發(fā)動機缸體是汽車的動力。缸體的鑄造質量直接影響汽車性能的好壞，各鑄造廠都非常重視接竣。本次的課題就是發(fā)動機缸體強力磨削磨床的研制，該機床用于完成缸體四個端面的強力磨削加工函唾。

鑄造廠在鑄造出汽車發(fā)動機缸體后巢季，在缸體外表面有較大的飛邊毛刺，所以味扼，每一個鑄造缸體都必須要經過表面清理后才能作為合格鑄件產品出廠沾谓，再進人加工線加工。目前戳鹅，國內很多汽車發(fā)動機制造廠家中均驶，大型的鑄造廠家對缸體鑄造出來后的表面清理工藝仍采用外購設備來完成争涌，外來設備其價格高昂，不便于維修等缺點辣恋，一些小廠家則采用自己設計制造的簡單清理設備來完成缸體表面的清理亮垫，甚至有部分廠家仍采取人工打磨方式，勞動強度大伟骨，生產率低饮潦，工作環(huán)境差，生產質量不穩(wěn)定携狭。

效強力磨削的要求继蜡，最大磨削深度床，使缸體在一臺機床上逛腿，一次裝夾完成四個面的加工工序稀并。磨頭采取以缸體為中心，左右對置組合式单默；3梗力、砂輪除了旋轉外，還要具有能軸向伸縮及過載保護功能入荞，移動距離小于25mm筷品；用的角度來設計機床。

四捌冲、磨床主要參數(shù)及結構方案根據以上要求絮眨，在對生產現(xiàn)場使用的一臺美國制造的清理設備進行了測繪，吸收其原理和結構方面的優(yōu)點麸颜，進行國產化設計低白，確立磨床的設計方案。將設計工作分成以下幾個大總成部件：要求動力頭主軸結構應能滿足高效磨削要求朴魁；動力頭主軸密封性好酣夫，溫升低，軸承使用壽命長妇张；砂輪除了旋轉外搅厕，還要具有伸、縮功能氏仗，移動距離小于25mm吉捶；磨頭內設磨削超載時砂輪退讓裝置；用外供稀油潤滑主軸軸承皆尔；皮帶傳動采用圓弧形同步齒型帶呐舔；機床整體采用鋼板焊接組合式。

缸體清理磨床是根據強力磨削原理，集機珊拼、電食呻、液、氣技術一體化的缸體平面磨削清理加工機床澎现。

為滿足機床的剛性和高精度仅胞，磨頭安裝在磨頭底座和滑動座上，以缸體為中心剑辫，兩個左右對置組合式聯(lián)接在一個傳動基座上干旧；夾具小車及小車輸送裝置也裝在同一傳動基座上；夾具小車在基座上水平干式拖動妹蔽。磨頭底座上安裝有使磨頭快速換向移動的￠180的液壓油缸一個椎眯，磨頭移動速度可調節(jié)相應液壓節(jié)流閥大小來改變∫锱保可以無級調速咒舰。磨頭滑座上有一手動調整裝置-絲杠，當砂輪的磨損影響加工尺寸時曼砾，給予尺寸補償埂帜。磨頭滑座裝在雙圓導向桿上，保證磨頭移動時推送平穩(wěn)宴凌、輕便薯摩；砂輪旋轉采用725r/min的速度冲取。

缸體放在送料小車上的夾具上凉灯，送料小車沿著傳動基座上的導軌通過兩個大直徑砂輪之間，完成缸體一個尺寸線段上兩個面的磨削加工鄙吗。在導軌端頭被加工缸體作90嚷位動作時玻啡，定位插銷退出，壓頭放松疙鹃，油泵給工作臺轉位齒條油缸供油捌轮，齒條油缸動作時，通過油缸與工作臺進人嚙合的一對齒輪帶動工作臺作90嘴位動作赵颅，每次轉位動作完成后虽另，齒條油缸即時處在放松狀態(tài)，以便插銷氣缸準確插銷定位和壓頭壓緊饺谬。缸體90°|位后捂刺，缸體、夾具小車沿著行進導軌返回時募寨，通過電器自動控制裝置磨頭自動移位到尺寸族展，轉位后的小車再進到砂輪之間，完成缸體另外一個尺寸線段上兩個面的磨削加工，送料小車走完一個工作循環(huán)即對缸體毛坯的四個面完成磨削清理仪缸。

該機床安裝有兩種不同的防護裝置贵涵，分為砂輪罩和除塵罩兩部分，砂輪罩是防護磨削過程中因砂輪破損飛溉傷害恰画，罩的形式基本上是采取大部分包圍形式宾茂，一旦有砂輪事故出現(xiàn)，不會產生飛濺傷害事故拴还。除塵罩的作用是防止在磨削過程中灰塵飛揚刻炒，它是在磨削工位將磨削過程中產生的灰塵集中在罩內由抽塵裝置即時抽出，罩的形式為橫跨左右兩個磨頭砂輪外箫朽，同時又滿足小車及被加工缸體進出等其它要求里捌。

在傳動基座的兩邊各設置一個振動排屑槽，磨削過程中蜓盯，落入傳動基座的磨屑經導溜板再落人振動排屑槽型吃，振動排屑槽以拋物線的形式將磨屑自動排進地坑集渣桶。

為實現(xiàn)機床半自動化工作腌径，電氣采用PLC程序控制栗雳，磨頭架移動及夾具小車行走全程采用無觸點開關監(jiān)控，其它動作執(zhí)行件均選用自帶磁性開關笔骏。

五是临、研制工作中的難題及解決辦法機床各動作均由PLC程序控制，從而實現(xiàn)缸體清理磨床自動和半自動化生產室拿。由于磨削加工方式是平面磨削兆又，需要較大面積的去除毛刺和飛邊，所以采用高效磨削磺穷。另外考慮缸體是鑄件陈莽，毛刺和飛邊深淺不一，動力頭是發(fā)動機缸體強力磨削磨床的重要部件之一虽抄，因此走搁，在磨頭設計中，磨頭砂輪工作超載時要有砂輪退讓迈窟，在沒有原理可的情況下私植，綜合擬定一種簡單可行的方案，采用目前工作研究國內市場上引進的氣動元件組成氣動防超載退讓系統(tǒng)车酣，利用氣缸實現(xiàn)距離為25mm的伸曲稼、縮功能。由于是強力磨削骇径，電機功率要適當倍數(shù)選擇躯肌，則所選電機為Y280S者春，N=75KW，n=1440r/min.為了保持準確的傳動比清女，圓弧齒形同步帶就是本課題中的一個重點钱烟。圓弧齒形同步帶目前尚無統(tǒng)一標準，所以選擇帶型和帶長以生產廠家產品樣本為依因為是加工面積較大的帶毛刺面嫡丙，吃刀較大昆颇，磨削力較大，故選用400.軸上零件布置使軸受力合理忠帝。

軸上零件定位可靠侣赘，裝拆方便。

有良好的結構工藝性能涝猩，便于加工制造和保證精度频澜。

對要求剛性大的軸，還應從結構上考慮減小軸的變形期司。

考慮是加工鑄件毛刺试授，磨頭承受的是較大的變載荷。而且軸具有旋轉和軸向進給的功能闭廊，所選的軸承要能夠同時承受徑向力和軸向力辈畜，且主軸是安裝在主軸箱里面的，還要考慮到主軸加工產生熱量后的游動典义。主軸箱的密封要好洽腊，要防塵，那么主軸就不能隨意伸出和縮進藕各。由此池摧，可選用圓錐滾子軸承。它承載能力強座韵，既可抵抗徑向載荷险绘，又可抵抗軸向載荷；并且圓錐滾子軸承的內誉碴、外圈可分離，便于調整主軸受熱后的游隙瓣距。

-2-79黔帕，選用標準為GB/T297-1994的圓錐滾子軸承型號為32228.這樣電機功率，通過圓弧齒形同步帶變速后蹈丸，準確的傳遞到砂輪主軸上成黄，主軸隨之高速旋轉，同時由主軸滑動套外側的兩氣動缸推動主軸滑動套逻杖，通過鍵和座帶動主軸沿軸向伸縮奋岁，處于浮動中，由此實現(xiàn)砂輪的進給和高速旋轉磨削。主軸箱體為焊接式槽邮，結構簡單耻胖、剛性好密封性好、質量輕调捍。當砂輪因磨損使被加工缸體尺寸不到位時肌顾。可手動調節(jié)砂輪微調進給裝置進行補償吃它，機床座及床身均采取鋼板焊接組合式制造冕盅。

缸體清理磨床除了以上講述的機械技術外，還采用了液壓驼凌、氣動和潤滑技術宇颊，液壓原理如下。1所示：1液壓原理圖液壓設計主要參數(shù)：塞栗唾姊；油泵供油量：88升/分鐘斜兽；油泵供油壓力：14兆帕；回油過濾精度：20繆羽址；壓力閥在系統(tǒng)中起安全保護作用帕恩。

機床液壓系統(tǒng)控制兩個磨頭架作快速換向移動，以及工作臺作90.位動作剩失，磨頭架作快速換向移動執(zhí)行件是選用標準液壓油缸產品屈尼，而工作臺作90嘴位動作執(zhí)行件則是采取非標設計制造的齒條油缸。

兩個磨頭砂輪軸向伸縮拴孤，夾具小車工作臺及夾臂脾歧，工作臺頂起均采用氣控動作，氣動原理如下演熟。

2所示：鞭执。2氣動原理圖進入磨削工位前，兩個砂輪迅速彈出到磨削位置芒粹，并保持一定的磨削支撐力兄纺，當被加工缸體磨削到位后，兩個砂輪又迅速退回化漆，彈出或退回行程15毫米估脆，稱為砂輪浮動行程。當砂輪出現(xiàn)超負荷磨削時座云，磨削支撐力達到極限值疙赠，這時，砂輪氣缸后腔迅速撤壓离春，砂輪迅速退出浮動行程鼠废，以保護砂輪安全佳励，防超負荷磨削力大小可調節(jié)壓力開關來定赂乐。

夾具小車氣動控制是用在壓頭壓緊做堂、夾臂轉位坪逃、工作臺定位插銷以及小車在行走時給導軌面氣吹掃渣。

工作臺在轉位前指锉，必須先由頂起氣缸將工作臺連同被加工缸體頂起稍呛，離開小車板一段距離，等工作臺轉動到位后吹对，頂起氣缸才能退回邀曲，工作臺落位。

供氣流量：850升/分鐘暮戏；供氣壓力：大于5兆帕撕拇；考慮到工作中瞬時供氣壓力下降，因而在磨投及砂輪氣缸都設有氣動增壓閥垃散，以保證磨頭氣缸工作氣壓在0.7 -1兆帕之間豌熄；潤滑要求主要在磨頭主軸前后端軸承，并且采用稀油潤滑物咳，潤滑方式為定時定量自動供油锣险，供油量及供油間歇時間可根據實際工作狀況及要求手動調節(jié)即可完成，除此之外览闰，其它部位潤滑如主軸滑動軸套芯肤、排屑裝置滑動軸套均采用干油潤滑方式，潤滑原理圖如下所示：供油量：6毫升/小時压鉴；使用潤滑油牌號N32崖咨；油箱容積：3升；在自動狀態(tài)時油吭，滿足原始條件（磨頭面狀態(tài)击蹲，電機已起動，輸送機在原位婉宰，旋臂旋人歌豺，工作臺降）下，由于磨頭此時處于上什位置即3.10閉合芍阎，按下周期循環(huán)按鈕世曾，周期循環(huán)開始。輸送機在遇到減速信號4. 05時冈瞪，左右磨潤滑設計主要參數(shù)缸件編號長度方向寬度方向氣壓油壓砂輪轉速r/min磨削時間S磨前尺寸磨后尺寸磨削時間S磨前尺寸磨后尺寸頭就前進，大面開始磨削凹田。大面磨完找仙，左右磨頭架退回糜谒。

當大面磨完，工作臺左轉90.后亲敷，小面開始磨削狸岁，小面磨完后，工作臺升卒割，工作臺右轉90°自動運行狀態(tài)下泛滔，輸送機返回時或工作臺右轉90.，左右磨頭架退堂憔。

工后寡花，就在現(xiàn)場進入實際切削運轉工作，對鑄造廠的缸體毛坯2種尺寸4個面進行磨削加工奥猎，結果如下：本課題中的清理磨床在國內尚未有廠家生產昼钻，制造起來有一定的困難，一些零部件需特別定制封寞，在對生產現(xiàn)場使用的一臺美國制造的清理設備進行測繪后然评，結合鑄造廠的具體要求，進行國產化設計狈究，為鑄造廠提供了達到工藝要求碗淌、工作性能好、維修方便的缸體清理磨床抖锥。其制造費用要比從國外購買同樣機床節(jié)省人民幣90萬元左右亿眠。在各企業(yè)更重視產品的質量降低生產成本的今天，在缸體鑄件的加工中宁改，使用該該磨床為東風汽車股份公司鑄造廠增強了產品的生產能力和效益缕探，提高產品質量提供了可靠保證。

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