液壓缸缸筒表面鉆孔設(shè)備發(fā)展研究的文獻(xiàn)綜述液壓缸在重型車輛上起到至關(guān)重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐年增加，應(yīng)用在重型車輛上的液壓缸的需求量也隨之逐年增加。通過(guò)市場(chǎng)導(dǎo)向與刺激，國(guó)內(nèi)的液壓缸產(chǎn)量逐年遞增。但近年來(lái)銷售量增長(zhǎng)放緩，其原因之一是有很多市場(chǎng)份額被國(guó)外高質(zhì)量的液壓缸品牌收入囊中。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)液壓缸的生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在不足之處。面對(duì)巨大的液壓缸市場(chǎng)，企業(yè)將目光聚集在液壓缸的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。如何能夠高質(zhì)、高效的生產(chǎn)液壓缸是搶占市場(chǎng)份額的關(guān)鍵因素。企業(yè)希望能夠有更多的專用機(jī)床設(shè)備對(duì)不同種類的液壓缸產(chǎn)品進(jìn)行加工，這樣能夠最大限度的提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率[1]。液壓缸的生產(chǎn)方式隨著時(shí)間的推進(jìn)，逐漸趨于自動(dòng)化、智能化和高效高質(zhì)化。據(jù)《中國(guó)制造2025》重點(diǎn)路線的規(guī)劃指示，我國(guó)制造業(yè)面臨著加速向智能制造轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)未來(lái)五年，我國(guó)智能生產(chǎn)設(shè)備、數(shù)字化車間/工廠的改造升級(jí)節(jié)奏將加快[2-3]。規(guī)劃指示中提出對(duì)關(guān)鍵制造裝備進(jìn)行改造，一些老舊落后的設(shè)備將面臨淘汰，取而代之的是自動(dòng)化程度高、操作方便、高質(zhì)高效的自動(dòng)化設(shè)備。這樣既方便生產(chǎn)管理，又節(jié)省勞動(dòng)成本。國(guó)內(nèi)制造業(yè)大環(huán)境促進(jìn)了專用自動(dòng)化機(jī)床設(shè)備的研發(fā)與制造[5]。目前企業(yè)對(duì)于液壓缸的生產(chǎn)制造仍處于人工制造狀態(tài)。液壓缸制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序包括缸筒內(nèi)壁的加工，缸筒表面臺(tái)階孔的加工，缸筒兩端擴(kuò)徑的加工，缸桿組件的裝配等。由于工人的不規(guī)范操作，易造成不合格率偏大，增加生產(chǎn)成本。這些關(guān)鍵工序由人工完成不利于液壓缸生產(chǎn)質(zhì)量的掌控。在專用自動(dòng)化設(shè)備缺乏的背景下，企業(yè)急需引進(jìn)滿足某一工序的專用機(jī)床設(shè)備[6]。通用鉆孔設(shè)備功能單一，當(dāng)面對(duì)特殊加工需求時(shí)，顯現(xiàn)出了一些缺點(diǎn)[7]。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）自動(dòng)化程度低，目前的通用鉆孔設(shè)備仍需要手動(dòng)操作，十分不方便。由于自動(dòng)化程度低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆孔速度與進(jìn)給速度的精準(zhǔn)控制，很難保證加工質(zhì)量。2）孔深及孔徑精度低，由于大部分操作過(guò)程需要手動(dòng)完成，因此對(duì)于孔深的控制只能憑目測(cè)，大大影響孔深精度[9]。在鉆孔過(guò)程中鉆頭和工件相對(duì)位置容易變動(dòng)，造成孔徑變化大。3）易發(fā)生人身安全事故，手動(dòng)操作過(guò)程中缺少安全防護(hù)，一旦鉆頭折斷或衣物卷入電機(jī)軸上將造成安全隱患。4）加工穩(wěn)定性差，隨著加工時(shí)間的增加，工人的體力與注意力逐漸下降，加工效率逐漸降低，加工質(zhì)量也受到影響。綜合多種因素影響，人工加工方式難以保證加工的穩(wěn)定性。本文應(yīng)對(duì)缸筒表面臺(tái)階孔的加工工序進(jìn)行專用自動(dòng)化機(jī)床設(shè)備的研制。通過(guò)對(duì)工序的分析與現(xiàn)場(chǎng)情況的了解，本文采用自動(dòng)化生產(chǎn)方式，能夠最大限度提高加工效率、保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)安全性，并且能夠組合成自動(dòng)化生產(chǎn)線的一部分[10]。采用自動(dòng)化鉆孔設(shè)備的意義在于改變傳統(tǒng)的人工加工方式，用自動(dòng)化加工代替手動(dòng)操作，使上述不足得到解決?？偨Y(jié)液壓缸缸筒表面自動(dòng)鉆孔機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)：1）自動(dòng)化程度高，只需一人間歇上料，減少操作人員，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。加工過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，避免工人在加工時(shí)受到意外傷害。2）生產(chǎn)效率高，自動(dòng)鉆孔機(jī)的生產(chǎn)效率可以達(dá)到人工的2～3倍。在長(zhǎng)時(shí)間工作的情況下，機(jī)器設(shè)備具有很好的加工穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量。3）兼容范圍廣，自動(dòng)鉆孔機(jī)只需短時(shí)間的更換工裝即能對(duì)多種類型的缸筒進(jìn)行加工。具有很好的兼容性與便捷性。4）加工穩(wěn)定性強(qiáng)：加工參數(shù)一旦設(shè)定，設(shè)備將按照固定路線加工，加工質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化，設(shè)備加工出來(lái)的工件具有很好的互換性。目前缸筒表面鉆孔加工常采用的設(shè)備有臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床、加工中心、自動(dòng)化通用鉆孔設(shè)備等。這些設(shè)備（除加工中心以外）的功能比較單一，當(dāng)面對(duì)多種工序同時(shí)加工時(shí)，以上加工方式均有不足之處。目前能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多工序整合加工的自動(dòng)化設(shè)備逐漸受到企業(yè)的關(guān)注，得到了大力發(fā)展。下面對(duì)常用的缸筒表面鉆孔設(shè)備的加工方式及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行介紹。1.采用臺(tái)式鉆床或立式鉆床加工加工15毫米以下的孔徑通常使用臺(tái)式鉆床，加工15～75毫米之間的孔徑常常采用立式鉆床[11]。這種加工方式需要工人進(jìn)行操作，工人將缸筒放入專用的工裝夾具中進(jìn)行定位夾緊，然后手動(dòng)進(jìn)給鉆孔。這種方式的靈活性很高，并且能夠時(shí)時(shí)觀察鉆孔情況，根據(jù)不同情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。為了提高效率企業(yè)常常采用定尺寸刀具進(jìn)行加工，這就增加了成本。如果采用普通鉆頭，中途需要更換刀具，大大增加加工時(shí)間，生產(chǎn)效率低[1]。工人長(zhǎng)時(shí)間工作容易疲勞，因此容易產(chǎn)生質(zhì)量與安全問(wèn)題。圖1-1臺(tái)式鉆床實(shí)物圖圖1-2立式鉆床實(shí)物圖2.采用搖臂鉆床加工當(dāng)加工的孔徑在25～120毫米之間時(shí)，通常使用搖臂鉆[13]。搖臂鉆加工過(guò)程與臺(tái)鉆加工過(guò)程相近，均由工人操作完成。工人操作的熟練程度決定加工質(zhì)量與加工效率。有時(shí)出現(xiàn)突發(fā)情況，容易造成意外傷害[1]。圖1-3搖臂鉆實(shí)物圖3.采用加工中心加工加工中心采用先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)控制機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)具有加工能力強(qiáng)、加工精度高等優(yōu)點(diǎn)[3]。加工中心有獨(dú)立的刀具庫(kù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀，并且通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)刀，改變主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度等參數(shù)，具有連續(xù)加工多種工序（比如鉆、鉸、銑、鏜、攻絲等）的能力。在加工過(guò)程中只需一次裝夾即可完成所有工序的加工，避免多次裝夾產(chǎn)生的定位誤差，加工精度高。缸筒表面臺(tái)階孔的加工采用加工中心加工能夠保證很高的加工質(zhì)量。但實(shí)現(xiàn)自動(dòng)毛刺打磨工序需要五軸加工中心才能完成，加工成本十分昂貴。人工進(jìn)行缸筒的裝夾過(guò)程復(fù)雜，費(fèi)時(shí)，因此采用加工中心進(jìn)行缸筒表面臺(tái)階孔的加工成本高昂，效率較低，并不是最佳的加工方式。圖1-4加工中心實(shí)物圖4.采用自動(dòng)化通用鉆孔設(shè)備加工由于采用加工中心的加工方式成本過(guò)于昂貴，而采用手動(dòng)的鉆孔設(shè)備加工效率低，加工質(zhì)量不穩(wěn)定。通過(guò)將普通鉆孔設(shè)備與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合[4]，產(chǎn)生自動(dòng)化通用鉆孔設(shè)備，這種設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾，多種孔徑、多種孔距的加工[7]。很好的滿足了鉆孔工藝的要求。但隨著產(chǎn)品種類、工藝的增加，某些鉆孔工序還要附加其他工序在其中形成多種工序的綜合，比如液壓缸缸筒表面鉆孔工序的附加工序是毛刺打磨工序，只有將幾種工序都完成才能完成加工任務(wù)。圖1-5自動(dòng)化通用鉆孔設(shè)備實(shí)物圖綜上所述，鉆孔設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，但在應(yīng)用過(guò)程中仍存在著以下幾點(diǎn)不足：不能夠自動(dòng)上料。無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鉆孔與自動(dòng)打磨毛刺工序同時(shí)進(jìn)行。人工操作過(guò)程中存在安全隱患。參考文獻(xiàn)王英.

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