基于某型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體加工臥式三面12軸專用鉆床的設(shè)計(jì)

劉言生

（成都紡織高等專科學(xué)校，四川 成都 611731）

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體是構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)中一個(gè)非常重要的零件，其加工所達(dá)到的精度會(huì)直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體加工有很多道工序，通常其加工所要達(dá)到的尺寸精度、形位公差和表面質(zhì)量等都比較高，這就要求制定出科學(xué)合理高效的加工工藝和設(shè)計(jì)出符合大批量生產(chǎn)要求的專用機(jī)床和專用夾具等保證加工精度，提高效率。

1 加工發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體三個(gè)面上12個(gè)孔的技術(shù)要求

（2）鉆發(fā)動(dòng)機(jī)底面上4×φ10mm通孔，孔的中心距要求為 200±0.2mm，66±0.2mm，和曲軸孔中心線 83mm。

2 臥式三面12軸專用鉆床總體設(shè)計(jì)

針對(duì)需要加工發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體三個(gè)面上12個(gè)孔的技術(shù)要求和這三面在機(jī)體上所處的實(shí)際位置關(guān)系，首先要設(shè)計(jì)出這道工序加工的專用鉆具，使得發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體裝夾在鉆具上時(shí)，能夠保證需要加工的這三個(gè)面在空間的位置關(guān)系（即發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體頂面和底面相互平行，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體后蓋面與頂面和頂面垂直），然后根據(jù)專用鉆具裝夾機(jī)體所確定的空間位置關(guān)系來合理對(duì)專用鉆床進(jìn)行布局。本文要求加工的工件為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，綜合實(shí)際需要，全方位考慮專用鉆床各個(gè)零部件結(jié)構(gòu)、三個(gè)主軸箱每個(gè)鉆軸根據(jù)孔徑大小不同所需要達(dá)到的轉(zhuǎn)速、根據(jù)鉆孔的深度確定動(dòng)力頭的有效行程、集中潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、鐵屑收集箱、照明系統(tǒng)、機(jī)械滑臺(tái)、操作控制臺(tái)、三面專用鉆具、鉆頭刀具的布置、充分考慮刀具的安裝與更換、裝卸工件的方便性、專用鉆床良好的維護(hù)性、安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性等，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體加工的安放位置，確定出三面12軸專用鉆床總體為臥式布局。

設(shè)計(jì)出的臥式三面12軸轉(zhuǎn)專用鉆床如圖1、圖2、圖3所示，專用鉆床由左底座、右底座、中間底座、后底座、中間墊、機(jī)械滑臺(tái)、左主軸箱、右主軸箱、后主軸箱、鐵屑收集箱、鉆頭刀具的布置、三面專用鉆具、集中潤滑系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、操作控制臺(tái)、左動(dòng)力箱、右動(dòng)力箱、后動(dòng)力箱等組成。床身的上端安裝有機(jī)械滑臺(tái)，驅(qū)動(dòng)主軸箱做工作行程的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和前期備用行程的快進(jìn)或者快退;在機(jī)械滑臺(tái)的上端安裝主軸箱（有左、右、后三個(gè)方向），提供發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體鉆孔時(shí)所需的主運(yùn)動(dòng);在鉆床中間底座和中間墊上方安裝三面專用鉆具，用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的定位與夾緊，保證發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體始終處于正確的加工位置;三面專用鉆具頂上裝有氣缸，氣動(dòng)夾緊或放松需加工的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體。

圖1 臥式三面12軸專用鉆床結(jié)構(gòu)布局示意圖（主視）

圖2 臥式三面12軸專用鉆床結(jié)構(gòu)布局示意圖（左視）

圖3 臥式三面12軸專用鉆床結(jié)構(gòu)布局示意圖（俯視）

3 臥式三面12軸專用鉆床總體裝配調(diào)試技術(shù)要求

下面是對(duì)臥式三面12軸專用鉆床安裝、裝配和調(diào)試的關(guān)鍵性技術(shù)要求：

（1）臥式三面12軸專用鉆床安裝時(shí)水平誤差為0.06 mm/1000mm；后底座導(dǎo)軌相對(duì)于左、右底座導(dǎo)軌的垂直度誤差為0.04mm/1000mm。

（2）主軸對(duì)轉(zhuǎn)軸線的跳動(dòng)誤差為：近端0.04mm/20，遠(yuǎn)端0.07mm/150mm。

（3）主軸回轉(zhuǎn)軸線對(duì)導(dǎo)軌的平行度誤差為0.03mm/150mm。

（4）主軸回轉(zhuǎn)軸線對(duì)鉆套孔軸線的同軸度誤差為φ0.04mm。

（5）夾具鉆套孔軸線對(duì)導(dǎo)軌的平行度誤差為0.03mm/150mm。

（6）滾針主軸軸向運(yùn)動(dòng)允許有0.15mm以內(nèi)的間隙，其余主軸軸向運(yùn)動(dòng)不允許有間隙。

（7）集中潤滑裝置通過單線分配器，分別對(duì)三個(gè)機(jī)械滑臺(tái)的導(dǎo)軌進(jìn)行潤滑。

（8）裝配完成后，專用鉆床要連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)兩小時(shí)，以檢查電氣及各個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件是否正常，主軸箱上12根專用鉆軸的總行程、后備量、前備量以及工作行程是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，3個(gè)主軸箱不允許有滲漏現(xiàn)象。

4 結(jié)語

通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體三個(gè)面用一道工序加工12個(gè)孔工藝技術(shù)要求的分析，確定了用臥式三面12軸專用鉆床來進(jìn)行加工的工藝方案，在這個(gè)基礎(chǔ)上確定了機(jī)床的整體布局，畫出了臥式三面12軸專用鉆床的設(shè)計(jì)總圖。當(dāng)然，對(duì)臥式三面12軸專用鉆床所組成的各個(gè)零部件的具體設(shè)計(jì)在本文中沒有闡述，但是此專用鉆床的設(shè)計(jì)已經(jīng)在某單位投入使用，在實(shí)際加工運(yùn)用中得到了充分驗(yàn)證，使用效果好、可靠性高、維修簡(jiǎn)單方便，極大地提高了加工效率，保證了加工精度。