专利名称：精镗大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种精加工大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法，特别 适用于生产周期短、孔径大、孔距长及孔系直径、圓柱度、同轴度等尺 寸、形位精度要求高的大型发动机试制样机的主轴孔、凸轮轴孔的精密 力口工。
背景技术：
大型柴油机具有多个重要的多孔系，如主轴孔、凸轮轴孔等，这些 多孔系的加工精度对柴油机使用功能具有重要影响，而这些多孔系的加 工具有较大的难度。下面以大型柴油机气缸体主轴孔为例进行说明。
大型柴油机气缸体主轴孔用于安装曲轴，是发动机主要的运动件之 一，起着支撑、承受载荷等功能，主轴孔质量影响发动机的性能、振动、
噪声和使用寿命。由于各主轴孔直径较大(一般大于①50毫米)、间距 长(一般大于1米)，尺寸、形位精度要求高(一般不低于7级精度)， 表面粗糙度要求高，属于内孔加工，加工工艺必须解决工件的上下料、 定位夹紧，以及粗精加工的导向、进给、工艺成本等问题，特别是精加 工，导向问题必须解决好，但因设计、制造专用机床、专用工装周期长、 成本高，要实现快捷和低成本制造，必须寻求先进的特殊工艺方法。
发明内容
4针对现有技术、工艺的不足，本发明提供一种精镗大型柴油机气缸 体多孔系的工艺方法，可以方便、精确精加工大型柴油机气缸体的多孔 系，如主轴孔或凸轮轴孔等。
本发明精加工大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法利用工件本身导
向，具体包括以下内容先加工好气缸体上多孔系中的两个或两个以上 孔，将导套安装在气缸体上多孔系中已加工好的两个孔上作为导向，浮 动镗杆安装在导套内，在浮动镗杆上对应需加工孔的位置安装精镗单元 和镗刀，浮动镗杆与主轴连接，在卧式镗床或卧式加工中心上对大型柴 油机气缸体多孔系孔进行精密加工。先加工的气缸体上多孔系上的孔采 用卧式4堂床或卧式加工中心加工，先加工的孔为易加工位置的孔，如多 孔系中外端的孔。浮动镗杆通过卡套、内六角圆柱头螺钉、平键连接上 主轴(须拆去吊环螺钉)。
下面以精加工大型柴油机气缸体主轴孔的方法为例进一步说明本发 明工艺方法。
本发明精加工大型柴油机气缸体主轴孔的方法可以在无专用机床、 专用工装情况下，采用普通卧式镗床或卧式加工中心精加工大型柴油机 气缸体主轴孔。大型发动机主轴孔、凸轮轴孔等大孔径(一般大于050 毫米)、长间距(一般大于1米)、尺寸、形位精度、表面粗糙度要求高 ( 一般不低于7级精度)。
本发明精加工主轴孔的方法在卧式镗床或卧式加工中心上加工，在 全长1500毫米内同轴度可达到cDO. 05-00. 06毫米以内，圆柱度可达 到0. 006 ~ 0. 008毫米以内，形位误差均可控制在IT6级内。所使用的卧 式镗床或卧式加工中心的精度要求在0.005毫米以下，在卧式加工中心 上加工，形位精度一般高于在卧式镗床上加工。本发明精加工主轴孔的方法中的气缸体上已加工好的两个主轴孔
尺寸精度、同轴度应达到7级以上(含)，间距尽可能长，应选择两端主 轴孔或所需要加工的主轴孔的两侧主轴孔，最好选择主轴孔同轴度设计 基准孔，先加工的孔与导套配合为过盈配合，过盈量为0. 005 ~ 0. 02毫 米。过盈量的选择^L孔大小确定，孔越大，所要求的过盈量越大。所选 择的过盈量须保证在采用轴承盖压紧后，主轴在加工中回转时导套不能 跟转，主轴退出时导套不脱落，但又不能损伤已加工好的两个主轴孔， 不能引起导套变形，从而影响导套与浮动镗杆的配合。
本发明精加工主轴孔的方法中的导套安装过程为先拆下两个主轴 孔的轴承盖，再安装导套，上紧轴承盖，将导套压紧在气缸体上。上紧 轴承盖时，须交替渐次拧紧轴承盖螺栓，拧紧最终力矩为柴油机气缸体 一一曲轴合盖装配力矩。
本发明精加工主轴孔的方法中的导套与浮动镗杆为间隙配合，间隙 为0. 005 ~ 0. 015毫米，安装时须加注润滑油。浮动镗杆外径尺寸(主要 是导向部分)、形状精度均要求在6级以上。间隙量的选择视浮动镗杆外 径大小确定，外径越大，所要求的间隙量越大。间隙量的选择须确保浮 动镗杆回转顺利，但又不能出现径向窜动。
本发明精加工主轴孔的方法中的浮动镗杆安装过程为先将气缸体 及其安装好的导套、浮动镗杆等固定在卧式镗床或卧式加工中心上，使 主轴孔轴线对正卧式4堂床或卧式加工中心主轴方向，移动工作台位置， 使主轴与气缸体上已加工好的两个主轴孔同轴，同轴度误差应控制在 0. 005毫米以内。
本发明精加工主轴孔的方法中的精镗单元和镗刀装调过程为先在 浮动镗杆上安装精镗单元和镗刀，镗刀包括两把， 一把粗镗刀去除大部
6分加工余量， 一把精镗刀确保加工尺寸和表面粗糙度；再调整精镗单元 镗刀加工尺寸比图纸尺寸小0. 15 ~ 0. 4毫米(注意直径尺寸比图纸尺 寸小0. 3~0. 8毫米)，加工完成后退出^^堂刀，测量孔径，才艮据实际孔径 与图纸尺寸的差值精确计算出调整量；然后精调精镗单元和镗刀，精镗 至图纸尺寸。须合理分配2把镗刀的加工余量，每把镗刀的加工余量不 能小于0. 05毫米。精镗刀的加工余量推荐选^^奪范围为0. 1 ~ 0. 3毫米， 精镗刀的加工余量的具体选择视镗刀种类确定，如精镗刀为焊接刀具， 可适当选择相对较大的余量；如精镗刀为可转位刀具，余量可适当减小。 如果图纸要求的加工尺寸精度高于6级、表面粗糙度小于Ral. 6,精镗 刀推荐选用可转位刀具。
本发明精加工大型柴油机气缸体主轴孔的方法不需要专用机床、专 用工装，加工精度高，能够满足高精工艺要求，工艺成本很低，操作简 便、安全，生产快捷。可以精加工大型柴油机气缸体上的多孔系，最适 于生产周期短、孔径大、孔距长及孔系直径、圓柱度、同轴度等尺寸、 形位精度要求高的大型发动机试制样机的主轴孔、凸轮轴孔的精密加工， 适于在发动机行业推广、应用。
图1为本发明的在卧式镗床上利用工件导向精镗大型柴油机气缸体 主轴孔镗杆剖视图。
图2为本发明的在卧式加工中心上利用工件导向精镗大型柴油机气 缸体主轴孔镗杆立体图。
图3为本发明的在卧式加工中心上利用工件导向精镗大型柴油机气 缸体主轴孔镗杆平面图。图4为本发明的在卧式加工中心上利用工件导向精镗大型柴油机气 缸体主轴孔工艺剖视图。
其中，1-卡套，2-内六角圆柱头螺钉，3-平键，4-导套I， 5 -镗杆焊接件，6-内六角圆柱头螺钉，7-圓柱销，8-镗刀座，9-精 镗单元I, 10-吊环螺钉，11-螺栓销，12-螺栓套，13-主轴连接盘， 14-内螺紋圓柱销，15-浮动镗杆，16-导套11， 17-精镗单元11， 18 -镗刀，19-气缸体。
具体实施例方式
下面以精加工大型柴油机气缸体主轴孔的方法为例说明具体实施过程。
(一) 在卧式镗床上加工
以6缸重型柴油发动机(功率超过700KW)气缸体主轴孔加工为例， 先在卧式镗床上采用常规工艺方法分别粗、精加工气缸体第1、 7档主轴 孔到尺寸、精度，然后拆去第1、 7档主轴孔的轴承盖，在第1、 7档主 轴孔上安装导套I4,按气缸体-曲轴合盖装配要求装好第1、 7档主轴 承盖，然后装上浮动镗杆(拆去吊环螺钉10)，按粗加工尺寸要求装调 好镗刀，将浮动镗杆装上卧式镗床主轴，对第2、 3、 4、 5、 6档主轴孔 进行粗加工，完成后退出镗刀，测量孔径，根据实际孔径与半精、精镗 尺寸要求的差值分别调整镗刀，对第2、 3、 4、 5、 6档主轴孔进行半精、 精镗至工艺要求尺寸、精度。
(二) 在卧式加工中心上加工
以6缸重型柴油发动才几(功率超过700KW)气缸体主轴孔加工为例， 在卧式加工中心上先采用常规工艺方法分别粗、精加工气缸体19第1、
82、 3、 5、 6、 7档主轴孔到尺寸、精度，然后拆去第1、 2、 3档主轴孔 的轴承盖，在第l、 3档主轴孔上安装导套I116,按气缸体-曲轴合盖装 配要求装好第1、 3档主轴承盖，然后装上浮动镗杆15，按粗加工尺寸 要求装调好镗刀18，将浮动镗杆15装上卧式加工中心主轴，对第4档 主轴孔进行粗加工，完成后退出镗刀18，测量孔径，才艮据实际孔径与半 精、精镗尺寸要求的差值分别调整镗刀18,对第4档主轴孔进行半精、 精镗至工艺要求尺寸、精度。
通过上述具体实施方式
的说明可以看出，本发明方法与传统的工艺 方法相比，有如下优点
(1) 在卧式镗床或卧式加工中心上利用工件已加工孔导向，构思 巧妙，生产快捷；
(2) 加工精度高，能够满足高精工艺要求；
(3) 不需要专用设备、专用工装，工艺成本很低；
(4) 操作简便、安全，生产成本低。
权利要求
1、一种精加工大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法，其特征在于利用工件本身导向，具体包括以下内容先加工好气缸体上多孔系中的两个或两个以上孔，将导套安装在气缸体上多孔系中已加工好的两个孔上作为导向，浮动镗杆安装在导套内，在浮动镗杆上对应需加工孔的位置安装精镗单元和镗刀，浮动镗杆与主轴连接，在卧式镗床或卧式加工中心上对大型柴油机气缸体多孔系孔进行精密加工。
2、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于先加工的气缸体上多孔系上的孔釆用卧式镗床或卧式加工中心加工，先加工的孔为易加工位置的孔。
3、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于浮动镗杆通过卡套、内六角圆柱头螺钉、平键连接在主轴上。
4、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于卧式镗床或卧式加工中心的精度要求在0. 005毫米以下。
5、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于柴油机气缸体多孔系为主轴孔或凸4仑轴孔。
6、 按照权利要求5所述的方法，其特征在于气缸体上先加工好的两个主轴孔尺寸精度、同轴度应达到7级以上。
7、 按照权利要求5所述的方法，其特征在于先加工的孔与导套配合为过盈配合，过盈量为0.005 - 0. 02毫米；导套安装过程为先拆下加工好的两个主轴孔的轴承盖，再安装导套，上紧轴承盖，将导套压紧在气缸体上。
8、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于导套与浮动镗杆为间隙配合，间隙为0. 005 ~ 0. 015毫米；浮动镗杆导向部分外径尺寸、形状精度均要求在6级以上。
9、 按照权利要求5所述的方法，其特征在于浮动镗杆安装过程为先将气缸体及其安装好的导套、浮动镗杆固定在卧式镗床或卧式加工中心上，使主轴孔轴线对正卧式镗床或卧式加工中心主轴方向，移动工作台位置，使主轴与气缸体上已加工好的两个主轴孔同轴，同轴度误差应控制在0. 005毫米以内。
10、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于精镗单元和镗刀装调过程为先在浮动镗杆上安装精镗单元和镗刀，镗刀包括两把， 一把粗镗刀去除大部分加工余量， 一把精镗刀确保加工尺寸和表面粗糙度；再调整精镗单元镗刀加工尺寸比图纸尺寸小0. 15~0. 4毫米，加工完成后退出镗刀，测量孔径，根据实际孔径与图纸尺寸的差值精确计算出调整量；然后精调精镗单元和镗刀，精镗至图纸尺寸；须合理分配两把镗刀的加工余量，每把镗刀的加工余量不小于0. 05毫米；精镗刀的加工余量选择范围为0. 1~0. 3毫米。
全文摘要
本发明公开了一种精加工大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法，利用工件本身导向，先加工好气缸体上多孔系中的两个或两个以上孔，将导套安装在气缸体上多孔系中已加工好的两个孔上作为导向，浮动镗杆安装在导套内，在浮动镗杆上对应需加工孔的位置安装精镗单元和镗刀，浮动镗杆与主轴连接，在卧式镗床或卧式加工中心上对大型柴油机气缸体多孔系孔进行精密加工。本发明利用工件已加工孔导向，对大孔径、长间距、尺寸、形位精度、表面粗糙度要求高的多孔系进行加工，加工精度高，能够满足高精工艺要求，工艺成本很低。本发明方法不需要专用机床、专用工装，操作简便、安全，生产快捷，适于在发动机行业推广应用。
文档编号B23B41/12GK101468402SQ20071016064
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者冯文源, 锋 吕, 熊明友, 黄理阳, 黎寿南 申请人:广西玉柴机器股份有限公司