新型大功率柴油機(jī)二十三缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)的改造

新型大功率柴油機(jī)二十三缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)的改造

280.01是280系列發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件，易于維護(hù)。某公司新造與大修機(jī)車(chē)每年300臺(tái)套,所需280缸套5000余只,其半成品加工質(zhì)量直接影響成品率和生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)半年多的努力,該公司改造成功了新型的280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)。280缸套半成品內(nèi)孔是在CW6180車(chē)床上加工的,工件必須調(diào)頭才能完成加工,由于二次裝夾和切削造成接刀過(guò)大,難以滿(mǎn)足280缸套精加工所需的工藝要求,而且影響下道工序(立車(chē)精切)加工質(zhì)量;280缸套的加工參數(shù)為:進(jìn)給量0.61mm/r,轉(zhuǎn)速61~80r/min,切削深度3~4mm,有效切削時(shí)間17min,加上重新調(diào)頭的裝夾時(shí)間所需工時(shí)20min/只。1缸套插裝機(jī)驅(qū)動(dòng)路徑為了節(jié)約生產(chǎn)成本將報(bào)廢的兩臺(tái)240缸套鏜缸機(jī)改造成280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)。改造后的280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)傳動(dòng)路徑為:動(dòng)力頭由絲杠帶動(dòng)在滑臺(tái)上軸向運(yùn)動(dòng)和鏜排旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),缸套一次裝夾可完成自動(dòng)走刀、自動(dòng)退刀的一次成型加工,其工步為:快進(jìn)→工進(jìn)→切削→結(jié)束→快退,并配置有手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。改造后的280缸套內(nèi)孔專(zhuān)用機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。1.1動(dòng)力頭改變裝置設(shè)計(jì)(1)床身:由于原舊機(jī)床床身長(zhǎng)度只有2400mm,而制作280缸套專(zhuān)用機(jī)床床身長(zhǎng)度需要3300mm,在考慮其應(yīng)具有足夠強(qiáng)度的前提下,我們另制作一段長(zhǎng)1000mm的加長(zhǎng)床身來(lái)進(jìn)行裝配,材料為HT300并進(jìn)行熱處理,兩端連接處采用定位銷(xiāo),螺絲緊固,同時(shí)安裝地腳螺栓緊固床身以確保動(dòng)力頭在絲杠傳動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)精度和穩(wěn)定性。(2)鏜排裝置:鏜排裝置如圖2所示。鏜排材料為45#鋼,中間采用空心結(jié)構(gòu)以減輕自重,為保證足夠剛度鏜桿外徑為180mm,表面淬火處理,頭部裝刀部位有兩個(gè)25mm×25mm方孔。(3)導(dǎo)向裝置:為使鏜排前進(jìn)加工時(shí)在同一直線(xiàn)上,在鏜桿受力支承部位增加一導(dǎo)向裝置,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。支架與床身導(dǎo)軌連接,支架中心高度與鏜桿中心一致,為抵消鏜桿加工時(shí)的軸向力,導(dǎo)向裝置采用兩只圓錐滾子軸承,鏜桿在導(dǎo)向裝置中運(yùn)動(dòng)采用噴油潤(rùn)滑,兩端各有兩個(gè)骨架密封圈以防止灰塵進(jìn)入,確保鏜桿不拉損。1.2缸套壓裝和定位夾具結(jié)構(gòu)如圖4所示。為制作方便,夾具體采用45#鋼焊接退火加工而成;夾具體連接固定方式與導(dǎo)向裝置相同,左右軸線(xiàn)對(duì)中可由剎鐵螺釘調(diào)整,缸套壓裝后中心高度應(yīng)與鏜桿中心一致;夾裝方式為:以缸套兩外圓Φ329+0.3為基準(zhǔn),放置在夾具體V形塊上以保證上下、左右定位;大端法蘭端面左右緊貼兩處擋塊,以保證軸向定位,這樣缸套就完全處于定位之中;壓板一端由固定銷(xiāo)軸連接,一端開(kāi)口,便于缸套拆卸。2加工工藝試驗(yàn)2.1產(chǎn)品尺寸檢測(cè)280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)需在外圓與長(zhǎng)度加工好后使用,兩外圓定位基準(zhǔn)Φ329+0.3mm誤差控制在0.1mm范圍內(nèi),以保證缸套軸心的直線(xiàn)度,尺寸公差可保證與外圓的同軸度,缸套內(nèi)孔毛坯尺寸為Φ270mm,加工到Φ277mm,考慮到退刀,切削行程為650mm。刀桿上加工兩個(gè)25mm×25mm的方孔,裝兩把刀具,一把開(kāi)路刀加工到Φ274mm,另一把刀加工內(nèi)孔尺寸到Φ277mm,兩把刀同時(shí)加工,以達(dá)到280缸套半成品內(nèi)孔尺寸要求。我們對(duì)切削參數(shù)和刀具進(jìn)行了試驗(yàn),采用30×30刀桿銑成25×25止口限位;機(jī)夾刀片為G6A;進(jìn)給量為0.61mm/r;轉(zhuǎn)速為61~80r/min;對(duì)280缸套內(nèi)孔進(jìn)行一次鏜削加工,并配備對(duì)刀裝置,對(duì)刀塊以鏜桿外圓為基準(zhǔn),換裝時(shí)兩把刀都有限位,只要刀尖對(duì)準(zhǔn)止擋接觸位置即可,操作方便。我們使用280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī)進(jìn)行了試加工,產(chǎn)品尺寸檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。從表1可以看出,尺寸公差和形位公差都有一些誤差,但都在要求范圍內(nèi)。2.2缸套二基準(zhǔn)外圓(1)機(jī)床導(dǎo)軌安裝水平誤差為0.05/1000;鏜頭主軸軸線(xiàn)對(duì)滑臺(tái)導(dǎo)軌平行度為0.02/300;夾具中心與鏜頭主軸軸線(xiàn)同軸度為0.05;(2)280缸套二基準(zhǔn)外圓Φ329+0.3誤差0.05;(3)鏜排加工受力與缸套夾裝壓緊有反變形量誤差0.05;(4)刀排兩把刀加工,在小端處第一把開(kāi)路刀己退出時(shí),第二把刀還在切削,此時(shí)受力不均勻,在30mm長(zhǎng)處有接刀誤差0.10。尺寸誤差是由以上各誤差積累而成的,因此上述加工工藝只適用于280缸套的半精加工。3缸裝夾及銑桿更換機(jī)夾刀加工的280缸套半成品內(nèi)孔無(wú)接刀,同軸度、直線(xiàn)度都在公差范圍內(nèi),加工質(zhì)量可靠;缸套裝夾及鏜桿更換機(jī)夾刀片操作方便。一人可同時(shí)操作兩臺(tái)機(jī)床,提高了工效并節(jié)省了調(diào)頭裝夾時(shí)間,生產(chǎn)效率提高1倍。采用的新刀具使用壽命長(zhǎng),強(qiáng)度高,比原來(lái)刀具的使用壽命提高2倍。4缸套內(nèi)孔銑削專(zhuān)用機(jī)現(xiàn)己正常使用成功改造了280缸套鏜孔專(zhuān)用機(jī),各項(xiàng)試驗(yàn)表明,使用該機(jī)