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1、?技术纵横轻型汽车技术? ? ?总?柴油机气缸体三轴孔及曲轴止推面精镬床的设计?丁国琴摘要? ? ?、? ? ?四缸柴油机是我厂近几年来研制 的新型柴油机,机体是柴油机的关健件,而机体主轴孔、凸轮轴孔 和惰轮轴孔以及曲轴止推面的精加工又是关键工序,各孔的尺 寸精度要求都较高。本文重点对加工上述各孔 所设计精撞床的技术方案 分析、切削用量的选择、夹具结构的确定和桂头设计等进行了论述。该机床经使用后有效的保证了机体工件的各精度要求。叙词?机体曲轴幢头机构组合机床工件加工内容及其精度要求工件材料? ?,硬度为? ? ?加工工序图如图?所示。表?技术方案分析序序号号项目目产品图样要求? ? ? ? ?
2、 ? ?主主尺寸精度度中? ? ?侣习,? ? ?轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴承承承承表而粗糙度度? ?协? ? ?孑孑孑? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圆圆圆圆往度度? ? ? ? ?同同同同轴度度? ? ? ? ? ? ?凸凸尺寸精度度中? ?侣? ? ? ? ?轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轮轴轴轴轴表面粗糙度度?卜? ? ?承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承承孑孑孑 ? ?
3、?圆柱度度? ? ? ? ? ?同同同同轴度度? ? ? ? ? ? ? ? ? ?曲曲尺寸精度度中? ?器器轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴轴止止止止表面粗糙度度?二?卜? ? ?刹刹刹? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?面面面面止口深度度?土? ? ? ?开开开开档宽宽? ?君 咒咒表表表表面粗糙度度?二?林? ? ? ? ? ? ?惰轮轴孔孔尺寸精度度中? ?侣倪? ? ?表表表表面粗糙度度?二?林? ? ? ? ? ?
4、?销孔孔尺寸精度度小?龙 黑? ? ?表表表表面粗糙度度?二?林? ? ? ? ? ? ?凸轮轴线 对主轴轴线的平行度度? ?全长上上? ? ? ? ?主轴孔、凸轮轴孔和惰轮轴孔位置精度度士? ? ? ? ? ? ?止口面对主轴孔轴线全跳动动? ? ?全长上上机床的组成和工作循环 图如图?、图?所示。?双 卧精撞三轴孔机床? 动力部分?左动力箱电机,型号?一?,? ?,? ?右动力箱电机,型号?一?,? ?,? ? ?。? 机床结构?本机床为双卧加工撞床,左动力箱选用? ?,液压 滑台? ? !一?,右 动力箱选用? ? ? ?,液压滑台? ?一?。? ?单卧精锉曲轴止推面机 床?动 力箱电机
5、,型 号?一?,?二?,? ?。? 机床结构?本机床为单卧加工幢床,动力箱选用? ?人,液压滑台? ? ?一?。?机床组成如图?所示。? ?各孔切削用量?表? ? 夹具方 案? ?压紧形式?本夹具采用上压紧形式。?一必? ?压紧油 缸装在上模板上,用四根支杆与上模板连接,这样,工件可以由输送滚道推入夹具,而不是采用对机体两端压紧,机体只能吊装进人夹具的结构,节省?丁 国琴?女,? ? ?年生,扬 州柴油机有限责任公司,主任工程师。? ?, ? ?轻型汽车技术技术纵横? ?国国国国国国国国国国国国国国国? ? ? ? ?国国灯灯?。 刀。 了了了了了了了了了了了了了? 国? ? ? ? ? ?
6、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊诊回回回渗 ?乃? ? ?同同同同同同同同同同同同同同同同同同同 令令令? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?曰曰曰曰口口口口口口 吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕吕匕匕 两两两两两两两两两两两两两两两两两两? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
7、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?翻翻? ? ? 翻? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一蒙蒙月月月月月月月月月月月月月月月月月月月月月? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?回回回回回回 网网网? ? ? ? ? ? ? ?
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9、根顶托杆,顶托支点在机体底平面周 边均 匀分布,组成顶 托支承平面,各支杆同时可靠、平稳的垂直向上顶托向下落下机体。该机构由油缸齿条推杆齿轮花键轴上凸轮顶杆顶托工件实现让刀,所顶托工件行程由限位信号盘控制。反之落下工件。该机构的设计?避免了在主轴定位状态 幢加工前,动力 头快进,幢杆进人前后 导向,幢刀碰撞工件或若工件加工余量 大 而导致碰损刀具?动力头快退,幢杆退出工件,所铿各档孔不 留有退刀痕,保证所幢孔的光洁度,加工精度?减少刀具磨损、提高了刀具利用率?保证了工件底面上两定位销孔和定位销之间顺利的插人、拔出。?、?左、右液压滑台图?、?左、右动力箱电机?、?左、右动力箱机床工作循环图?技
10、术纵横轻型汽车技术? ? ?总?口扫。同、刘?一?机体三轴孔精锉床的关键是 加工曲轴孔、凸轮轴孔 时,悬伸的 镬杆细而长,刚性差,幢杆受力 变形严重,而要保证的尺寸精度和位置精度要求又很高。悬臂幢杆在膛孔过涅中受到切削力矩、切削力和自重的影响,在它们的作用 下会产生挠曲变形,对孔的几何形状和相 互位置精度都有显著影响。为提高铿杆的刚度,除尽量加粗镬杆外,采 用了导 向装置,使幢杆的挠 曲变 形 得以约束。加工主轴孔的锉杆直径? ?,长?,装有 ? ?把镬刀头?加工凸轮轴孔 的铿杆直径 为? ?,长约? ?,装有 ? ?把铿刀头,均 采用左右 锉模架导 向支承,共装有?个?级单列向心球轴承。铿杆
11、与主轴为浮动连接。锉孔精度主要 由膛曰气渤? 门?卜汤? 引?一动力箱?一动力箱电机?一液压滑台图?机床简图表?主主主轴孔孔凸轮轴孔孔惰轮轴孔孔曲轴止推面面切切削用量量梢惶惶精镬镬铰精精精惶惶速速度?而? ? ? ? ? !? ? ? ? ! ! !? ? ?主主轴转速? ? ? ? ? ? ? ? ? ?!? ? ?洲洲而? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?滑滑台每 分进 给量量? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?月仙耐?拍? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?径径孔每转进给量量? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?比口? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
12、?定位机构?机床采用 了机体底平面及底 面上两定位销孔作为工艺基准“一 面两销”的定位方法。对工件定位销插人设计了由油缸齿条推杆齿轮齿条定位销插人与拔销。因为? ?机体合盖后,主轴承盖高于机体底面 ? ? ?,再加上 主轴让刀机构工件托起的高度、插销的插人与拔出 的行程共需? ? ?,而目前通用 的拨叉机构,最大行程仅? ?,不能满足本台机床的设计要求,所以对此进行了齿轮、齿条传动的重新设计。?锉头设计?主轴孔、凸轮轴孔的加 工及锉杆设计?结构见图? ?主轴承孔 内安装曲轴,也是机体一个很 重要的部分,其加工质量对柴油机的 动态特性有限大影响。模架导 向装置的精度保证,所以对膛杆和导向套等的精
13、度要求很高,导 向套采用 预加载荷的?级轴承,镬杆与导向套的配合间隙为? ? ?一? ?巧? ?,多刀同时镬削。惰轮轴孔采用铰削。由机体加工后 所测得的数据可 知,各主要项目均达 到了图纸技术要求。?曲轴止推面的加工及撞头设计?见图? ? ? ? ?系列机体曲轴止推面在机体端部?正 面端?,为全支声结构。图纸要求的尺寸是?直径?一。? ?器? ?,粗糙 度?值为?林?,止口深?土? ! !,开档宽2 1级 咒mm,粗糙度Ra值为3.2林m。止推面 相对主轴承孔中线跳动为0 .0 4m m。止推面的两面 由两把锉刀同时进行加工,锉刀安装在结构特殊的刀夹4上如图6所示,锉杆1的旋转运动由主轴箱传递
14、过来,当滑台快进转工进时,锉头内滑动套2顶住铿模架使铿头不再向前,幢杆继续向前,滑动套内的 弹簧 随着 滑台进而压缩,铿杆前端的斜面推动刀夹在滑动套前端的槽内沿 着径 向向外移动,幢削 止推面。加工完毕,滑 台快退,镬杆退回时又带动刀夹 径 向 内移,铿刀退离工件。用该机床加工保证了曲轴止推面 的加工精度要求。4.结束语目前两台精镬床已制造、调试并投 人使用多年,机体加工后经检测各加工项 目均 达 到 图 纸技术要总16 1轻型汽车技术技术纵横3 5! ! !*南南汗汗甲甲甲 !门门门门门门门门门门门门门门1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 171
15、1 1 缪缪辛辛命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命命比比比比_才_ _ _对目”_._止J广1l l l 可可可可一“二铆二二一气计絮l- - - - - - - - - - - -一-一,、4/! ! !1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15 5 5 肇肇肇豪豪窝 通通通老缪缪- - - - - - 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1, I I I1,吃吃图5精撞床主轴孔、凸轮轴孔 幢杆结构图气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气气命命命习陇经佘汹轰军墓墓纂幸藕豹豹 . . . 一一一一:一人人人人人人 盛盛盛盛盛盛盛翅奋票纽考仁-一佬佬盯盯盯盯第第第第第第第第第第第第第第第第第第第 1一锉杆2一内滑动套3、5一刀具4一刀夹图6曲轴止推面惶头结构图求,保证 了机体工件的精度要求,保证了Y z48 5 QB、Y Z 4
