氣缸蓋悶塞孔加工技術(shù)研究與改進(jìn)

摘 要：氣缸蓋是發(fā)動(dòng)機(jī)的主要零件之一，加工工藝復(fù)雜，精度要求高，需要經(jīng)過(guò)多臺(tái)機(jī)床、多道工序加工才能完成。定位方式多采用一面兩孔定位，工藝悶塞孔在氣缸蓋的生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。但是，在缸蓋生產(chǎn)中，公司多年來(lái)悶塞孔工序先采用鏜床設(shè)備進(jìn)行加工，然后轉(zhuǎn)序到鉆床攻絲，在加工操作過(guò)程中工序分散，工序質(zhì)量不穩(wěn)定，加工效率低。因此本文介紹了一種加二車(chē)間正在采用的用復(fù)合鏜刀、螺紋銑刀在加工中心上加工工藝悶塞孔的方法。

關(guān)鍵詞：氣缸蓋；復(fù)合鏜刀；加工中心；螺紋銑刀

210氣缸蓋是公司加工二車(chē)間生產(chǎn)的典型零件之一，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中悶塞孔由于先在鏜床上進(jìn)行加工底孔，然后在搖臂鉆床上攻絲，加工工序分散，而且經(jīng)常需要返修螺紋，甚至影響到整個(gè)生產(chǎn)的生產(chǎn)能力。

為解決上述問(wèn)題，我們對(duì)悶塞孔的加工從設(shè)備、工裝、刀具等幾個(gè)方面進(jìn)行研究與改進(jìn)。我們將悶塞孔的加工從鏜床，鉆床轉(zhuǎn)移到加工中心。利用加工中心一次裝夾可連續(xù)完成鉆孔和銑螺紋加工，并且加工精度高，效率高。對(duì)于臺(tái)階底孔為了提高效率降低成本我們決定采用車(chē)間自制的兩刃復(fù)合鏜刀，不僅減少了對(duì)刀長(zhǎng)和換刀的時(shí)間，提高了效率同時(shí)提高了兩孔的同軸度。對(duì)于G1-1/4的螺紋，由于直徑大于30，如果在加工中心上用絲錐加工，機(jī)床主軸功率可能達(dá)不到，而且效率也不高。所以最終決定采用外購(gòu)螺紋銑刀的方法，銑削螺紋相對(duì)于絲錐易于排屑、冷卻，還可以避免使用絲錐過(guò)程中易于出現(xiàn)掉牙，亂牙等質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)螺紋銑刀還具有線速度高，受力小，加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。

1 加工工藝

悶塞孔的加工工藝：

（1）基準(zhǔn)選擇：在生產(chǎn)過(guò)程中，首先考慮噴油器孔及頂桿φ38回油孔位置準(zhǔn)確、加工精度高。選擇氣缸蓋頂面做工件定位基準(zhǔn)面（已經(jīng)刨完），選擇噴油器孔及φ38頂桿回油孔作為定位孔，應(yīng)用一面兩銷(xiāo)的定位方式。

（2）工步調(diào)整：應(yīng)用加工中心設(shè)備，加工工步隨之作相應(yīng)調(diào)整，加工深度、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，轉(zhuǎn)速及進(jìn)給速度、換刀指令、位置尺寸等用程序?qū)懭胂到y(tǒng)中。程序如下：

N10 G00 G54 G90 X0 Y0；N80 G91 G1 G41 D58 X0 Y-19.1 F200；

N20 G43 H01 Z100 S360 M08；N90 G3 X21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2；

N30 G98 G81 R5 Z-32 F72；N100 G3 X0 Y0 Z2.309 I-21.15；

N40 G00 G80 G49 Z400 M05；N110 G3 X-21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2；

N50 T2 M06；（銑螺紋） N120 G0 G40 X0 Y-19.1；

N60 G43 H58 Z5 M3 S2000；N130 G90 G0 Z100 M5；

N70 G91 G1 Z-25.577 F100；N140 M99；

2 加工設(shè)備

隨著科技的發(fā)展，數(shù)控加工設(shè)備已廣泛用于機(jī)械加工制造業(yè)，加工精度高，柔性好，是現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)展的方向。利用加工中心加工工藝悶塞孔可以有效的降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，提高螺紋的加工質(zhì)量。

3 工裝設(shè)計(jì)

悶塞孔的工裝設(shè)計(jì)：

工裝如圖1所示，主要由工裝體、支撐臺(tái)，圓形定位銷(xiāo)，菱形定位銷(xiāo)。定位采用噴油器孔及頂桿φ38回油孔作為銷(xiāo)子的一面兩銷(xiāo)的定位方式，夾緊方式是螺栓夾緊，利用氣缸蓋上已有的螺栓孔進(jìn)行夾緊。同時(shí)還制作了加工中心用于找正的芯軸，芯軸用于加工中心找X軸坐標(biāo)原點(diǎn)X0，具體操作如下，將銷(xiāo)子插入氣缸蓋中心定位孔，芯軸插入機(jī)床主軸上，用芯軸的前端對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)子上端半圓，因?yàn)樾据S前端軸直徑和銷(xiāo)子上端半圓直徑相同，所以對(duì)準(zhǔn)后檢測(cè)的坐標(biāo)數(shù)即是氣缸蓋的X軸坐標(biāo)原點(diǎn)X0。工裝簡(jiǎn)圖如圖2所示。

4 切削刀具

刀具必須適應(yīng)加工中心高速、高效和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，應(yīng)用加工中心加工悶塞孔，底孔由于是臺(tái)階孔，所以利用車(chē)間現(xiàn)有的復(fù)合鏜刀，將鏜刀進(jìn)行重新刃磨，刀具大小按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行重新調(diào)整，這樣既提高了效率，又節(jié)約了成本。螺紋由于在加工中心上用絲錐加工效率不是很高，最終決定螺紋采用外購(gòu)螺紋銑刀的方案，銑削速度快，加工精度高。

5 結(jié)論

采用加工中心加工一批次（30件）悶塞孔改進(jìn)之前需要1440min，而且還要輔助工時(shí)轉(zhuǎn)序，改進(jìn)后720min即完成了這一批次氣缸蓋的加工，加工完成后通過(guò)螺紋止規(guī)、通規(guī)檢測(cè)，螺紋完全符合加工要求，而且質(zhì)量穩(wěn)定。因此采用加工中心加工悶塞孔采用復(fù)合鏜刀，利用螺紋銑刀可以有效地提高氣缸蓋加工的生產(chǎn)效率，同時(shí)可以更好的保證加工精度。隨著科技的發(fā)展，加工中心的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。

參考文獻(xiàn)

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[2]龔定安，蔡建國(guó)主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理[M].西安：陜西科技出版社，1981.

（作者單位：淄博柴油機(jī)總公司）