[发明专利]精镗大型柴油机气缸体多孔系的工艺方法

说明书

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、圆柱度、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。

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Φ50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

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镗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Φ50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Φ0.05～Φ0.06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。过盈量的选择视孔大小确定，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——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。