汽车缸体

汽车缸体（共6篇）

汽车缸体 篇1

问题1 原理是什么?

调查

中国汽车技术研究中心介绍，该产品原理是在缸体中的金属形成了一层保护膜，从而减少相应金属的摩擦和燃料对其的腐蚀，这就好比人们在滑冰时穿上护膝、护肘一样。

据本刊记者调查，该产品的效果不错，用以下的几个事实或许读者也能感受一下：

首先，中国“三桶油”之一的中石油正在和项目方洽谈合作，有意将其产品普及到其旗下的各个加油站，如果产品效果不好，巨头企业也不可能去愿意合作。

其次，该产品已经获得平安保险公司的承保。

第三，该产品在东北三省销售业绩不错，截至2013年2月15日，日发货量约数千瓶。

问题2 市场到底有多大？

调查

虽然不能以市场中有多少辆汽车就有多大的市场需求来论证读者的疑问!但是据本刊记者走访了出租车、长途运输货运两个行业，得到的结论，倘若市场中真的有这样的产品，他们当中会有超过60%的人会毫不犹豫地购买。因为产品可以大大延长发动机的寿命，还能提升功效，每百升汽油可多跑100多公里，对于常年跑车的他们而言，这样可以大大降低他们日常维护的成本支出。而一座三线城市至少有5000余辆出租车，加之该产品属于易耗品，所以这个市场着实不算少。

中国汽车技术研究中心介绍，在未来五年内该项目市场不会饱和。理由如下：

一是，政策支持，符合国家发展大方向。该项目除了可以延长发动机使用寿命，还能减少污染，特别是硫化物的排放。众所周知，2013年初北方地区出现大面积雾霾现象，汽车污染物排放超标是一个主要因素，而该产品可以有效降低污染物排放，符合政策鼓励方向。

二是，市场尚无同类产品。目前市场中虽然有不少润滑剂、抗磨剂产品，其功效也是延缓缸体磨损，但是他们起不到节能减排的作用。

问题3 目标顾客是谁?

调查

据调查，目前该产品的目标顾客主要分为两大类：一类是企业用户，如公交公司、物流公司、搬家公司、货运公司;一类是私人用户，如出租车司机、私家车主等。目前需求量较大的是企业用户。以铁岭市场为例，企业用户每天大约消耗200桶，而私人用户每天大约消耗50桶，其中出租车司机要消耗掉70%。

问题4 该生意投资条件

调查

据调查，投资者可以通过代理、经销两种介入，投资门槛大幅下降。而且据了解，代理商最低投入约1万元，而经销商最低投入则2000元。

另外，由于该产品不属于危险化学商品，不属于管制商品范畴，所以投资者经营投资的手续相当简单。

注：文中标注的投资条件为2013年3月15日之前的调查结果，建议有兴趣的读者可直接与厂家商讨投资条件。

问题5 如何经营

调查

据了解，目前主要有四种方法：

一是，采取专营店的形式，专门销售该产品，其对专营店选址要求较高，不能离加油站太远，否则对顾客吸引力不大。

二是，与加油站合作。这大体分为两种，一是将产品放到加油站“寄销”，加油站每销售一桶产品可以得到一定的提成;二是直接将产品销售给加油站，加油站在给顾客加油的同时，直接添加本产品(在顾客同意的前提下)。

三是，与汽车用品店、汽车维修厂、洗车店等合作。合作的思路与第二种接近，要不“寄销”，要不就将产品批发给上述场所。目前前者实现的可能性更高。

四是，与企业合作。即投资者直接与一些汽油消耗量的企业合作，如公交公司、物流公司等。这样的好处是，虽然单品销售的利润会少一些，但是由于对方需求量大，利润也不少。

背景

本刊于2012年9月刊登一篇《汽车缸体活塞保护液，2000元就能掘金》的文章，颇受读者的欢迎。编辑部每天都能接到不少于30个咨询该项目的电话。由于大多数投资者都没有从事汽车后市场的经验，因此对于该项目存在很多疑虑。为了解决读者的疑虑，本刊记者对该项目进行了多方位的调查，希望可以解决读者心中的难题!

项目回顾

汽车缸体活塞保护液可以对汽车缸体燃烧室里所接触的金属形成一层保护膜，抑制燃料对金属的腐蚀，有效阻止燃料燃烧后的残留物形成积碳，避免活塞与缸桶之间发生摩擦从而产生故障。投资者最低投入只需2000元就可以经销，视各地区不同，每瓶保护液的毛利约10—20元。

注：汽油型，每瓶容量50毫升，可以配合100升汽油使用;柴油型，每瓶容量500毫升，可以配合100升柴油使用。

汽车缸体 篇2

20世纪80年代进口的缸体珩磨机，电气控制系统采用继电器、接触器等分立元件，故接线复杂，电气控制程序不易改变，故障率高，并且采用了大量的逻辑继电器，识图困难，维修极不方便，元器件全为进口件，需大量的外汇，备件时时紧缺，影响正常生产。为此，以PLC控制为主、继电器为辅的形式对该设备进行了改造。将PLC外的元件国产化，并且将部分逻辑继电器的功能进行了改造。

2 机床简介

缸体珩磨机用于汽车缸体缸孔网纹珩磨，它包括模拟行程控制，机械/液压自动进给装置，还具有带气动测量仪的珩磨头，液压引位工作台，汽车缸体自适应配合装置，以及换向延时装置。该设备分3个工步完成6个缸孔的加工，长度350mm，分粗磨、精磨和平顶珩磨三步。

顶部、底部换向点标称值电位器在操作面板上可调，用以调节缸孔加工长度。另有一实际值电位器，模拟检测磨头位置，在机床上面，由链条带动，经模拟量行程控制装置，与上、下标称电位器比较，控制上下行程。

加工开始时把缸体放入工作台，工作台锁紧，在按下“自动开始”按钮后，滚道落下，机床重复执行如下①～⑦动作:①夹具夹紧;②珩磨;③夹具松开;④工作台松开拔销;⑤终点判别;⑥工作台移动;⑦工作台锁紧。当6个缸孔珩磨完毕，压上终点开关，工作台抬起并返回，循环结束。

3 系统的改造

3.1 PLC的选型

日本和泉FA-2型PLC为薄形插件模块结构，它的CPU模块、电源模块、输入输出模块各自独立，可自由插入各个位置，I/O模块可根据需要配置，特别是继电器输出模块各输出点的独立性，使设计方便、简化，节约了硬件资源，

因此，选用了和泉FA-2型PLC对机床进行改造。

3.2 系统配置

系统的硬件和软件采用积木式结构，所有加工动作均由PLC程序控制。系统配置图，如图1所示。PLC机部分的8槽底板上配有2个输入模块和4个输出模块，1个外部电源模块供PC输入用。外围电路包括2套模拟量行程控制装置，2套自适应控制装置和一些电磁阀、指示灯、行程开关、按钮等。按钮、旋钮接入 1#输入模块，其分配表。

3.3 电子模拟量行程控制装置(HUS-13型)的控制

该电子模拟量行程控制装置原由逻辑继电器控制，现将装置的有关控制信号(如启动信号等)改为由PLC输出控制，与之相关的PLC输出模块3#的接线图。

3.4 SFH-243型主轴进给装置的改造

此装置原与RBS-246型组合继电器配合使用发控制信号，用于控制珩磨压力、尺寸测量装置投入。由于其输入和输出信号为电平信号，所以其功能改由PLC 实现，内部逻辑用PLC程序控制，并在具体实现中做了以下适当处理：磨头加工过程中，在气源刚接入时，仪表发一次信号，为假信号。程序设计中，测量信号在主轴旋转3s后取，稳定0.2s后接收。改造后相应程序流程图。

3.5 刹车装置的改造

原刹车装置采用逻辑继电器控制，改造后采用能耗制动方式，简便易行，其原理图。

珩磨完成，M533为ON，动力头向上，主轴停转，P260为OFF，电机开始制动并计时，P261、T15为ON，经制动接触器KM82给电机绕组加入直流24V电压，延时到T15断开闭点信号，P261为OFF，制动结束。

4 结束语

汽车缸体 篇3

摘 要：随着企业压缩成本，液压油缸的维修业务不断增加，但是液压油缸内部损坏情况各有不同，之前的简单工艺已经不能支撑新形势下的维修。在此新形势下，只有开发新的维修工艺，扩展维修能力范围，才能获得发展，赢得企业的发展。本文以某液压油缸维修为背景，针对大缸径内壁锈蚀、锈坑严重开发成深孔盲镗工艺，避免大缸径缸体的报废，降低维修成本。

关键词：缸体内壁；盲孔粗加工；深孔盲镗；降低报废

1 基本情况

液压支架是煤矿综采机械化开采的主要设备，液压油缸是动力部件，其质量的好坏直接影响到整套液压支架的整体性能。液压支架每隔一段时间就需要升井大修，以保证液压支架的整体性能。而在液压支架整套维修中，以液压油缸维修为主。

在液压油缸维修中，缸体内壁修复基本上是以珩磨为主，但是在缸体内壁锈蚀锈坑深（1mm～3mm）、锈坑分布面积大情况下，常规珩磨维修困难、维修工期长，常常导致报废处理。

2 情况分析

在此形势下，开发缸体内壁深度维修的新工艺势在必行。经研究分析，对缸体内壁锈蚀层进行清除和粗加工，再采用珩磨或其它方法修复缸体内壁，是一种可行性方案，但是如何对缸体内壁盲孔粗加工则是个难题，解决了这个难题，就打开了后续新工艺研发的通道。

经分析确定，对缸体内壁盲孔粗加工，有以下要求：

2.1 基本要求 ①缸体内壁修复是在旧缸体的基础上进行修复的。②深孔盲半精加工——缸体上的缸底不去除，加工后内壁粗糙度在Ra3.2～Ra12.5区间。③缸體内壁粗加工的深度在1mm～3mm，甚至加工深度可以>3mm。④缸体内壁深度，基本上在1m～3m之间。

2.2 重点、难点 ①如何保证加工后缸体内壁必须与缸体缸口内径（止口、沟槽、螺纹等）同轴度<0.1mm，以避免缸体内径尺寸不同轴，导致液压油缸无法组装。②何种工艺能确保加工工期短，并且质量稳定、可靠。

3 缸体内壁盲孔粗加工工艺

针对此些特点，经过与各生产厂家、维修厂家的探讨、试制、批量试制、试验、实际使用情况跟踪，开发出了成熟的缸体内壁盲孔粗加工工艺——深孔盲镗工艺。

深孔盲镗工艺，是在深孔镗的基础上开发出来的，其通过镗前找正、内壁粗镗基本解决缸体内壁盲孔粗加工工艺难题，并且通过多年实际使用未发现质量问题。

3.1 深孔盲镗工艺可行性分析 内壁深孔镗是新液压油缸缸筒内壁粗加工的最常用、广泛、成熟的工艺——其工艺能镗深孔、镗孔深度1mm～3mm轻松达到、粗糙度达标、效率高、质量稳定；内孔深孔镗所使用设备是常用、成熟型设备，操作人员充足；

工艺重点、难点解决可行性很大——通过普车车缸体前、后两端架窝，内壁镗前通过架窝打表找正，来解决深孔镗时的同轴度问题。

有了这些条件，我们完全有充足的物质资料、时间、人员等来进行试验、分析、改进等，最终形成成熟的工艺。

3.2 缸体内壁盲孔粗加工工艺——深孔盲镗工艺流程

所需设备：普车（四爪卡盘）、深孔钻镗床（四爪卡盘）、磁力百分表、超声波测厚仪（0.01mm）。

3.2.1 镗前找正 普车（四爪卡盘）加持缸底外圆，通过超声波测厚仪缸体壁厚，微调四转卡盘，使壁厚偏差保持在0.1mm之内，最终车、修缸底端架窝；缸口的架窝是在原缸体缸口架窝的基础上进行修复即可，则是由于缸口内径及工艺倒角和缸口架窝本身是符合要求同轴度的（缸口变形的除外）。

此车、修缸体前、后架窝的目的就是在缸体外表面前、后找到与缸体内壁同轴的工艺外圆，为后续加工提供基础。

3.2.2 镗前对正 深孔钻镗床（四爪卡盘）加持缸底外圆，中心架架缸口架窝，通过磁力百分表，对缸体缸底端架窝进行打表，微调四转卡盘，使跳动量<0.1mm；磁力百分表吸附在深孔钻镗床镗杆上，对缸口内孔打表，微调中心架高度，使跳动量<0.1mm；此磁力百分表对架窝、缸口内孔打表，目的是为了保证缸筒加工时，深孔钻镗床的镗杆与缸体内壁保证<0.1mm的同轴度，以保证加工时深孔镗头与缸体内壁处于同一中心线上。

3.2.3 内壁粗镗 在缸体缸口安装上引向套，引导镗头对刀以及缸体缸口前端的镗孔，防止镗孔时出现镗偏现象，从而导致报废。

上深孔镗床常用的粗镗头，但要求镗刀位于镗头前端，以便于能够完全把缸体内壁加工完，不残留。

按照深孔钻镗床正常操作即可，就可以完成对缸体内壁的粗镗工作。

3.3 新工艺开发结果 深孔盲镗工艺，不管是进行非标缸径缸体修复还是内壁熔敷修复（内壁堆敷合金，形成大大降低了维修成本。内壁毛坯，再进行加工的工艺方案），都进行多批次、批量维修生产，并且交付客户多年，均反映良好，并且此工艺为公司维修生产大大降低了大缸径缸体的报废率。

4 结语

汽车发动机缸体的焊补技术 篇4

1 灰铸铁性能

灰铸铁中, 碳大部分是以片状石墨的形式存在, 因其断口为灰色而得名。灰铸铁具有优良的铸造性、耐磨性、减震性及优良的切削加工和较小的缺口敏感等特点。但同时也存在着石墨强度低, 石墨片粗大, 其力学性能差等缺点。所以焊接时, 控制铸铁型焊缝中石墨的数量和形态可以改善接头的性能。

2 灰铸铁的焊接方法

灰铸铁焊接, 产生裂纹是由于铸铁强度低、塑性差, 并在焊接应力作用下引起的。因此, 防止焊接裂纹主要是从减小或消除焊接应力着手。在实践中根据裂纹形式不同一般可采用冷焊法、热焊法、加热减应区和不预热焊法等几种不同的焊接方法。在焊接过程中发动机缸体由于它本身的局限性如体积较大、预热有困难、而且刚度大而缺陷又较小并往往产生于铸件的边角处, 焊后又要求工件不变形和不破坏表面形状等一些特点。而铸铁的冷焊法具有焊前不需要预热、焊后变形小、成本低、生产率高、焊工劳动条件好等特点, 因此, 在生产单位中常常采用此方法来焊补发动机的缸体。但是如果在操作中, 焊条选用不当或是没有采取一定的工艺措施。则在焊接过程中会产生一系列缺陷。这些缺陷中最严重的是白口和裂纹。

(1) 白口:在焊补铸铁时, 往往会在焊缝和母材交界的融合线处生成一层白口铸铁。由于白口铸铁性硬而脆, 很难进行机械加工。所以, 对于焊后需要进行机械加工的焊接头将带来很大的困难。

产生的原因:一方面是由于焊缝的冷却速度过快, 特别是在融合线附近的焊接金属冷却最快。另一方面是焊条选择不当, 即焊条中的石墨化元素含量不当。

(2) 裂纹:产生的裂纹有两种:热应力裂纹和热裂纹。其中尤以热应力裂纹更为常见。

产生的原因:灰素铁的塑性接近于零, 抗拉强度又低。焊接时如果焊缝强度高于母线, 则冷却时母线往往牵制不住焊缝收缩, 使结合处的母材被撕裂。此外, 当结合处产生白口组织时, 因白口组织又硬又脆, 它的冷却收缩率又比基本金属铸铁大得多, 促使焊缝开裂。

鉴于上述原因, 制定出防止措置:选用塑性较好的焊接材料。既非铸铁组织的镍基焊条或不锈钢焊条等。在生产中大量使用的焊条是 (EZNiFe—1) , 该焊条是在纯镍芯药皮中加入强还原性石墨。其特点是焊缝溶解碳面不形成淬硬组织。焊接金属较软, 抗裂性较好, 焊接后切削加工性较好。

3 焊前准备

(1) 选用ZX—400型弧焊整流器。采用正接法。

(2) 清理缺陷:对砂眼、缩孔等缺陷应彻底清理。对裂纹应设法查清走向、分支及其端点, 不能遗漏。在裂纹端点前方约0~6mm处钻止裂孔, 以防止裂纹端点在开坡口时继续扩大, 止裂孔孔径Φ4~Φ6mm,

(3) 可选用坡口或不开坡口, 如选用坡口时可用扁铲、砂轮机等工具加工成破口形式, 坡口面尽可能平整圆滑。焊前坡口及其附近表面的油污、锈等应清理干净。

(4) 采用钢芯或铸铁以外的焊条时, 应尽量使用小直径的焊条和较小的焊接电流, 以减少内应力和热影响区的宽度。

4 操作要领

(1) 采取短段断续焊, 每次焊15mm左右, 立即用小锤锤击焊缝。待焊缝冷却到50—60摄氏度时再焊下一段, 这样可防止焊接区局部过热, 保持该区处于较低温度, 以减小整体温度差别, 从而减少焊接应力的目的。

(2) 强迫冷却焊缝:可以用水或沾水棉纱, 在每一段焊道焊后立即冷却焊道, 把输入的热量引出来。

(3) 减少热输入:采用小直径焊条, 小焊接电流焊接。一般采用Φ2.5mm的焊条时焊接电流在60~90A, Φ3.2mm的焊条时所用的电流为80~120A。当采用分段退焊法时, 应采用短弧快速焊以缩短高温停留时间, 运条时不摆动, 必要时可挑弧焊法尽量减少熔深, 以减少熔入焊缝的碳和硫、磷杂质。

(4) 选择合理的焊接方向及顺序:裂纹的补焊应掌握由钢度大的部位向刚度小的部位焊接的原则。这样有助于防止裂纹的产生和延伸。

5 结论

(1) 在生产中, 采用电弧冷焊工艺进行了大量的汽柴油发动机的修复, 均得到满意的效果, 节约了生产的成本。

(2) 在冷焊过程中, 严禁采用大电流, 否则会使熔深增大融合区白口加厚, 给加工带来困难, 还可能造成焊缝剥离或产生热裂纹。

摘要：分析了汽车发动机缸体材料的特点及焊接工艺要点, 提出了在缸体补焊过程中, 防止裂纹的具体措施。经现场焊补操作验证, 该措施较好的解决了问题, 保证了缸体的补焊质量。

关键词：发动机缸体,灰铸铁,焊补,焊接裂纹

参考文献

[1]吴林.《焊接手册》.机械工业出版社.2001年8月

汽车缸体 篇5

在现实生产过程中, 为了减轻工人的劳动强度, 提高劳动的生产率, 保证产品质量, 就不能简单的使用机床对工件进行加工, 还需要使用一些工艺装备, 如夹具、测量工具等, 这些工艺装备在很大程度上能提高机床的加工效率, 产品的质量等。在这些工艺装备中, 夹具尤为重要。在工件加工的过程中, 夹具能够保证工件与刀具的相对的位置, 这样能够保证工件的加工精度。夹具的通用性更为重要, 在机床上加工同一类不同尺寸的工件, 如果能够使用同一个夹具, 这将会减少制造成本。因此夹具的设计在机床整体设计过程中占有重要的地位, 合理设计机床的夹具能够提高机床整体结构的完善性, 降低机床整体的制造成本[1]。

二、汽车刹车总泵主缸体工件定位方案的确定

为了获得工件在夹具中定位的规律, 可以采用类似于确定刚体在空间直角坐标系中位置的方法加以分析而得到。由刚体运动学知识可知, 在空间直角坐标系中放入一个自由刚体, 该刚体可以在空间直角坐标系中进行三个方向的转动和三个方向的移动, 刚体的移动和转动称为刚体的自由度。该刚体可以分别沿三个坐标轴方向进行移动, 同时也可以分别绕三个坐标轴进行转动。如果要让一个刚体在空间直角坐标系中不动, 那么就需要对其施加既不让它沿坐标轴移动也不让绕坐标轴转动的约束[2]。工件的定位形式一般包括平面定位、圆孔表面定位、外圆表面定位、孔定位、基准定位和人工基准定位。由于汽车刹车总泵主缸体工件加工面为内表面, 机床主轴上安装磨具, 磨头直接插入缸体内孔, 磨具上油石的膨胀带动工件一起旋转, 所以选择圆孔表面和平面组合的定位形式, 工件外表面在夹具中定位时, 其轴线的位置与主轴轴线相重合。

三、汽车刹车总泵主缸体加工设备夹具设计方案的确定

在传统的缸体类工件内孔加工中, 多数使用三爪卡盘对工件进行装夹定位, 这种卡盘不需要自己设计, 从厂家就可以直接买到[3];但由于汽车刹车总泵主缸体加工机床的进给动作是夹具带着工件一起做往复运动来完成的, 同时磨头在缸体孔内进行旋转加工来完成主运动, 就不能使用三爪卡盘对工件进行加紧。如果夹具动力装置使用液压或气动夹紧, 这样夹具所占据的空间比较大, 而且维修不方便。为此, 本文为汽车刹车泵主缸体加工机床设计了一套专用夹具, 这套夹具占据空间小, 使用灵活, 高效, 快捷, 提高了机床整体的经济性和协调性。图1所示为夹具结构示意图, 其中, 夹具前体和后体一起对工件进行轴向定位, 夹具前体位置可以进行调节以适应不同长度尺寸的工件;左侧的挡块对工件起到径向定位和夹紧的作用, 消除工件加工过程中由于摩擦力产生的扭矩, 挡块的位置在一定范围内可以进行调节以适应不同尺寸的工件。工件加工过程中, 夹具后体带着夹具前体和工件一起做往复进给运动。

四、汽车刹车总泵主缸体加工设备夹具的实体建模

从图1夹具结构俯视示意图可以看到, 汽车刹车总泵主缸体加工设备的夹具体结构由夹具后体、挡板、工件、夹具前体、挡块、连杆和挡块组成。利用三维软件Pro/E对这些部件进行实体建模, 建完部件实体模型以后, 利用Pro/E软件的装配模块对建好的夹具部件实体模型进行装配, 得到一个完成的夹具体实体模型。具体的夹具实体模型如图2所示。

五、夹具体的静力学分析

夹具的作用是在工件加工过程中对工件进行夹紧和定位。当工件加工时, 磨头带着工件进行旋转。当工件与夹具相接触时, 夹具对工件进行夹紧和定位, 使工件加工顺利进行。因此夹具在力的作用下的变形对工件的加工是有影响的, 这时需要对夹具进行静力学分析, 得到夹具的具体变形情况, 以便对夹具进行修改。汽车刹车总泵主缸体加工设备所要加工的工件是主缸体内孔, 加工方式是高速研磨。对工件加工的简图如图3所示。

从图3中可以看到, 当主轴通过推杆给磨头上的磨条一个推力时, 磨头上的磨条向外扩张给工件一个向外的正压力。当磨头旋转时, 工件在磨条的压力作用下与磨头一起旋转, 当工件与夹具相接触时, 夹具给工件一个反作用力, 使工件不再与磨头旋转, 反而被进行磨削加工。在整个加工过程中, 夹具作用在工件的力产生的扭M1与磨条作用在工件上摩擦力产生的扭矩M相同, 即M1=M。M1=F1×a, M=ƒ×b, ƒ=μF进而推导得undefined, 式中c为工件的厚度。磨条给工件压力F的计算:磨条的工作压力是指在工件加工过程中, 磨条由于连杆推力的作用向外扩张作用在工件加工表面的压强 (单位面积上的压力) 。汽车刹车总泵主缸体加工设备是定压扩张进给加工, 磨条的工作压力的计算公式如下[3]:

P=[Πd2p/4BLn]ctgα/2式中 p—磨头杆给磨条的压力 (可按磨条压力表选择) , pa;B—磨条宽度 (可按磨条断面尺寸与数量表选择) , m;L—磨条长度 (L= (1/3—1/4) l, l为孔长) , m;n—磨条条数;α—切削交叉角 (精加工中可采用 20-30°) , 汽车刹车总泵主缸体加工设备加工工件孔径范围为φ4-φ90mm, 所以磨条的最大工作压力为undefinedctgundefined, 由摩擦系数表查得μ为0.02, 所以undefined当计算出夹具给工件最大反作用力时, 就可以对夹具进行静力学分析, 从而得到夹具在最大作用力下的变形。利用Pro/E软件打开如图2所示夹具体模型, 再利用Pro/E软件与ANSYS软件的连接将模型导入有限元软件ANSYS中, 对模型进行网格划分, 施加约束, 施加45N的力, 从而得到夹具的力学分析模型[4], 如图4所示。

从图4中可以看到, 该夹具中两侧的连杆在力的作用下变形最大。在工件加工过程中, 为了减小夹具对工件加工精度的影响, 可以对夹具进行优化, 改变夹具两侧连接杆的尺寸使该杆的变形减小, 从而减小夹具对零件加工精度的影响。优化后静力分析图如图5所示。从图5中我们可以看到通过加粗连杆, 连杆在45N的作用力几乎没有变形, 夹具中只有与工件接触的地方发生变形。

六、结语

通过确定汽车刹车总泵主缸体工件定位方案及主缸体工件加工设备夹具的设计方案, 对主缸体加工设备的夹具进行三维实体建模, 经过计算, 确定工件在加工过程中夹具所受的最大力, 在该力作用下对夹具进行静力学分析, 得到夹具的变形图, 并对夹具进行优化, 得到优化后的夹具受力变形图。

摘要：在对汽车刹车总泵主缸体工件内孔加工过程中, 为了保证工件质量, 需要使用夹具对工件进行装夹和定位。工件的加工精度受夹具的结构及夹具的受力变形情况影响, 合理设计夹具的结构并对夹具进行静力学分析是夹具设计过程中重要的步骤。为了更好的体现夹具的整体结构, 对夹具进行实体建模;为了了解夹具受力变形情况, 对夹具进行受力分析, 得到夹具的受力变形图。

关键词：汽车设计,刹车总泵,夹具设计,力学分析,加工设备

参考文献

[1].徐发仁.机床夹具设计[M].重庆:重庆大学出版社, 1996

[2].徐鸿本.机床夹具设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社, 2004

[3].曲听.缸套珩研加工技术研究[M].2003, 11

缸体专机电气系统改造 篇6

此次改造的思路是:需要对HONEY WELL IPC-620 PLC的程序移植及OMRON CH1H运动控制程序的设计编制。应用CP1H系列PLC及G5驱动器可代替TRANS01单轴数控和IPC-620 PLC。这样系统完全整合到一起, 设备辅助动作与位置控制程序全部由CP1H PLC完成, 相当于用相对价格比较低的PLC来实现数控系统的功能。

具体实施改造方案如下所述。

用欧姆龙CP1H-Y20DT可编程控制器 (PLC) , 代替两套INDRAMAT TRANS01单轴数控进行位置控制。欧姆龙CP1H-Y20DT提供四路脉冲输入和四路脉冲输出, 支持ORG自动寻找原点功能, 支持绝对脉冲编程, 并且提供台型和S型的加减速曲线, 可实现高精度定位控制。脉冲密度也达到了4MHZ, 完全满足设备定位精度要求。同时增加CP1W-CIF01和CP1W-CIF11两个通讯模块提供RS-232和RS422接口来连接两块欧姆龙NB10W-TW00B-Z触摸屏实现图形显示。

用欧姆龙G5 R88D-KT30H-Z驱动器和R88M-KP3K0伺服电机代替INDRAMAT驱动器和伺服电机实现运动控制。欧姆龙G5系列的伺服驱动系统速度响应频率可以达到2KHZ, 脉冲频率可高达4 Mpps, 同时支持全闭环控制是性价比比较高的一套伺服控制器。

保留海德汉光栅尺, 在PLC伺服定位半闭环控制系统中实现INDRAMAT公司TRANS-01数控系统特有的光栅尺深度控制功能 (Progrming The Adaptive Depth Control Funtion) , 满足止推挡定位精度控制要求。

用触摸屏实现了PLC程序的诊断功能, 通过间接寻址方式在触摸屏上实现了PLC I/O口、定时器、数据寄存器, 特别是内部继电器状态诊断, 这样利用触摸屏实现了PLC编程器程序诊断功能。

因IPC-620 PLC的指令库与欧姆龙PLC的指令库有所区别, 需要对设备辅助动作的PLC程序需要进行指令的转换及更改, 并且对程序进行优化。为了尽量使设备更易操作维修, 保留了原来的设备操作流程, 对不经常操作的过程进行了更改。比如对缸体加工类型的选择, 改造之后由触摸屏实现, 这样做既减少了误操作的可能也使当前加工零件的类型可视化, 类似这样改进有好几处。对于此次改造程序设计方面有几点比较有代表性的改进。

(1) 关于设备回参考点的设置, 利用OMRON CP1H ORG指令进行每次开机寻找参考原点的操作。此指令为OMRON高级指令, 原点搜索:以通过原点搜索参数指定的形式为基础, 通过执行ORG指令实际输出脉冲, 使电动机动作, 将以下3种位置信息作为输入条件, 来确定机械原点的功能。原点输入信号;原点附近输入信号;CW极限输入信号、CCW极限输入信号。

检测原点输入信号的上升沿, 并进行原点确定。原点检测后, 到来自驱动器的定位结束输入进入为止, 原点搜索动作结束。不能检测减速中的原点输入信号。根据达到原点搜索附近速度后的原点输入信号停止, 并结束原点确定。

该次原点搜索采用的是工作模式2, 在工作模式2下, 发生原点附近输入信号反转的情况下 (原点检测方法的设定:0) 。

从原点附近输入信号内开始时, 减速时间较短的情况下, 检测原点附近输入信号的下降后的原点输入信号。请确保原点附近输入信号的持续时间足够长 (减速时间以上) 。

未发生原点附近输入信号反转的情况下, 原点检测方法的设定:1;减速期间存在原点输入信号的情况下, 根据减速时间的长度, 停止位置会发生变化, 并使用从伺服驱动器发出的定位结束信号 (INP) 。将从伺服驱动器发出的定位结束信号连接到通用输入 (原点搜索0~3) 。核对定位结束信号的时间点, 如有原点修正则在偏差计数器复位输出后;如进行原点修正则在修正动作结束后。

(2) 位置控制指令利用PLS2指令完成各位置定位, 用绝对位置编程使定位更准确可靠。可在脉冲输出 (PLS2) 指令进行的定位中, 通过执行其它的脉冲输出 (PLS2) , 可变更目标位置、目标速度、及加速比率、减速比率。

在定位中, 可变更定位目标位置 (多重起动) 按照脉冲输出 (PLS2) 指令进行定位的过程中, 可通过执行其他的脉冲输出 (PLS2) 来变更目标位置、目标速度及加速率、减速率。

在速度控制过程中, 可变更为定位 (中断固定尺寸运送) ;在速度控制过程中 (连续模式) , 可变更为根据脉冲输出 (PLS2) 指令进行的定位 (单独模式) 。这样, 可执行一定条件下的中断固定尺寸运送 (指定量的移动) 。

在加速或减速过程中, 可变更目标速度、加减速率。

在执行平台型加减速的脉冲输出指令 (速度控制或定位) 的过程中, 在加速或减速中, 可变更目标速度、及加减速率。

位置脉冲发送为了与设备丝杠螺距配合, 在伺服驱动器中设置每12 000个脉冲伺服电机一转, 丝杠旋转一周, 工作台移动12 mm, 每发送1个脉冲工作台移动1μm, 进行这样设置后便于在触摸屏中对设备位置数据进行更改。

对于缸体专机止推挡位置精度控制我们是这样解决的, A头快速移动到915 mm, 转为慢速移动到927.2 mm, 在此过程中接入海德汉短光栅, 将光栅尺测到的位置读进PLC内与目标设定值进行比较, 判断偏差值大小和方向, A头再移动一段距离来消除偏差值直到偏差值小于允许值后定位结束, 开始伸出面刀加工止推面。我们在改造后进行了重复定位精度实验, 实验结果误差在0.01 mm以内, 通过这样的程序设计成功地满足了止推面加工定位精度要求。

(3) 对于速度控制进行重新设计, 通过CX-Programmer, 可将定时器/计数器的设定值及当前值的更新方式, 由BCD (0000~9999) 方式变更为BIN方式 (0000~FFFF) 。

该设定对于所有的任务, 所有定时器及计数器都可以共通设定。在「PLC的属性设定」中设定「在二进制模式下执行定时器/计数器」, 在所有的任务的定时器及计数器会在BIN模式下执行。利用功能块进行BCD数据到BIN数据的转换计算, 这样触摸屏在设置速度时可按每分钟进给量设置。

(4) 触摸屏控制。在不改变操作习惯的情况下我们引入触摸屏监控功能, 设置两块触摸屏, 操作工可利用操作台触摸屏监控设备运行状态, 电气柜内触摸屏可以方便维修人员进行参数的设置和机床各种状态的监控。

摘要：英国CROSS公司M13334专机的数控系统TRANS01出现零件加工程序频繁丢失的故障, 经检查确认故障原因是数控系统主板损坏, 而且PLC的专用编程器老化严重, 需要对HONEY WELL IPC-620 PLC的程序移植OMRON CH1H运动控制程序的改造。此次改造的思路是:需要对HONEY WELL IPC-620 PLC的程序移植及OMRON CH1H运动控制程序的设计编制。应用CP1H系列PLC及G5驱动器可代替TRANS01单轴数控和IPC-620 PLC。这样系统完全整合到一起, 设备辅助动作与位置控制程序全部由CP1H PLC完成, 相当于用相对价格比较低的PLC来实现数控系统的功能。

关键词：PLC程序,原点搜索,运动控制

参考文献

[1]巫世晶.设备管理工程[M].北京:中国电力出版社, 2005.

[2]杨林建.机械设备自动化改造[M].北京:北京理工大学出版社, 2008.