液压精车活塞止口机床结构实例
液压精车活塞止口机床结构实例
1 概述
活塞是汽车发动机的关键部件，其加工质量的好坏直接影响轿车的
质量。活塞的加工特点是批量大、生产节拍快、自动化程度高。为此，活塞
的加工一般都采用全自动化流水线作业。本文论述了精车活塞止口专机自
动上下料系统的组成及其硬件的实现和软件的设计。 2 自动上下料系统
的组成
1.V 形块 2.机械手 3.主轴系统 4.上料装置 5.刀架 6.下料槽 7.导向
杆 8.料斗 9.上料槽
图 1 全自动 CNC 精车活塞止口专用机床的示意图
图 1 所示为全自动 CNC 精车活塞止口专用机床示意图。其自动上下
料系统主要由上料槽、V 形块、气缸 A、气缸 B、机械手、旋转气缸 C、旋转
气缸 E、气缸 F、主轴系统、导向杆、料斗、气缸 H 和下料槽等组成。具体工
作过程如下：机床启动后，上料槽中的活塞自动滚入由 A 气缸所支撑的
V 型块中，A 气缸上升使活塞与主轴中心线处于水平垂直位置；接着 B
气缸水平推动活塞进入机械手中；此时旋转气缸 C 转动活塞，进行定向
找正；找正后，A、B、C 气缸复位；旋转气缸 E 带动机械手旋转 90°至主
轴卡盘前端；F 气缸推动活塞进入卡盘中；液压缸 G 驱动卡盘自动夹紧
活塞；然后 E、F 气缸复位，接着开始加工。加工时，止口端面、倒角、内
圆面的粗、精加工是由安装在一把刀杆上的两片刀一次性加工完成。而且
在加工止口的同时，由旋转气缸 D 带动主轴内部的中心钻打中心孔。这
样可以减少加工时间，提高加工效率。同时在加工过程中，A、B、C 气缸
动作，作上料准备，从而减少上料辅助时间。加工完毕后，卡盘自动放松
活塞从卡盘中弹出，通过导向杆下滑到料斗中。接着 H 气缸带动料斗上
升，上升时，料斗内部的螺旋机构因自重作用带动活塞旋转 90°。料斗上
升到顶部时，将活塞翻入下料槽中，使活塞自动滚入下一台全自动 CNC
镗削活塞销孔专用机床。 3 自动上下料系统硬件的实现
全自动 CNC 精车活塞止口专用机床的控制系统主要由 810T 数控系
统、液压控制系统以及气动系统等组成。其自动上下料系统各个动作的实
现是靠气动和液压控制系统来完成，动作的可靠性取决于气动和液压系
统的性能。而动作之间的协调是通过 PLC(可编程逻辑控制器)控制。PLC
集成在 CNC 控制器内部，是 CNC 和机床之间的接口，担负着它们之间
的信息交换，控制机床从自动上料到自动下料过程中所有气缸的动作以
及各种辅助动作的执行，实现机床的顺序控制。液压控制系统和气动系统
与 PLC 相连，由 PLC 控制液压缸和各缸的动作，实现活塞从自动上料、
加工、到自动下料的过程控制。以下主要论述自动上下料系统气动和液压
控制回路的设计。
自动上下料系统动作顺序如下：
启动→放料→推入机械手→转动活塞找正→推料和找正气缸回位→
机械手旋转送料→推入卡盘→夹紧工作→推料气缸退回→机械手退回→
刀具快进→主轴旋转→工进→刀具快退→卡盘松开放料。
为了节约时间，又要保证工件上下料过程自动循环顺利完成，可安
排一些动作重叠进行。经仔细研究得出：放料→推入机械手→转动活塞找
正→推料和找正气缸回位和刀具快进→主轴旋转→工进→刀具快退→卡
盘松开放料这两组动作是可以重叠的，而机械手旋转送料→推入卡盘→
夹紧工件→推料气缸退回这组动作与上两组动作是串联关系。根据动作要
求和工作进程，可画出如图 2 所示的自动上下料系统工作顺序及信号逻
辑关系图。
图 2 系统工作顺序及信号逻辑关系图
根据图 2 所示的信号逻辑关系图可设计出如图 3 所示的气动、液压系
统原理图。由该图分析可知，气压加上后，按下启动阀 Q，主控阀E 将处
于 E1位置，致使 E 缸活塞杆伸出，到达行程末端时发出信号 e1。e1、g0两
信号使主控阀F 处于 F1位置，致使 F 缸活塞杆伸出，到达行程末端时发
出信号 f1。f1控制液压缸动作，当其到达行程末端时发出信号 g1。g1使主
控控阀F 处于 F0位置，使 F 缸活塞杆收回，到达行程末端时发出信号
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液压精车活塞止口机床结构实例1概述活塞是汽车发动机的关键部件，其加工质量的好坏直接影响轿车的质量。活塞的加工特点是批量大、生产节拍快、自动化程度高。为此，活塞的加工一般都采用全自动化流水线作业。本文论述了精车活塞止口专机自动上下料系统的组成及其硬件的实现和软件的设计。2自动上下料系统的组成1.V形块2.机械手3.主轴系统4.上料装置5.刀架6.下料槽7.导向杆8.料斗9.上料槽图1全自动CNC精车活塞止口专用机床的示意图图1所示为全自动CNC精车活塞止口专用机床示意图。其自动上下料系统主要由上料槽、V形块、气缸A、气缸B、机械手、旋转气缸C、旋转气缸E、气缸F、主轴系统、导向杆、料斗、气缸H和...
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时间：2022-12-14
