CN101607366B - 船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，包括以下步骤：校正工作台上的直角弯板，将其固定在直角弯板上，然后画出燃油阀孔的预定位置；竖直旋转工作台α，采用三个钻头加工出上孔，然后粗镗、精镗；将钻模体放入上孔中，使钻模体与上孔间隙距离为h，采用普通加长钻头加工出下孔；取出钻模体放入衬套，用扩铣刀轴向铣出距离为d的部分中孔，然后退出刀具取出衬套，放入深度量具测出剩余深度；退出深度量具，然后放入衬套和扩铣刀铣出剩余深度，铣出中孔；松开直角弯板上的气缸盖，旋转后再固定，重复上述步骤加工出余下的两个燃油阀孔。上述加工方法的加工成本低、加工成品的质量好、加工时间短且加工难度低。
Description
技术领域
本发明涉及一种船用柴油机零部件的加工方法，具体讲是一种船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法。
背景技术
船用柴油机气缸盖的燃油阀孔如图2所示，包括上孔8.1、中孔8.2和下孔8.3，所述的上孔8.1包括密封段8.11、自由段8.12和深入段8.13三段不同直径的孔。其中船用柴油机气缸盖燃油阀孔的上孔8.1、120°中孔8.2、下孔8.3的同轴度公差要求为0.2毫米，其加工的难度比较高。
现有技术对船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工主要采用专用刀具在工作台上一次性加工而成，虽然也可以加工燃油阀孔，但是在实际的加工过程中该种方法仍存在以下不足之处：
1、由于上述的加工方法采用的是价格昂贵的专用刀具，且该刀片在加工中很容易磨损且无法修复，所以上述加工方法的加工成本比较高。
2、由于燃油阀孔的深度尺寸较大，专用刀具受振刀的影响很大，从而导致产品的质量比较差。
3、由于专用刀具受到的切削阻力较大，加工起来速度比较慢，一个燃油孔需要16-24小时才能完成，因此上述加工方法的加工时间比较长，加工效率比较低。
4、一个气缸盖有三个燃油阀孔，由于三个燃油阀孔存在空间角度，在前一个燃油阀孔加工完之后对另一个燃油阀孔的定位很困难，所以上述方法的加工难度高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种加工成本低、加工成品质量好、加工时间短且加工难度低的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法。
本发明的技术方案是，提供一种船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，包括以下步骤：
(1)校正安装在工作台上的直角弯板，将两个滚动轴承分别通过两根立柱安装在工作台上，将气缸盖竖直立在滚动轴承上，两个滚动轴承的轴线与气缸盖的轴线平行，校正气缸盖位置并固定气缸盖，然后在气缸盖上画出燃油阀孔的预定位置；
(2)竖直旋转工作台一角度α，依次采用三个直径从大到小的钻头在燃油阀孔的预定位置加工出上孔，然后使用镗刀依次进行粗镗、精镗；
(3)将钻模体放入与钻模体外形相配的上孔中，并使钻模体与上孔间隙距离为h，采用普通加长钻头以钻模体定位加工出下孔；
(4)取出钻模体并放入衬套，先采用β角度的扩铣刀以衬套定位对上孔和下孔连接处轴向铣出距离为d的部分中孔，然后退出刀具并取出衬套，放入深度量具测出预定中孔深度的剩余深度；
(5)退出深度量具，然后依次放入衬套和角度β的扩铣刀铣出预定中孔深度的剩余深度，即铣出中孔；
(6)松开固定在直角弯板上的气缸盖，以气缸盖的轴线旋转后再固定气缸盖，然后再重复步骤(2)到步骤(5)依次加工出余下的两个燃油阀孔。
采用以上方法后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、由于本发明船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法中采用成本非常低廉的通用型刀具，所以本发明加工方法的加工成本比较低。
2、由于采用是通用型的刀具，配合钻模体、衬套使用，采用分步对燃油阀孔进行加工的方法，从而有效地解决了振刀影响，所以本发明加工方法的加工成品质量好。
3、由于是通用型的刀具，长度比较短，因此加工起来速度比较快，一般在6小时以内完成对燃油阀孔的加工，所以上述加工方法的加工时间比较短，加工效率比较高。
4、本发明采用直角弯板和旋转工作台结合的方法对一个气缸盖产品有三个燃油阀孔进行，很好的解决了三个燃油阀孔由于存在空间角度而定位困难的问题，所以本发明加工方法的加工难度低。
作为改进，在在执行步骤(1)之后，还包括以下步骤：按图纸检查燃油阀孔划线位置是否准确，进一步确定燃油阀孔的位置以便于确定下一步的燃油阀孔加工的准确性。
作为进一步改进，在执行步骤(5)之后，还包括以下步骤：对燃油阀孔的上部孔及30°锥形孔的端面滚压。从而使产品表面粗糙度值提高到Ra0.8以上，同时提高了产品表面硬度，很好地改善了产品的质量。
附图说明
图1是本发明的船用柴油机气缸盖的安装结构示意图。
图2是本发明的燃油阀孔的剖面结构示意图。
图3是本发明加工下部孔时的示意图。
图4是本发明加工30°锥形孔的示意图。
图5是本发明用深度量具测量时的示意图。
图6是本发明同心度测量时的示意图。
图中所示1、直角弯板，1.1、水平板，1.2、竖直板，2、工作台，3、滚动轴承，4、立柱，5、柴油机气缸盖，6、搭压板，7、加长钻头，8、燃油阀孔，8.1、上孔，8.11、密封段，8.12、自由段，8.13、深入段，8.2、中孔，8.3、下孔，9、钻模体，10、同心度测量工具，11、衬套，12、120°扩铣刀，13、深度量具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明一种船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，采用普通加工机床进行加工，包括以下步骤：
(1)如图1所示，直角弯板是一种常见的机械加工中的辅助件；将直角弯板1的水平板1.1固定在工作台2上，并且校正直角弯板1的竖直度，两个滚动轴承3通过两根立柱4固定在工作台2上，且两个滚动轴承3的轴线与柴油机气缸盖5的轴线平行，将柴油机气缸盖5竖直立于滚动轴承3上，缸盖的端面垂直于水平面，确定气缸盖位置并通过搭压板6将柴油机气缸盖5紧固在直角弯板1的竖直板1.2上，最后在柴油机气缸盖5燃油阀孔的预定位置划线。
(2)按图纸用百分表检查燃油阀孔的预定位置的划线是否准确。
(3)竖直方向旋转工作台10°，即工作台面与水平面成10°，依次使用三个直径从大到小的钻头加工出上孔8.1的密封段8.11，自由段8.12和深入段8.13三段孔，由于是现有的常规技术既可以加工，因此不在此详述。然后使用镗刀对上孔8.1依次对密封段8.11，自由段8.12和深入段8.13三段孔进行粗镗、精镗以达到燃油阀孔的精度要求。
(4)如图3所示，将钻模体9放入上孔8.1中，并满足钻模体9与上部孔8间隙配合0.02mm，这样便保证了上孔、中孔、下孔的同轴度公差要求为0.2mm，从而满足燃油阀孔的加工要求；用普通加长钻头7以钻模体9定位加工出燃油阀孔的下孔10。
(5)如图4、图5所示，从上孔8.1中取出钻模体9并换放入衬套11，用120°扩铣刀12以衬套11对上孔和下孔连接处先行铣出2mm的轴向距离，然后退出120°扩铣刀具12、取出衬套11，再放入专用的深度量具13(这个测量工具属于现有技术，与燃油阀孔上孔8.1和中孔8.2的形状相配，可用于测量120°扩铣刀铣出来锥形孔的轴向距离)测量深度余量，再用120°扩铣刀12以衬套11定位把剩下余量加工到尺寸，这样中孔便完成了。在余量还有0.2mm时，应调整主轴转速及切削量小于每转0.05mm，深度尺寸到位后退出，要严格保证同轴度公差±0.1mm。
(6)如图6所示，用同心度测量工具10，这个测量工具属于现有技术，可用于检验燃油阀孔上部孔8.1和下部孔8.3的同心度。我们根据燃油阀孔内要安装的喷油器结构设计制作，以保证产品的安装要求。
(7)最终对与燃油阀孔上孔8与120°的喷油器安装端面13配合的尺寸表面，我们用滚压工具对上孔8.1和中孔8.2在滚压一次(上面已精镗好)，表面粗糙度提升至Ra0.8比早期工艺方案表面质量提高了近四倍。而且在对产品的使用性能上面，因为滚压方法不仅降低了加工表面粗糙度值而且提高了表面硬度，尤其是对气缸盖这种承受高温条件的零件，其表面硬度的提高使其使用性能得到明显的改善，这样第一个的燃油阀孔8已经加工完成。
(8)松开固定在直角弯板1上的柴油机气缸盖5，以气缸盖的轴线旋转柴油机气缸盖再行固定，重复上述的步骤(2)-步骤(7)依次加工第二个燃油阀孔、第三个燃油阀孔。
最后松开固定的气缸盖，加工完成。
所述的角度α、角度β、h、d四个值，只是通过相对于加工具体气缸盖燃油阀孔的竖直，若是气缸盖燃油阀孔的规格有所变化的话，那么改动角度α、角度β、h、d相应的值即可。
以上仅结合最佳实施例对船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法进行说明，不应以此限制本发明的实施范围。因此只要是利用本发明构思，进行非本质交换和用于类似工件的加工，皆应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)校正安装在工作台上的直角弯板，将两个滚动轴承分别通过两根立柱安装在工作台上，将气缸盖竖直立在滚动轴承上，两个滚动轴承的轴线与气缸盖的轴线平行，校正气缸盖位置并固定气缸盖，然后在气缸盖上画出燃油阀孔的预定位置；
(2)竖直旋转工作台一角度α，依次采用三个直径从大到小的钻头在燃油阀孔的预定位置加工出上孔，然后使用镗刀依次进行粗镗、精镗；
(3)将钻模体放入与钻模体外形相配的上孔中，并使钻模体与上孔间隙距离为h，采用普通加长钻头以钻模体定位加工出下孔；
(4)取出钻模体并放入衬套，先采用β角度的扩铣刀以衬套定位对上孔和下孔连接处轴向铣出距离为d的部分中孔，然后退出刀具并取出衬套，放入深度量具测出预定中孔深度的剩余深度；
(5)退出深度量具，然后依次放入衬套和角度β的扩铣刀铣出预定中孔深度的剩余深度，即铣出中孔；
(6)松开固定在直角弯板上的气缸盖，以气缸盖的轴线旋转后再固定气缸盖，然后再重复步骤(2)到步骤(5)依次加工出余下的两个燃油阀孔。
2.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：在执行步骤(1)之后，还包括以下步骤：按图纸检查确认预定燃油阀孔的位置。
3.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：在执行步骤(5)之后，还包括以下步骤：滚压上孔和中孔的表面。
4.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：所述的角度α为10°。
5.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：所述的角度β为120°。
6.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：所述的h为0.02mm。
7.根据权利要求1所述的船用柴油机气缸盖燃油阀孔的加工方法，其特征在于：所述的d为2-3mm。
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