jié)拍時間為30分鐘蝉陕。
2 挺桿孔加工工藝
由于氣門挺桿孔直徑小、尺寸精度高扶眼、表面粗糙度低拂极、底孔為鑄孔等特點，采用粗鏜忍坯、半精鏜猛珍、鉸擠三道工序來加工。粗鏜工序主要切除大部分加工余量谁媳；半精鏜可以糾正底孔的偏心和直線性陕匿，以保證孔的位置精度，為下一道工序鉸擠創(chuàng)造較好的加工條件克锣；鉸擠工序達到最終的尺寸精度和粗糙度要求茵肃。各工序的工藝參數(shù)見表1。 表1 工藝參數(shù) 工序號 工序
內容 刀具
材料 加工
尺寸
mm 加工
余量
mm 切削
速度
m/min 刀具
轉速
r/min 進給
量
mm/min
1 粗鏜 YG8 37.75 5～6 35 295 74
2 半精鏜 YG6 39.75 2 50 400 100
3 鉸
擠 YG6 39.99
40.03 0.24
0.04 8 65 30
為使機床同時滿足4135型柴油機機體4缸8挺桿孔的加工要求袭祟，將6135型機體12個挺桿孔分在3個工位上加工验残，每個工位加工4個，這樣既簡化了機床結構巾乳，降低了主傳動功率您没，又擴大了機床的加工范圍，改善了機床的適應性胆绊。
3 機床的總體設計方案
機床的總體布局(見圖2)為立式四工位鏜孔組合機床型式氨鹏，設計了粗鏜、半精鏜压状、鉸擠3臺組合機床仆抵，其結構基本相同，區(qū)別僅僅在于主軸箱的轉速种冬、功率及刀具肢础，鉸擠機床配有冷卻系統(tǒng)。
機床選用SEHY 400/1250型四工位液壓移動工作臺作為工位轉換及精確定位的動力部件，在工作臺臺面上安裝夾具埂体。在立柱上配置有HY32/630型液壓滑臺和1TD32型動力箱氓暖，用來傳動主軸箱，并作孔加工進給的動力洛续，二個液壓滑臺配有專用液壓站账姜。
機床總功率：粗鏜組合機床為7kW，半精鏜及鉸擠組合機床為5kW绞宿；機床裝料高度：800mm插涛；主機外形輪廓尺寸為3500×1716×3698mm；凈重9t鞋伸。
1.床身立柱 2.夾具 3.刀具 4.活動模板 5.液壓系統(tǒng) 6.電控系統(tǒng) 7.主軸箱 8.冷卻系統(tǒng) 9.潤滑系統(tǒng) 10.動力部件
圖2 機床布局
圖3 刀具

4 機床的主要部件
刀具
按挺桿孔加工工藝方案叉弱，機床配置了圖3所示的專用刀具。圖3中1為粗鏜艰欲、半精鏜刀具結構庐冤，采用雙刀頭硬質合金鏜刀塊，粗鏜至f37.75破罐，切深2～3泡徙；半精鏜至f39.75，切深1膜蠢；刀桿采用開油溝的圓柱形導向堪藐。2為鉸擠復合刀具，刀具上部為開油溝的圓柱導向挑围；中部為開有鉸刀齒形的直槽導向礁竞；鉸刀尺寸為f39.99，切深0.12杉辙，前端為無刃鉸擠刀苏章，擠孔至f40.026，擠孔余量為0.04奏瞬。
由于挺桿孔深入機體內部達412mm枫绅，孔徑小，刀桿細長剛性差硼端，為提高加工時的穩(wěn)定性并淋，采用了上下兩層固定式導向裝置。
夾具
目前大多數(shù)柴油機廠采用的夾具形式為：工件以F面及F面上的兩個專用工藝孔定位(圖1)珍昨，自下向上施加夾緊力县耽，將F面緊靠在框架式夾具上蓋下方的定位塊上，實現(xiàn)定位夾緊问锋。刀具以插在凸輪軸孔(H)中導向軸上的導向套及夾具上蓋上的導向套導向徒浸。用人工或專用液壓牽引機構來插拔導向軸棠蹬。這種夾具形式存在以下缺陷：
采用框架式夾具，機體從側面進出躯琐、安裝偷颜，加工時觀察、測量不方便囊古。
夾緊力與切削力彰派、機體重力方向相反，所需夾緊力大狠压，定位夾緊的穩(wěn)定性差司终。
框架式夾具及導向軸插拔液壓牽引機構復雜、龐大相品、成本高卧他。
在本機床夾具中機體以E面和1#、6#兩個相距最遠的氣缸孔K定位品山。圖2中胆建，在夾具底座21上，裝有平面定位塊和兩個定位銷22谆奥，23，以可靠地安裝工件拂玻，在兩個定位銷中間設計了液壓下拉式叉形壓板24直接夾緊工件酸些，夾具安裝在四工位移動工作臺臺面上。導向軸25由主托架26和副托架27支撐檐蚜、軸向定位魄懂，安裝在機體的凸輪軸孔H中。主托架位于夾具底座上闯第，內設計有導向軸軸向精定位插拔錐銷機構市栗；副托架固定在移動工作臺的滑座上。當工作臺及夾具移動時咳短，導向軸可以自動插入或拔出機體凸輪軸孔填帽。設置在導向軸上的導套作為刀具的前導向，緊靠加工部位咙好，刀具的后導向布置在懸掛于主軸箱下方的活動模板4上蔗须。模板與夾具的相對位置依靠模板上的兩個定位套和夾具墻板28上的4個定位銷29的配合來確定，這4個定位銷兩兩間距相等命丑，對應于三個加工工位玛耿。
該夾具的特點是：
全敞開式結構便于工件的安裝和檢測。
加工時工件的夾緊力與切削力君订、重力方向一致漱蔬，因工件較重(318kg)，所以所需夾緊力小，而安裝可靠语诈。
采用E面和二個氣缸孔定位材框，使挺桿孔的設計基準和定位基準、裝配基準重合该眨，有利于提高孔系加工精度和裝配精度筋氮。
夾具結構簡單，成本低兢糯，操作方便心唆，能實現(xiàn)加工過程的半自動循環(huán)。
5 機床的控制與工作循環(huán)
機床設置有專用液壓站和電氣控制柜勘天，為方便操作怔揩，還配置了按鈕站。電氣—液壓系統(tǒng)由PLC程控器控制脯丝，構成PLC電—液自動控制系統(tǒng)商膊。系統(tǒng)具有手動/自動操作功能，手動時可以按工作程序一步步操作實施宠进；自動操作機床工作循環(huán)如圖4所示晕拆。
圖4 機床工作循環(huán)圖

機體在I工位安裝，定位夾緊→移動工作臺點動快進至Ⅳ工位材蹬，移動過程中導向軸(芯棒)自動插入機體的凸輪軸孔內→導向軸手動插銷軸向定位→按下自動循環(huán)按鈕→移動工作臺快退实幕、緩退至Ⅱ工位定位、夾緊→立柱上動力箱開始工作堤器，主軸旋轉→立式液壓滑臺依次快進昆庇、工進、快退闸溃，完成一個孔加工工作循環(huán)整吆，4個挺桿孔的加工→移動工作臺放松→移動工作臺依次在Ⅲ、Ⅳ工位定位夾緊啥诈，完成孔加工工作循環(huán)绎揭，加工出另8個挺桿孔→在Ⅳ工位手動撥出導向軸定位錐銷→移動工作臺點動快退至Ⅰ工位，快退中導向軸自動退出機體专稼，支撐在主稻悟、副托架上→放松機體→卸下機體。
6 機床的應用效果
該組合機床經(jīng)用戶生產(chǎn)現(xiàn)場考核榄兑，測試機床幾何精度符合JB3045-82鉆鏜類組合機床精度標準碉榔；加工機體，實測挺桿孔尺寸精度马窘，形位精度及粗糙度均達到產(chǎn)品圖紙要求拄央，加工質量穩(wěn)定可靠铜殉。
機床結構合理，自動工作循環(huán)穩(wěn)定可靠存睬，操作簡便郊察，大大減輕了工人的勞動強度。
機床生產(chǎn)率高栽逸，實測單件加工時間為27min酷窥，達到兩班制工作、年加工機體7000臺的批量生產(chǎn)要求伴网。

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