氣缸套機(jī)加工精鏜夾具的改進(jìn)

1 前言

發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸套機(jī)加工分為粗鏜、粗車、切總長、半精鉸、半精車、精鏜、精車臺肩、切槽、精車外圓、珩磨等幾道工序，精鏜加工出的內(nèi)圓作為后道精加工外圓工序的基準(zhǔn)，要求有較高的形狀精度和位置精度，因此精鏜工序?yàn)殛P(guān)鍵的承上啟下工序。工藝要求精鏜內(nèi)圓的圓度誤差在0．03以下、內(nèi)圓與上下腰帶的同軸度誤差在0．1以下，這樣才能保證下道外圓精加工工序的尺寸和形狀精度。同時(shí)由于精鏜的內(nèi)圓留給珩磨余量只有0．05左右，內(nèi)圓粗糙度要求很高，切削走刀量很小，因此它的效率一直上不去，使得本道工序成為卡關(guān)工序。

2 改進(jìn)前的精鏜夾具

以往的精鏜工裝為精鏜模內(nèi)腔安裝鑲?cè)Φ慕Y(jié)構(gòu)，氣缸套半成品上下腰帶以鑲?cè)Χㄎ唬ㄟ^三個(gè)沿圓周均布的壓板夾緊氣缸套支承肩臺面。這種工裝存在以下幾種缺陷：一、每次夾緊缸套都需要工人用扳手鎖緊螺釘，因此增加了輔助時(shí)間和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；二、因?yàn)闅飧滋咨舷卵鼛c鑲?cè)Υ嬖谝欢ǖ拈g隙，鏜刀在切削的時(shí)候，氣缸套腰帶緊貼鑲?cè)Φ囊贿厓?nèi)壁要比有間隙的一邊內(nèi)壁鏜得多，另外鏜刀在加工缸套內(nèi)孔的時(shí)候由于切削力的作用也會(huì)使氣缸套內(nèi)壁產(chǎn)生一定的變形，因此造成了氣缸套精鏜內(nèi)圓的圓度超差；三、因氣缸套腰帶與鑲?cè)χg間隙的存在也會(huì)造成氣缸套內(nèi)圓與上下要帶的同軸度超差。

3 改進(jìn)后的精鏜夾具結(jié)構(gòu)

下圖1為改進(jìn)后的氣缸套精鏜夾具，其中夾具體12為HT250鑄件材料。夾具體內(nèi)腔為三階梯狀結(jié)構(gòu)，中間內(nèi)腔為油缸，油缸內(nèi)壁安裝活塞8，活塞中間凸緣的外圓與油缸壁為小間隙精配合，在活塞外圓上設(shè)置兩道密封槽，槽內(nèi)各安裝一中密封圈7起到密封液壓油的作用。活塞的上部外圓與夾具體上腔壁的下面一段配合，同樣也是小間隙精配合，在活塞的上部外圓上設(shè)置兩道密封槽，槽內(nèi)安裝上密封圈6以防止液壓油泄漏。夾具體內(nèi)腔下部安裝缸蓋11，缸蓋通過八個(gè)沿圓周等分的螺栓10固定在夾具體上。活塞的下部外圓與缸蓋內(nèi)圓小間隙精配合，活塞下部外圓上設(shè)置兩個(gè)密封槽，槽內(nèi)安裝下密封圈9以防止液壓油泄漏。

圖1

漲套5安裝在夾具體上腔內(nèi)，漲套下錐面與活塞內(nèi)孔上錐面形成配合，錐度為60°。夾具體上部外圓加工成螺紋，螺帽1和并帽3通過螺紋與夾具體連接。螺帽與漲套之間安裝上錐體2，漲套上錐面與上錐體錐面形成配合，錐度為60°。漲套采用HT250鑄鐵材料，漲套上下兩錐面同軸度誤差小于0．03，漲套圓柱面上沿圓周均勻銑六道掉頭對稱的槽，槽寬2mm，不銑開，待安裝到夾具體上自鏜后鋸開。在漲套內(nèi)圓上下兩端自鏜出與濕式缸套上下腰帶相對應(yīng)的兩處臺階，臺階外圓與氣缸套腰帶外圓的配合間隙為0．1－0．2mm。

4 改進(jìn)后的精鏜夾具工作原理

夾具工作的時(shí)候，液壓油從進(jìn)油口進(jìn)入油缸，在油壓的作用下活塞向上運(yùn)動(dòng)，在活塞內(nèi)孔錐面和上錐體內(nèi)錐面的作用下漲套向內(nèi)收縮，漲套上下兩處內(nèi)臺階面夾緊氣缸套，鏜桿下端的鏜刀向下快進(jìn)到氣缸套上臺面附近然后開始工進(jìn)鏜銷氣缸套內(nèi)圓。當(dāng)鏜刀完成對氣缸套內(nèi)孔的切削后快退到原來位置，然后液壓油再從出油口進(jìn)入油缸，活塞向下運(yùn)動(dòng)，漲套在自身彈性的作用下松開，操作工取出內(nèi)圓已經(jīng)鏜好的氣缸套，緊接著開始下一個(gè)工作循環(huán)。

本夾具的優(yōu)點(diǎn)是：一、因?yàn)闅飧滋资抢脻q套的內(nèi)圓定位面定位并夾緊，漲套定位面和氣缸套上下腰帶外圓面之間不存在間隙，所以加工出的氣缸套內(nèi)圓的圓度誤差較小，可以保證在工藝要求的0．03以下；二、因?yàn)楸咎讑A具中的漲套在制造的時(shí)候其內(nèi)圓定位面留余量自鏜而成，夾緊的時(shí)候定位面緊貼氣缸套外圓，所以氣缸套內(nèi)孔與外圓的同軸度能保證在工藝要求的0．1以下。三、因本夾具采用液壓夾緊，所以縮短了輔助工時(shí)，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。四、本夾具體的一部分內(nèi)腔設(shè)計(jì)成油缸、活塞的上部內(nèi)錐面兼作下錐體，使得夾具整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡便。

5 結(jié)束語

本氣缸套精鏜夾具初次設(shè)計(jì)試制完成后，經(jīng)過對氣缸套單件、小批量、批量試加工等階段驗(yàn)證，證明該夾具操作方便、運(yùn)行平穩(wěn)、氣缸套內(nèi)孔的圓度和同軸度得到提高、縮短了輔助時(shí)間、減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。通過在公司的各條生產(chǎn)線推廣，提高了精鏜工序的產(chǎn)量和質(zhì)量、提高了氣缸套成品合格率。