组合机床自动线多用于加工汽车,拖拉机的气缸体,气缸盖、变速箱、传动箱、后桥、油泵体,离合器体,飞轮壳,滤清器体等箱体件,但随着组合机床自动线技术的发展,特别是随行夹具自动线的采用与完善,大大扩展了加工工件的范围,目前采用组合机床自动线加工的工件还有:电气机座、阀体、阀盖、曲轴、半轴、差速器总成、转向节,连杆、叉子以及一些支架等。
与组合机床一样,组合机床自动线常用于完成铣平面。钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、车端面、加工内外螺纹,以及车短外圆等加工内容,随着技术发展,其完成的工艺范围也日益扩大,现在常长采用较大规模的自动线,完成工件的全部工序的加工,在完成钻、扩、铰、攻螺纹、镗、铣及车端面的同时,还可以进行车削,拉削、磨削、珩磨和研磨等工序。此外,在自动线上还纳入非切削工序,如热处理、清洗、分类、打印、简单装配以及自动测量和检查等。
因为组合机床自动线加工时,一般工件是不动的,所以能从2~3个面进行加工,提高了工序集中程度。而且,它是由通用化程度高的组合机床加工通用的工件输送,转位,排屑等辅助设备组成,使它不仅设计制造简单,使用可靠,生产率高。而且可变性也较好,可以比较方便地改装,以适用于新工件的加工,由于组合机床自动线的这些优点,所以不仅在大批量生产中获得了广泛应用,而且日益朝着加工多品种方向发展,使之也能适应中小批生产的需要。
以下是应用组合机床自动线加工的实例
1. 气缸盖加工自动线
本线加工工件见图52-45,工件材料为铸铁。自动线总布局见图52-46,全线由22台机床组成,分为两个工区五个工段。由于车间长度所限,布局呈折线形。自动线的起始端设有毛坯贮料库及自动上料装置,工区之间设有中间贮料库,可存贮99个工件。自动线正常工作时,贮料库不工作。
毛坯上线后,先加工出定位面与两个定位销孔。在精加工前对定位销孔再进行一次修整,以保证精加工工序精度。对工件几个重要部位采用以下加工方法,对导管孔采用钻、扩、镗、铰四道工序,对装喷油嘴的孔应采用划定心孔,钻大孔、划球窝、钻小孔、复合扩、复合铰等工序。为满足生产率要求和保证孔的直线度,挺杆孔采用枪钻、枪铰。自动线的工序安排见表52-19。由于自动线节拍时间长,一些钻铰工位上采用了工位转塔动力头以缩短自动线长度。
自动线主要技术数据,生产率为22.4件/h。自动线节拍为2.67min;机床22台;加工工位数25个,工件间距;Ⅰ工段为920mm。Ⅱ段为400mm,Ⅲ~V段为700mm,毛坯贮料数72个,中间贮料数99个,装料高度1000mm。电动机数81个,电动机总功率323.25KW;自动线总重量约100;自动线外形尺寸(长×宽)56300mm×11500mm。
2. 连杆加工自动线
该自动线用于连杆大,小头孔粗加工,半精加工及螺钉孔加工,加工工件见图52-47,工件材质为45钢。
表52-19 气钢盖加工组合机床自动线的工艺过程
完成工序 |
机床(设备) |
定位基面 |
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每4h上料一次,每次上料12摞其72个缸盖毛坯 |
毛坯贮料库;由整料装置(将毛坯整个一摞一摞地垂直排列)、毛坯输送装置、提升机、上料机械手组成 |
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粗铣顶面 |
棘爪步进式输送装置 |
C1单面铣床 |
铣头在退回原位过程中拉着工件向前输送到下一工位 |
毛坯的底面 |
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粗铣底面 |
C2单面铣床 |
已粗铣的顶面 |
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半精铣顶面 |
C3单面铣床 |
已粗铣的底面 |
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半精铣底面 |
C4单面铣床 |
已半精铣的顶面 |
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钻、扩、铰四个定位销孔至φ13.2H7(用转塔头顺序完成)扩2个φ25+0.1 0+圆弧;扩4个φ28孔,钻2个φ13.5个φ8.4个φ10 |
C5双面钻铰机床(其中一面带四工位转塔头) |
已半精铣的底面及两个相隔最远排气阀座孔的底孔 |
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工件转90°,底面朝下平放,两端面相机床 |
转位装置 |
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铣两端面 |
棘爪步进式输送装置 |
C6双面铣床 |
已半精铣的顶面及2个φ13.2H7孔 |
钻及攻两端面上14个M8螺钉孔及钻攻后的深度检查(用转塔头顺序加工) |
C7双面(带四工位转塔头)钻攻机 |
同C6 |
钻油道孔:
工位1;用φ2.5中心钻钻孔
工位2:钻φ5.7至深25
工位3;铰φ6H7深8
工位4;钻φ5深86(用分级进给) |
C8单面四工位(直线排列)钻机床 |
同C6 |
铣两侧面 |
C9双面机床 |
同C6 |
钻及攻两侧面上M8和M10螺孔共18个及钻攻后的深度检查(用转塔头顺序完成) |
C10双面(带四工位转塔头)钻攻机 |
同C6 |
将工件由平放转为侧面朝下竖放 |
转位装置 |
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贮料(满负荷可贮存99个工件) |
中间贮料库,右一进料装置和一送料装置(均匀步进式)和推料液压缸组成,推料液压缸将工件由进料装置推入送料装置 |
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钻底面及顶面螺栓孔、挺杆孔及导管孔 |
棘爪步进式输送装置 |
C11双面机床 |
同C6 |
倒角、划排气阀座止口及倒角 |
C12双面钻锪机床 |
同C6 |
划进气阀座止口及倒角,划装喷油嘴孔 |
C13双面钻扩机床 |
同C6 |
钻装喷油嘴孔φ22,扩导管孔至φ12.5、钻φ15.5 |
C14双面钻扩机床 |
已半精铣的底面,2个φ13.2H7孔 |
钻装喷油嘴孔φ22,钻φ15.5、φ8、φ10.2 |
C15双面钻锪机床 |
同C14 |
精铣底面 |
C16单面铣床 |
同C14 |
清除切屑 |
倒屑装置 |
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钻攻摇臂支座用M10螺孔及钻后攻后深度检查,精铰2个φ13.2H7定位孔至φ13.5H7 |
C17双面钻攻机床(其中一面带四工位转塔头) |
已半精铣的底面及另外2个φ13.2H7工艺孔 |
镗排气导管孔及阀座孔;用复合扩孔钻扩装喷油嘴孔 |
C18双面钻镗床 |
已半精铣的底面2个φ13.2H7定位销孔 |
镗进气导管孔及阀座孔;用复合铰装喷油嘴孔 |
C19双面钻攻机床 |
同C18 |
铰导管孔、钻紧固喷油嘴螺孔的底孔 |
C20双面钻铰机床 |
同C18 |
有枪钻钻挺杆孔,用探针检查紧固喷油嘴螺孔的底孔 |
C21双面机床 |
已半精铣的顶面2个φ13.2H7定位销孔 |
用枪钻钻挺杆孔,攻紧固喷油嘴螺孔 |
C22双面钻攻机床 |
已半精铣的底面2个φ13.2H7定位销孔 |

自动线总布局见图52-48,图52-49、图52-50,三条自动线由20台机床组成,每条自动线都有单独的自动上下料装置。
毛坯上第Ⅰ条线先加工出两端面与大、小头两侧面、顶面、螺钉螺母安装面等,在第Ⅱ条线加工前,几个定位基面进行一次修正,上第Ⅲ条线前两端面进行精磨。以保证加工精度,对工件的几个重要部位采用以下加工方法;为了保证两个螺钉拢的直线度,采用盖与体分开用枪钻加工,然后合起来再进行扩铰加工,小头铜套底孔采用钻、粗镗、半精镗、精镗等工序,大头孔采用粗镗三次(盖与体切开前),半精镗、精镗、细镗(在另外单机或自动线上加工)。自动线的工序安排见表52-20。
表52-20 连杆加工组合机床自动线的工艺过程
完成工序 |
机床(设备) |
定位基面 |
大、小头孔粗加工自动线 |
每隔1h上40个连杆毛坯 |
托盘输送装置 |
自动上料装置,由上料架、分料、隔料及拨料机构组成 |
已加工过两端面、大小头孔侧面、两顶面、螺钉和螺母安装面 |
粗镗大头孔整圆 |
C1单面镗床 |
粗镗大头孔(上半圆),钻小头孔一半 |
C2单面钻镗床 |
粗镗大头孔(上半圆),钻通小头孔 |
C3单面钻镗床 |
粗镗大头孔(上半圆),双面倒角 |
C4单面镗床 |
粗镗大头孔(下半圆)双面倒角 |
C5单面镗床 |
铣开连杆盖 |
C6单面铣床 |
铣开连杆盖 |
C7单面铣床 |
每隔一定时间卸料 |
自动下料装置,由推料机构和下料架等组成 |
螺钉孔加工自动线 |
每隔半小时上料15件 |
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自动上料装置,安装在单独的立柱上 |
连杆盖;端面、侧面螺母面
连杆体;端面、侧面螺钉面 |
钻螺钉孔φ13.8深38 |
C1单面枪钻机床 |
钻螺钉孔φ13.8深38 |
C2单面枪钻机床 |
工件从上一输送带上送到下一输送带上 |
工件转载装置,由两组滑台、滑座及相应的夹具组成 |
反向钻通螺钉孔φ14.3深20,φ13.8倒角0.5×45° |
C3双面钻孔、倒角机床 |
铣瓦口槽,宽6,φ14.3倒角0.5×45° |
C4双面铣瓦口槽、倒角机床 |
用油石磨光接合面 |
C5去毛刺机床 |
人工定时下料或用料道与其他输送装置相联接 |
自动下料装置,,由下料机械手、回转台和下料道等组成 |
大、小头孔(铜套底孔)半精加工自动线 |
上料道装一定数量的工件或与其他输送装置相联接 |
摆杆机械手式输送装置 |
自动上料装置,由料道、分料、隔料及装料机械手组成 |
大头端面、顶面及大、小头端面 |
大头孔(φ80.6H8)两面倒角1×45° |
C1单面镗床 |
车小头孔两端面 |
C2双端面镗车机床 |
半精镗大、小头孔分别至φ80.3、φ45.7 |
C3单面半精镗机床 |
精镗大、小头孔φ80.6H8,φ46H7 |
C4单面卧式精镗机床 |
精镗大、小头孔φ80.6H8,φ46H7 |
C5单面卧式精镗机床 |
测量小头孔φ46H7 |
J1单面电感式测量装置 |
小头孔φ46单面滚光,倒角0.5×30° |
C6单面滚光、倒角机床 |
压外径为46φ铜套、钻φ5油孔 |
C7压套、钻孔机床 |
钻2-φ5油孔 |
C8双面钻油孔机床 |
探针检查φ5油孔 |
J2油孔探针检查设备 |
储存一定量工件或与其他输送装置相联接 |
自动下料装置,由卸料机械手和下料道组成 |
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自动线主要技术数据:
大小头孔粗加工自动线,生产率为40件/h,节拍为3mm(2件);机床7台,9个工位;机床间距和输送装置步距均为1400mm;连杆螺钉凸台面距地面高度1112.7mm,电动机总数25个,总功率118KW。自动线总重约40t ,自动线廓尺寸15910mm×5213mm×1700mm。
螺钉孔加工自动线,生产率为56件/h,节拍为2min(2件),机床5台,10个工位,其中上料工位,C1、C2、转载装置间距为700mm,输送装置步距为1500mm,其余机床间距和输送装置步距均为1200mm,装料高度为1000mm。电动机总数36个,总功率85KW,自动线总重约30t,自动线外廓尺寸12270mm×4484mm×2002mm。
大小头孔半精加工自动线;生产率为40件/h。节拍为3min(2件);机床8台,10个工位;机床间距和输送装置步距均为1400mm。装料高度为940mm,电动机总数26个,总功率72KW;自动线总重约70t,自动线外廓尺寸20275mm×5093mm×2516mm。