6135型柴油机机体机床设计

6135型柴油机机体机床设计

1挺杆孔尺寸设计身体是发动机的重要零件。6135吨发动机的船体（如图1所示）为ht250吨，体积大，结构复杂，穿孔系统多。机体上有6个气缸孔K,每个气缸孔侧配有2个气门挺杆孔D,共有12个挺杆孔,其直径为〉40H8,粗糙度Ra0.8,圆柱度允差为0.011,挺杆孔相对凸轮轴孔H的垂直度允差为0.04/100,并且与气缸孔K、凸轮轴孔H及曲轴孔Q都有位置精度要求。由于挺杆孔深入到机体内部,且孔径小,加工相当困难。该机体要求年生产7000件,两班制生产,单件加工节拍时间为30分钟。2半精铣加工技术(1)由于气门挺杆孔直径小、尺寸精度高、表面粗糙度低、底孔为铸孔等特点,采用粗镗、半精镗、铰挤三道工序来加工。粗镗工序主要切除大部分加工余量;半精镗可以纠正底孔的偏心和直线性,以保证孔的位置精度,为下一道工序铰挤创造较好的加工条件;铰挤工序达到最终的尺寸精度和粗糙度要求。各工序的工艺参数见表1。(2)为使机床同时满足4135型柴油机机体4缸8挺杆孔的加工要求,将6135型机体12个挺杆孔分在3个工位上加工,每个工位加工4个,这样既简化了机床结构,降低了主传动功率,又扩大了机床的加工范围,改善了机床的适应性。3染整加工机床及设备机床的总体布局(见图2)为立式四工位镗孔组合机床型式,设计了粗镗、半精镗、铰挤3台组合机床,其结构基本相同,区别仅仅在于主轴箱的转速、功率及刀具,铰挤机床配有冷却系统。机床选用SEHY400/1250型四工位液压移动工作台作为工位转换及精确定位的动力部件,在工作台台面上安装夹具。在立柱上配置有HY32/630型液压滑台和1TD32型动力箱,用来传动主轴箱,并作孔加工进给的动力,二个液压滑台配有专用液压站。机床总功率:粗镗组合机床为7kW,半精镗及铰挤组合机床为5kW;机床装料高度:800mm;主机外形轮廓尺寸为3500×1716×3698mm;净重9t。4床的主要部件4.1开油沟刀杆大长片23按挺杆孔加工工艺方案,机床配置了图3所示的专用刀具。图3中1为粗镗、半精镗刀具结构,采用双刀头硬质合金镗刀块,粗镗至〉37.75,切深2～3;半精镗至〉39.75,切深1;刀杆采用开油沟的圆柱形导向。2为铰挤复合刀具,刀具上部为开油沟的圆柱导向;中部为开有铰刀齿形的直槽导向;铰刀尺寸为〉39.99,切深0.12,前端为无刃铰挤刀,挤孔至〉40.026,挤孔余量为0.04。由于挺杆孔深入机体内部达412mm,孔径小,刀杆细长刚性差,为提高加工时的稳定性,采用了上下两层固定式导向装置。4.22.工具(1)导向轴导向型刀具工件以F面及F面上的两个专用工艺孔定位(图1),自下向上施加夹紧力,将F面紧靠在框架式夹具上盖下方的定位块上,实现定位夹紧。刀具以插在凸轮轴孔(H)中导向轴上的导向套及夹具上盖上的导向套导向。用人工或专用液压牵引机构来插拔导向轴。这种夹具形式存在以下缺陷:①采用框架式夹具,机体从侧面进出、安装,加工时观察、测量不方便。②夹紧力与切削力、机体重力方向相反,所需夹紧力大,定位夹紧的稳定性差。③框架式夹具及导向轴插拔液压牵引机构复杂、庞大、成本高。(2)孔加工设计特点图2中,在夹具底座21上,装有平面定位块和两个定位销22,23,以可靠地安装工件,在两个定位销中间设计了液压下拉式叉形压板24直接夹紧工件,夹具安装在四工位移动工作台台面上。导向轴25由主托架26和副托架27支撑、轴向定位,安装在机体的凸轮轴孔H中。主托架位于夹具底座上,内设计有导向轴轴向精定位插拔锥销机构;副托架固定在移动工作台的滑座上。当工作台及夹具移动时,导向轴可以自动插入或拔出机体凸轮轴孔。设置在导向轴上的导套作为刀具的前导向,紧靠加工部位,刀具的后导向布置在悬挂于主轴箱下方的活动模板4上。模板与夹具的相对位置依靠模板上的两个定位套和夹具墙板28上的4个定位销29的配合来确定,这4个定位销两两间距相等,对应于三个加工工位。该夹具的特点是:①全敞开式结构便于工件的安装和检测。②加工时工件的夹紧力与切削力、重力方向一致,因工件较重(318kg),所以所需夹紧力小,而安装可靠。③采用E面和二个气缸孔定位,使挺杆孔的设计基准和定位基准、装配基准重合,有利于提高孔系加工精度和装配精度。④夹具结构简单,成本低,操作方便,能实现加工过程的半自动循环。5自动操作机床工作循环机床设置有专用液压站和电气控制柜,为方便操作,还配置了按钮站。电气—液压系统由PLC程控器控制,构成PLC电—液自动控制系统。系统具有手动/自动操作功能,手动时可以按工作程序一步步操作实施;自动操作机床工作循环如图4所示。机体在I工位安装,定位夹紧→移动工作台点动快进至Ⅳ工位,移动过程中导向轴(芯棒)自动插入机体的凸轮轴孔内→导向轴手动插销轴向定位→按下自动循环按钮→移动工作台快退、缓退至Ⅱ工位定位、夹紧→立柱上动力箱开始工作,主轴旋转→立式液压滑台依次快进、工进、快退,完成一个孔加工工作循环,4个挺杆孔的加工→移动工作台放松→移动工作台依次在Ⅲ、Ⅳ工位定位夹紧,完成孔加工工作循环,加工出另8个挺杆孔→在Ⅳ工位手动拨出导向轴定位锥销→移动工作台点动快退至Ⅰ工位,快退中导向轴自动退出机体,支撑在主、副托架上→放松机体→卸下机体。6加工、稳定、劳动(1)该组合机床经用户生产现场考核,测试机床几何精度符合JB3045-82钻镗类组合机床精度标准;加工机体,实测挺杆孔尺寸精度,形