液压缸缸筒表面自动钻孔机的整体研制

• 作 者: 宋贺
• 出 处: 吉林大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 自动钻孔机 钻孔参数 模糊综合评价法 毛刺打磨机构 实验分析

目前液压缸缸筒表面钻台阶孔与打磨毛刺工序通常采用手动加工方式,其存在着加工效率低、加工质量不稳定、人工成本高、容易造成人身安全事故等缺陷,已无法满足现今市场的需求。本文针对液压缸缸筒表面钻孔及毛刺打磨工序的具体技术要求,进行自动钻孔机的研制。实现两工序同步自动化进行,保证产品的高质、高效加工,避免人为因素造成的质量问题。首先,根据技术要求对设备整体进行功能划分,对完成每部分功能的机构进行初步设计,将设计出的方案进行组合得到“钻孔机构移动式单工位加工”、“定位机构移动式单工位加工”和“三工位加工”三种整体方案。采用模糊综合评价法对每种方案进行评价,通过建立评价标准的隶属度,最终确定“三工位加工”为最佳方案。第二,将所选方案划分成自动上料系统、物料传送系统、定位夹紧系统、钻孔系统和毛刺清理系统五大子系统。采用三维数字化设计软件分别对各子系统进行结构设计并优化。选择合理的钻孔参数,并对钻孔电机,进给用伺服电机,气缸等关键部件进行参数计算与选型。最终将各子系统合理布局形成统一的整体。第三,对整体设备进行可行性分析。引入数值模拟技术对整体设备进行模态分析,防止共振影响加工精度。通过时序设计并对主要耗时机构进行运动时间控制,保证设备对生产节拍的要求。对毛刺打磨系统进行设计,对其中关键部件长杆球头铣刀进行模态分析,并进行工艺仿真分析,验证其可行性。应用运动仿真技术对整体设备进行运动干涉检测,防止调试时出现零件间的碰撞问题。最终确定整体设备的可行性。最后,对自动钻孔机进行实验研究。建立四项评估指标包括钻孔机的加工效率、毛刺清理情况、钻孔机的能力指数。通过实际测量得到加工效率与孔中心与端面距离的真实数据,验证其是否达到技术要求。通过对毛刺打磨后的缸筒进行图像采集,验证其设计的可行性。通过对设备能力指数Cmk的计算,证明了液压缸缸筒表面自动钻孔机满足钻孔加工的能力要求。