一種實用的全自動缸體前后端面振動倒屑機

王麗琴++陳曉龍++劉春雷

摘 要：客戶公司多缸機缸體加工過程中，一直存在著缸體各孔系倒屑不完全的問題，嚴重影響發動機裝配質量和試驗性能。客戶提出技術改造項目中，為提升缸體零件加工品質，修改了缸體生產線機加工工藝，要在缸體前后端面各孔系加工工序后增加一臺新型倒屑機。該文較全面論述了該專用設備的結構、組成以及動作流程。

關鍵詞：缸體；生產線；倒屑機；機床組成

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.042

0 引言

客戶公司多缸機缸體加工過程中，一直存在著缸體各孔系倒屑不完全的問題，嚴重影響發動機裝配質量和試驗性能。客戶提出技術改造項目中，為提升缸體零件加工品質，修改了缸體生產線機加工工藝，要在缸體前后端面各孔系加工工序后增加一臺倒屑機。該缸體為砂鑄毛胚，切削加工量較大，人工清理工作繁重，且部分加工部位由于空間原因金屬屑難以清理。人工倒屑效果一直不理想。由于本設備為改造生產線中新增加的，設備結構、外形尺寸都受到較大的限制，而且這條生產線同時加工4、6缸兩種產品，所以此倒屑機須具備能同時加工4、6缸兩種缸體零件的柔性化特點。

1 主要技術參數

（1）生產率：3.8mim。（2）工件輸送方式：棘爪輸送 自動上下料。（3）上料高度：1120mm。（4）最大外型尺寸（長×寬×高）：1200×1200×1120mm。

2 機床組成及主要技術性能說明

此機床主要由底座、翻轉體及輸送支撐框架、傳動機構、插銷機構、液壓振蕩器、接屑斗、電氣、液壓系統等組成。具體結構見圖1。

底座上面安裝支架及傳動機構和插銷機構。工件自動進入翻轉體后，通過傳動機構翻轉。底座下面安裝兩個液壓振蕩器，用于工件翻轉后進行振動倒屑。

（1）機床底座。此機床底座為焊接結構，其主要作用是支撐整個翻轉體及振蕩機構。另外振蕩器在底座內，進出油管通過底座壁穿過。底座下面開有排屑口，當液壓振蕩器將工件內的鐵屑振下后，鐵屑通過排屑口，由接屑斗收集，直接排放在機床底部的排屑地溝。

（2）翻轉體及輸送支撐框架。翻轉體采用鑄鋼ZG45，上面安裝輸送支撐框架，通過傳動機構帶動翻轉體及輸送支撐框架翻轉，使輸送支撐框架和工件一起翻轉。

（3）傳動機構。采用齒輪齒條結構，動力為油缸。油缸帶動齒條移動，齒條移動帶動齒輪轉動，齒輪轉動帶動翻轉體及輸送支撐框架翻轉。

（4）插銷機構。插銷機構采用液壓插銷機構。當插銷機構的銷軸插入翻轉體的銷孔內時，工件可以輸送到翻轉體內；當插銷機構的銷軸退回，與翻轉體的銷孔脫離時，翻轉體帶著工件可以翻轉。

（5）液壓振蕩器。兩套液壓振蕩器成一定角度安裝在底座的內部，工件翻轉到位后開始振動。振蕩器工作時液壓油在振蕩器體內的各個腔之間循環，使油路發生改變， 撞桿上下移動從而實現振蕩功能。

（6）電氣、液壓系統。此機床有自己獨立的電氣控制系統和液壓站，確保設備運行的穩定可靠。電氣控制系統由電氣控制柜、PLC柜、操作臺等組成，按照各自設定的程序工作。電氣控制系統功能如下：1）生產數據的收集和管理。2）設備工作方式選擇（手動、調整、自動）。3）起停車和急停控制。4）液壓系統等輔助設施控制。5）系統故障及報警。6）本地通訊接口（與機電成套設備連接）

3 動作循環

棘爪自動上料—進入輸送支撐框架—傳動機構帶動翻轉體及工件正向翻轉90°—振蕩器啟動—傳動機構帶動翻轉體及工件反向翻轉180°—振蕩器啟動—傳動機構帶動翻轉體及工件正向翻轉90°—棘爪自動下料。此機床為全自動設備，機床棘爪輸送裝置將工件輸送到翻轉體上輸送支撐框架內，人工確認工件到位并按按鈕，插銷機構將銷軸退出翻轉體銷孔，傳動機構帶動翻轉體及工件先正向翻轉90°，機體后端面朝下，液壓振蕩器工作，進行振動倒屑；振動完成后，傳動機構帶動翻轉體及工件再反向翻轉180°，機體前端面朝下，液壓振蕩器工作，進行振動倒屑；振動完成后，傳動機構帶動翻轉體及工件再正向翻轉90°（機體底面朝下），插銷機構將銷軸插入翻轉體銷孔內，機床棘爪輸送裝置將工件拉出支撐框架，進入后序機床。

4 效果驗證

全自動缸體前后端面振動倒屑機，設備自動化程度高，參數調整方便，操作簡單，結構緊湊，加工產品具備兼容性，對工件表面或孔內部存留的鐵屑清除效果好，避免了人工壓縮空氣清理時，壓縮空氣中水及雜質對工件本體的腐蝕損傷，提升了產品品質，避免了對后序工序的影響。同時減少了操作人員數量，降低了工人勞動強度，提高了工序作業效率。自2016年8月驗收投產以來，生產正常，運轉良好，共加工缸體工件8萬件。

5 結論

本文介紹了一種全自動缸體前后端面振動倒屑機機械結構和工作原理，對倒屑機各個組成機構進行了闡述，以及投入使用后效果進行評價，得出如下結論：該倒屑機結構緊湊，占地面積小，卻功能強大，而且與同類機相比投資不大，因而有著很高的性價比。同時對提高公司產品質量具有很大的意義。

參考文獻：

[1]于春莉，李慧泉等.一種經濟實用的半自動缸蓋倒屑機[J].內燃機與動力裝置，2007（05）：45-47.

[2]劉春林.液壓翻轉振蕩倒屑裝置在自動線上的應用[J].機床與液壓，2006（05）：123.

[3]李向明，談宇.機床自動化與自動線[M].北京：機械工業出版社，1981.

[4]俞啟容.機床液壓傳動[M].北京：機械工業出版社，1983.

[5]馬福昌.金屬切削原理及應用[M].濟南：山東科技出版社，1983.

[6]張宏甲，黃誼.液壓傳動[M].北京：機械工業出版社，1993.

作者簡介：王麗琴（1987-），女，河南洛陽人，本科，助理工程師，研究方向：組專機、數控機床以及工裝夾具等的機械設計。