氣缸套機加工精鏜夾具的改進

1 前言

發動機氣缸套機加工分為粗鏜、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，精鏜加工出的內圓作為后道精加工外圓工序的基準，要求有較高的形狀精度和位置精度，因此精鏜工序為關鍵的承上啟下工序。工藝要求精鏜內圓的圓度誤差在0．03以下、內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。同時由于精鏜的內圓留給珩磨余量只有0．05左右，內圓粗糙度要求很高，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工序。

2 改進前的精鏜夾具

以往的精鏜工裝為精鏜模內腔安裝鑲圈的結構，氣缸套半成品上下腰帶以鑲圈定位，通過三個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，因此增加了輔助時間和工人的勞動強度；二、因為氣缸套上下腰帶與鑲圈存在一定的間隙，鏜刀在切削的時候，氣缸套腰帶緊貼鑲圈的一邊內壁要比有間隙的一邊內壁鏜得多，另外鏜刀在加工缸套內孔的時候由于切削力的作用也會使氣缸套內壁產生一定的變形，因此造成了氣缸套精鏜內圓的圓度超差；三、因氣缸套腰帶與鑲圈之間間隙的存在也會造成氣缸套內圓與上下要帶的同軸度超差。

3 改進后的精鏜夾具結構

下圖1為改進后的氣缸套精鏜夾具，其中夾具體12為HT250鑄件材料。夾具體內腔為三階梯狀結構，中間內腔為油缸，油缸內壁安裝活塞8，活塞中間凸緣的外圓與油缸壁為小間隙精配合，在活塞外圓上設置兩道密封槽，槽內各安裝一中密封圈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置兩道密封槽，槽內安裝上密封圈6以防止液壓油泄漏。夾具體內腔下部安裝缸蓋11，缸蓋通過八個沿圓周等分的螺栓10固定在夾具體上?；钊南虏客鈭A與缸蓋內圓小間隙精配合，活塞下部外圓上設置兩個密封槽，槽內安裝下密封圈9以防止液壓油泄漏。

圖1

漲套5安裝在夾具體上腔內，漲套下錐面與活塞內孔上錐面形成配合，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。在漲套內圓上下兩端自鏜出與濕式缸套上下腰帶相對應的兩處臺階，臺階外圓與氣缸套腰帶外圓的配合間隙為0．1－0．2mm。

4 改進后的精鏜夾具工作原理

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

本夾具的優點是：一、因為氣缸套是利用漲套的內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圓的圓度誤差較小，可以保證在工藝要求的0．03以下；二、因為本套夾具中的漲套在制造的時候其內圓定位面留余量自鏜而成，夾緊的時候定位面緊貼氣缸套外圓，所以氣缸套內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，減輕了工人勞動強度。四、本夾具體的一部分內腔設計成油缸、活塞的上部內錐面兼作下錐體，使得夾具整體結構緊湊、簡便。

5 結束語

本氣缸套精鏜夾具初次設計試制完成后，經過對氣缸套單件、小批量、批量試加工等階段驗證，證明該夾具操作方便、運行平穩、氣缸套內孔的圓度和同軸度得到提高、縮短了輔助時間、減輕了工人勞動強度。通過在公司的各條生產線推廣，提高了精鏜工序的產量和質量、提高了氣缸套成品合格率。