一种加工偏心零件数控车床

20〔g 年第〔2 期*一种加工偏心零件数控车床汪玉平①李雪晓②张自军②张强①（①安阳学院，河南安阳455000；②安阳鑫盛机床股份有限公司，河南安阳455000）摘 要:介绍了一种带偏心结构的双主轴数控车床，该机床具有两个移动主轴，通过两主轴定位对接功

能，实现加工工件的轴间自动转移，用于加工具有偏心结构的工件,且带有自动下料机构，提高了偏 心结构零件的产品质量和加工效率，并在实际加工中得到验证。关键词:可移动双主轴;数控车床;偏心结构工件 中图分类号：TP242

文献标识码：ADOI： 10.19287/j. cnki. 1005-2402.2019.12. 015CNC lathe for processing eccentric partsWANG Yuping①，LI Xuexiao②，ZHANG Zijim②，ZHANG Qiang①(①Anyang Nonnal University,Anyang 455000,CHN；② Anyang Xinsheng Machine Tool Co., Ltd., Anyang 455000,CHN)

Abstract: This paper introduces a two-spindle CNC lathe with eccentric structure. Both spindles can be moved in­

dependently. Through the spindle positioning function, the automatic docking of machined parts can be

realized. It is used to process parts with eccentric structure and with automatic cutting mechanism. It can improve the product quality and processing efficiency of eccentric structural parts.Keywords: movable double spindle ； CNC Lathe ； eccentric structure parts具有偏心结构的零件在汽车、摩托车等领域中很 类零件一般结构和加工工艺相对比较复杂，往往需要 常见，其中绝大多数零件可以用车床来完成加工。这 多次装夹，加工效率低，加工质量和工件的一致性很难N |exL

、一\\2舲AC50 Hz实用、设计合理、使用方便。该项技术已获得新型实用专

利授权（专利号:ZI201820871076.5），也已成功实践应用, 清洗效果显著提高,大大提高了清洗效率，关键的是提高

温度调节旋钮了镁合金压铸工艺工作效率，为企业带来了丰厚的经济 效益和社会效益，得到了单位领导、车间主任及一线操作

丄<<人员的一致好评。但超声波清洗技术与其他功能机构一 样存有不足之处，超声波清洗也受制于清洗介质、功率密 度、超声频率和清洗高温等因素影响，实践过程中兼顾折

硅橡胶电热片中各方面因素，一定要权衡介质、功率密度、超声频率和

图3温控电路图温度等之间的利弊，势必取得超声波喷涂清洗的集成度、 清洗效果和模具安全的最佳关注点。参考文献[1]李雅莉.超声波清洗的原理和实际应用[J] •清洗世界,2006,22（7）：

31-35.4结语针对现有镁合金压铸模具浇注作业过程中喷涂装置 的粘模、缩孔、表面尺寸不良等缺陷技术问题，设计了一 种超声波喷涂清洗集成装置，同时设置管路冲洗单元和

（编辑李静）（收稿日期：2019-05-15）超声波清洗单元，可同步对喷涂机械手喷涂管路和喷涂 组件进行清洗作业。超声波喷涂清洗集成装置结构简单

文章编号：191223如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。*河南省重大科技专项-Adi系列数控车床智能化技术研发及产业化（171100210300）84用§9“刻出滋**和雷2019年第12期保证，这也是有偏心结构工件加工的瓶颈。为了解决 这一问题，设计了一种双主轴数控车床,该车床两个主 轴均可移动,两个主轴的中心可根据加工工件的

偏心量进行调整，用于加工偏心结构的工件，并能实现 被加工工件主轴间的自动转移,能实现工件加工过程

无人操作，即工件左面加工——左右主轴定位对 接——工件转移——工件右面加工，且带有自动下料

机构,在批量加工时,可大大缩减工件的加工时间和成 本,提高产品质量和加工效率。1双主轴部分设计为了实现上述目的,设计数控车床的两个主轴左 右相对，两个主轴均可移动,通过两个主轴的电气

定位功能，可以实现工件正反面对接,且两主轴的相对 偏心量可调,以适应加工不同偏心量的工件,左右主轴

的工装夹具根据工件特点而设计。在满足工艺要求的 情况下,本设计采用排刀结构,提高效率,减少故障。在电气系统设计上，采用两套数控系统,左边数控 系统主要控制左边主轴（C1和Z1）和左边刀架（XI）,

右边数控系统主要控制右边主轴（C2和Z2）和右边刀

架（X2）,两套系统可通过内置的PLC实现信息交互, 数控系统要有主轴定位功能，主轴定位功能协同完成 左右主轴的准确对接等工作。本文以一种带有偏心结构的摩托车泵体零件为例

做具体阐述。图1为一种有偏心结构的零件,这类零

件用传统车床加工需要2道工序，两道工序加工所用 的工装夹具不同,若要形成批量生产，最少需要两个工 人，两台车床协同工作，这种生产方式转序、上下料等

辅助时间较长，生产效率低下,产品质量难以保证。为解决这一问题，我们设计了主轴移动的双主轴 车床,两个主轴的中心距可以调整，调整的范围以满足

月§9*刻出滋*乜和%®Design and Research设计与硏究工件偏心距为要求。如图2,两道工序卡盘的主轴轴 线的偏心距为工件偏心距,且两主轴能精确定位,通过

数控系统对两个主轴的位置控制,实现工件转移，即工 序1完成后，两卡盘对接，左卡盘松开工件，右卡盘夹 紧工件，完成工序2,再由自动下料装置把工件成品输

出车床外,完成工件的加工。如图3所示的结构与普通车床尾座调整结构相

似，不作赘述;该结构可使两主轴在水平方向上有精确 偏心距，加工工件更换，偏心距调整方便。可调两个主

轴偏心距结构，加工有偏心结构的工件是本设计的一 个创新点。1—主轴；2—调整螺钉；3—主轴滑板；4—镶条;5F条调整螺栓；6—主轴箱；7—固定螺栓。图3主轴偏心距调整结构示意图2自动下料装置针对汽车摩托车零件批量大的特点,为提高效率,

我们还设计了该机床的自动下料装置。图4为下料装 置结构简图，固定板1固定在机床上，位于左右主轴

中间,2、3、4、7、8构成连杆曲柄式机械手，固定在固定 板上，气缸2中通入的气压换向可使摆臂摆动到两个

极限位置,其中一个为下料状态（常态），一个为接料 状态;5和6组成一个传送装置，固定在机床上。该下 料机构工作过程:气缸2中气压换向，摆臂7连带气动

手爪8摆动到取料状态，右主轴迎上，气动手爪8抓紧 加工完毕的工件，右主轴退回，气缸2气压换向，摆臂

摆动到下料状态，气动手爪8松开工件,工件落在输送 带5上被传送出机床。本装置节省工件下料时间，效• 85 •设计与研究Design and Research率提咼。5—1—输送带固定板；6；—2—电动机气缸；；37——连杆摆曾；；48——轴承座气动手爪；。图4下料装置结构简图3机床总体结构布局该机床总体结构布局如图5,机床为左右对称，传

送装置位于机床右侧，机床采用平床身以及与水平夹角 45。刀座滑板结构，落屑口位于床身中间前部，加工工艺1—床身；2—左主轴滑板；3—左主轴；4—左刀座滑板；5—正排刀座及刀具；6—右刀座滑板；7—床鞍；8—右主轴;9—右主轴滑板；10—下料装置。图5机床结构布局图862019年第12期性好，利于排屑和操作者观察;左主轴3、右主轴8及其 主轴电动机等分别安装于左主轴滑板2、右主轴滑板9

上，左主轴滑板2和右主轴滑板9分别安装在床身的导

轨上，左右Z向伺服电动机通过联轴器连接滚珠丝杠带 动左主轴滑板2和右主轴滑板9,使左主轴3、右主轴8

完成Z1向、Z2向移动;左右45。斜床鞍固定在床身上, 左刀座滑板4和右刀座滑板6安装于左右斜床鞍的导

轨上，通过X向伺服电动机、联轴器、滚珠丝杠带动左刀

座滑板4和右刀座滑板6,实现刀座滑板XI向和X2向 横向移动;本机床上只用正排刀，以便于滑板让出空间

使左右主轴对接。固定床鞍、并排双滑板及可移动双主 轴的布置结构是本机床又一创新点,这种布置结构紧

凑,节省空间、材料,降低设备成本。4主要工作流程该机床主要工作流程是,工艺员编制数控加工程 序,操作者给左主轴装上被加工工件，启动机床，左滑 板上刀具加工工件第一序,第一序加工完成，两滑板让

出空间，两个主轴定位，左右主轴移动对接，右主轴夹

紧工件,左主轴松开工件,右边滑板上刀具加工工件第 二序,第二序加工完毕后,下料装置接下加工完毕的工

件，并将其输送出机床外。操作者给左主轴装上下一 个工件，依次循环。5结语针对带偏心结构的工件加工，设计了双主轴数控

车床。采用固定床鞍、并排双滑板及可移动双主轴的 布局结构。设计了主轴偏心距调整结构，可使两主轴 在水平方向上有精确偏心距,更换不同的加工工件,偏

心距调整方便，该机床特别适合偏心结构工件的加工。 已为用户提供了相关机床，用户加工效率和精度大幅

提高，使用效果良好。按用户要求提供料仓和上料装

置,实现全自动生产,满足用户的不同需求。参考文献[1] 毕承恩,丁乃建•现代数控机床[M].北京:机械工业出版社,1991.[2] 安阳鑫盛机床股份有限公司.CK6163规格书、使用说明书[Z].[3] 刘德平,行文凯.数控机床操作与维修[M].郑州:河南科学技术出版

社,2007.[4 ]张超英.数控车床[M ].北京:化学工业出版社,2003.第一作者：汪玉平，男,1965年生，硕士，教授级高 级工程师，研究方向为数控机床设计与制造。（编辑孙德茂）（收稿日期：2019-05-15）文章编号：191224如果您想发表对本文的看法，请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。用§9“刻出滋**和雷