6135型柴油機(jī)機(jī)體機(jī)床設(shè)計

6135型柴油機(jī)機(jī)體機(jī)床設(shè)計

1挺桿孔尺寸設(shè)計身體是發(fā)動機(jī)的重要零件。6135噸發(fā)動機(jī)的船體（如圖1所示）為ht250噸，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穿孔系統(tǒng)多。機(jī)體上有6個氣缸孔K,每個氣缸孔側(cè)配有2個氣門挺桿孔D,共有12個挺桿孔,其直徑為〉40H8,粗糙度Ra0.8,圓柱度允差為0.011,挺桿孔相對凸輪軸孔H的垂直度允差為0.04/100,并且與氣缸孔K、凸輪軸孔H及曲軸孔Q都有位置精度要求。由于挺桿孔深入到機(jī)體內(nèi)部,且孔徑小,加工相當(dāng)困難。該機(jī)體要求年生產(chǎn)7000件,兩班制生產(chǎn),單件加工節(jié)拍時間為30分鐘。2半精銑加工技術(shù)(1)由于氣門挺桿孔直徑小、尺寸精度高、表面粗糙度低、底孔為鑄孔等特點(diǎn),采用粗鏜、半精鏜、鉸擠三道工序來加工。粗鏜工序主要切除大部分加工余量;半精鏜可以糾正底孔的偏心和直線性,以保證孔的位置精度,為下一道工序鉸擠創(chuàng)造較好的加工條件;鉸擠工序達(dá)到最終的尺寸精度和粗糙度要求。各工序的工藝參數(shù)見表1。(2)為使機(jī)床同時滿足4135型柴油機(jī)機(jī)體4缸8挺桿孔的加工要求,將6135型機(jī)體12個挺桿孔分在3個工位上加工,每個工位加工4個,這樣既簡化了機(jī)床結(jié)構(gòu),降低了主傳動功率,又?jǐn)U大了機(jī)床的加工范圍,改善了機(jī)床的適應(yīng)性。3染整加工機(jī)床及設(shè)備機(jī)床的總體布局(見圖2)為立式四工位鏜孔組合機(jī)床型式,設(shè)計了粗鏜、半精鏜、鉸擠3臺組合機(jī)床,其結(jié)構(gòu)基本相同,區(qū)別僅僅在于主軸箱的轉(zhuǎn)速、功率及刀具,鉸擠機(jī)床配有冷卻系統(tǒng)。機(jī)床選用SEHY400/1250型四工位液壓移動工作臺作為工位轉(zhuǎn)換及精確定位的動力部件,在工作臺臺面上安裝夾具。在立柱上配置有HY32/630型液壓滑臺和1TD32型動力箱,用來傳動主軸箱,并作孔加工進(jìn)給的動力,二個液壓滑臺配有專用液壓站。機(jī)床總功率:粗鏜組合機(jī)床為7kW,半精鏜及鉸擠組合機(jī)床為5kW;機(jī)床裝料高度:800mm;主機(jī)外形輪廓尺寸為3500×1716×3698mm;凈重9t。4床的主要部件4.1開油溝刀桿大長片23按挺桿孔加工工藝方案,機(jī)床配置了圖3所示的專用刀具。圖3中1為粗鏜、半精鏜刀具結(jié)構(gòu),采用雙刀頭硬質(zhì)合金鏜刀塊,粗鏜至〉37.75,切深2～3;半精鏜至〉39.75,切深1;刀桿采用開油溝的圓柱形導(dǎo)向。2為鉸擠復(fù)合刀具,刀具上部為開油溝的圓柱導(dǎo)向;中部為開有鉸刀齒形的直槽導(dǎo)向;鉸刀尺寸為〉39.99,切深0.12,前端為無刃鉸擠刀,擠孔至〉40.026,擠孔余量為0.04。由于挺桿孔深入機(jī)體內(nèi)部達(dá)412mm,孔徑小,刀桿細(xì)長剛性差,為提高加工時的穩(wěn)定性,采用了上下兩層固定式導(dǎo)向裝置。4.22.工具(1)導(dǎo)向軸導(dǎo)向型刀具工件以F面及F面上的兩個專用工藝孔定位(圖1),自下向上施加夾緊力,將F面緊靠在框架式夾具上蓋下方的定位塊上,實(shí)現(xiàn)定位夾緊。刀具以插在凸輪軸孔(H)中導(dǎo)向軸上的導(dǎo)向套及夾具上蓋上的導(dǎo)向套導(dǎo)向。用人工或?qū)Ｓ靡簤籂恳龣C(jī)構(gòu)來插拔導(dǎo)向軸。這種夾具形式存在以下缺陷:①采用框架式夾具,機(jī)體從側(cè)面進(jìn)出、安裝,加工時觀察、測量不方便。②夾緊力與切削力、機(jī)體重力方向相反,所需夾緊力大,定位夾緊的穩(wěn)定性差。③框架式夾具及導(dǎo)向軸插拔液壓牽引機(jī)構(gòu)復(fù)雜、龐大、成本高。(2)孔加工設(shè)計特點(diǎn)圖2中,在夾具底座21上,裝有平面定位塊和兩個定位銷22,23,以可靠地安裝工件,在兩個定位銷中間設(shè)計了液壓下拉式叉形壓板24直接夾緊工件,夾具安裝在四工位移動工作臺臺面上。導(dǎo)向軸25由主托架26和副托架27支撐、軸向定位,安裝在機(jī)體的凸輪軸孔H中。主托架位于夾具底座上,內(nèi)設(shè)計有導(dǎo)向軸軸向精定位插拔錐銷機(jī)構(gòu);副托架固定在移動工作臺的滑座上。當(dāng)工作臺及夾具移動時,導(dǎo)向軸可以自動插入或拔出機(jī)體凸輪軸孔。設(shè)置在導(dǎo)向軸上的導(dǎo)套作為刀具的前導(dǎo)向,緊靠加工部位,刀具的后導(dǎo)向布置在懸掛于主軸箱下方的活動模板4上。模板與夾具的相對位置依靠模板上的兩個定位套和夾具墻板28上的4個定位銷29的配合來確定,這4個定位銷兩兩間距相等,對應(yīng)于三個加工工位。該夾具的特點(diǎn)是:①全敞開式結(jié)構(gòu)便于工件的安裝和檢測。②加工時工件的夾緊力與切削力、重力方向一致,因工件較重(318kg),所以所需夾緊力小,而安裝可靠。③采用E面和二個氣缸孔定位,使挺桿孔的設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)重合,有利于提高孔系加工精度和裝配精度。④夾具結(jié)構(gòu)簡單,成本低,操作方便,能實(shí)現(xiàn)加工過程的半自動循環(huán)。5自動操作機(jī)床工作循環(huán)機(jī)床設(shè)置有專用液壓站和電氣控制柜,為方便操作,還配置了按鈕站。電氣—液壓系統(tǒng)由PLC程控器控制,構(gòu)成PLC電—液自動控制系統(tǒng)。系統(tǒng)具有手動/自動操作功能,手動時可以按工作程序一步步操作實(shí)施;自動操作機(jī)床工作循環(huán)如圖4所示。機(jī)體在I工位安裝,定位夾緊→移動工作臺點(diǎn)動快進(jìn)至Ⅳ工位,移動過程中導(dǎo)向軸(芯棒)自動插入機(jī)體的凸輪軸孔內(nèi)→導(dǎo)向軸手動插銷軸向定位→按下自動循環(huán)按鈕→移動工作臺快退、緩?fù)酥立蚬の欢ㄎ?、夾緊→立柱上動力箱開始工作,主軸旋轉(zhuǎn)→立式液壓滑臺依次快進(jìn)、工進(jìn)、快退,完成一個孔加工工作循環(huán),4個挺桿孔的加工→移動工作臺放松→移動工作臺依次在Ⅲ、Ⅳ工位定位夾緊,完成孔加工工作循環(huán),加工出另8個挺桿孔→在Ⅳ工位手動撥出導(dǎo)向軸定位錐銷→移動工作臺點(diǎn)動快退至Ⅰ工位,快退中導(dǎo)向軸自動退出機(jī)體,支撐在主、副托架上→放松機(jī)體→卸下機(jī)體。6加工、穩(wěn)定、勞動(1)該組合機(jī)床經(jīng)用戶生產(chǎn)現(xiàn)場考核,測試機(jī)床幾何精度符合JB3045-82鉆鏜類組合機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn);加工機(jī)體,實(shí)測挺桿孔尺寸精度,形