CN103372666B - 柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法及同轴度测量工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法及同轴度测量工具，加工步骤为：先调整尾座与主轴距离；再固定工件；安装并调整镗排，将镗刀装入第一刀槽内；镗靠近机床主轴的前三个孔，工作台复位，机床主轴及工件不动；将杠杆百分表装入第二刀槽内检测已镗的前三个孔；将镗刀装入第二刀槽内，镗远离机床主轴的后三个孔；将同轴度测量工具装配到柴油机供油单元壳体同轴孔内，装上杠杆百分表分别检测第一、二、三、四、五六孔的圆跳动度，本发明能快速完成六个孔的加工，使用同轴度测量工具又能很快速的测量出同轴度误差，且该同轴度测量工具使用方便，制造成本低，操作简单，测量准确。

Description

柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法及同轴度测量工具

技术领域

本发明涉及一种同轴孔加工方法及其所用的测量工具，特别涉及一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法及同轴度测量工具。

背景技术

WARTSILA RT-FLEX电控智能柴油机喷射系统中关键单元重要零件供油单元壳体内六个安装凸轮轴孔的加工及测量。首先该壳体外形尺寸为2084mmX1210.5mmX540mm，要加工的这六个孔的轴向距离约为1947mm，孔内直径为￠195mm，公差等级为六级；

传统的柴油机供油单元壳体孔的同轴度加工，由于孔的轴向距离比较长，机床的主轴几乎需要伸到极限尺寸，还需要设计加长镗杆才能加工前三个孔，然后将工作台旋转180°，重新找正后再加工后三个孔，这样一来，会导致两个重要因素影响孔的尺寸及同轴度误差：第一、由于主轴伸出太长，刚性减弱，再加上加长镗杆的自重，会造成孔的椭圆度误差，尺寸很容易超差；第二、如果机床的工作台倾斜，那么旋转180°后就会产生双倍的误差，而导致两次加工后孔的轴线形成角度误差，很难保证同轴度。

另外，即使孔加工完成后，仍需实际检测数据来证实同轴度是否符合要求，而传统检测方法有：第一种：用大型的三坐标检测设备进行检测；第二种：用激光检测仪进行检测。这两种检测方法：第一需要产生很贵的费用，要购买三坐标检测设备更是价格昂贵；第二操作相对比较复杂。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法及同轴度测量工具，其能快速准确的加工出柴油机供油单元壳体的同轴孔，且能够同时快速的检测出所有同轴孔的同轴度。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，具体步骤如下：

步骤一：调整尾座与主轴距离；

步骤二：将工件固定于工作台中间位置；

步骤三：将镗排一端与主轴固定连接，镗排另一端安装在尾座轴瓦内，然后调整镗排中心高度，镗排上设有安装镗刀用的第一、二刀槽，将镗刀装入镗排靠进机床主轴的第一刀槽内；

步骤四：工作台纵向行走，镗靠近机床主轴的前三个孔，然后，工作台复位，机床主轴及工件不动；

步骤五：将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴的第二刀槽内，检测已镗的前三个孔的圆跳动，要求圆度在0.02mm以内；

步骤六：将杠杆百分表卸下，然后将镗刀装入第二刀槽内，镗远离机床主轴的后三个孔；

这样两次镗孔工作台行走导轨路径一致，主轴与工作台不动，只需找正前一次加工孔的圆跳动，就能保证后三个孔与前三个孔的同轴度要求；

步骤七：将同轴度测量工具装配到柴油机供油单元壳体同轴孔内，柴油机供油单元壳体同轴孔从靠近机床主轴一端至另一端依次为第一、二、三、四、五、六孔，所述同轴度测量工具两端的轴承支座分别固定于第二、五孔内的相对应位置，然后在第二孔和第五孔对应位置内的长轴上分别装上杠杆百分表，使杠杆百分表的触头分别接触第二、五孔内侧壁，接着调整两个轴承支座内的轴承，使得两个轴承支座内轴承分别与第二、五孔同轴，然后在第一、三、四、六孔内的长轴上装上杠杆百分表并分别接触第一、三、四、六孔内壁，转动长轴，使各个杠杆百分表分别检测第一、二、三、四、五、六孔的圆跳动度，由此可以直接判断第一、二、三、四、五、六孔是否同轴，这样，即使孔内有椭圆或者任意孔有超差现象，均不会影响该检测工具检查同轴度的正确性。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一中调整尾座与主轴的距离为3400mm。

作为本发明的进一步改进，所述步骤二中工作台纵向行程调整为1600mm。

作为本发明的进一步改进，步骤七中通过调整轴承支座圆周外侧的支撑螺钉将第二、五孔内侧壁顶紧实现轴承支座的固定。

作为本发明的进一步改进，步骤七中通过调整轴承支座上的调整螺钉使轴承支座内的轴承分别与第二、五孔同轴。

作为本发明的进一步改进，所述步骤四和步骤六中采用粗镗刀分别对前后三个孔进行粗镗，在步骤六和步骤七之间还经过精镗工序：先将精镗刀固定在镗排的第一刀槽内，精镗靠近机床主轴的前三个孔，然后，工作台复位，机床主轴及工件不动；将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴的第二刀槽内，检测已镗的前三个孔的圆跳动，要求圆度在0.02mm以内；将杠杆百分表卸下，然后将精镗刀装入第二刀槽内，精镗远离机床主轴的后三个孔。

一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法中用到的同轴度检测工具，包括轴承支座、轴承、支撑螺钉、调整螺钉、长轴和杠杆百分表，所述两个轴承对称固定套设于长轴轴向两端的外侧，所述两个轴承支座分别套设于两个轴承外侧，支撑螺钉与轴承支座外侧壁活动螺接，支撑螺钉轴线与轴承支座轴线垂直，调整螺钉螺接于轴承支座侧壁上，调整螺钉端部紧抵轴承外侧壁，所述长轴上设有分别与柴油机供油单元壳体上第一、二、三、四、五、六孔位置对应的六个杠杆百分表。

作为本发明的进一步改进，所述支撑螺钉的数量为三个，均匀分布于轴承支座圆周外侧壁上。

作为本发明的进一步改进，所述调整螺钉的数量为四个，呈相互垂直的状态分别紧抵轴承圆周外侧壁，轴承受力均匀，保证轴承与第、二五孔同轴。

作为本发明的进一步改进，所述支撑螺钉头部为光滑的圆弧面，防止将第二、五孔内侧壁顶伤。

本发明的有益技术效果是：本发明的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法加工的柴油机供油单元壳体同轴孔尺寸加工精度及形位公差同轴度最大为0.05mm，相邻两孔之间同轴度为0.025mm，能快速完成六个孔的加工，使用同轴度测量工具又能很快速的测量出同轴度误差，且该同轴度测量工具使用方便，制造成本低，操作简单，测量准确，该同轴孔加工方法和同轴度测量工具同样适用其他类似的产品。

附图说明

图1为柴油机供油单元壳体同轴孔结构图；

图2为本发明的第一加工状态示意图；

图3为本发明的第二加工状态示意图；

图4为本发明中同轴度检测工具的结构原理示意图；

图5为本发明中同轴度检测工具的立体图；

图6为本发明中的同轴孔检测状态示意图。

具体实施方式

实施例：

步骤一：首先将尾座与主轴调整距离为3400mm；

步骤二：将工件放置于工作台中间位置并安装压紧，纵向行程为1600mm；

步骤三：将镗排一端与主轴固定连接，镗排另一端安装在尾座轴瓦内，然后调整镗排中心高度，镗排上设有安装镗刀用的第一、二刀槽，将粗镗刀装入镗排靠进机床主轴的第一刀槽内；

步骤四：工作台纵向行走，第一刀槽内的镗刀粗镗靠近机床主轴的前三个孔至Φ194±0.2，控制中心距尺寸，然后，工作台复位，机床主轴及工件不动；

步骤五：将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴的第二刀槽内，检测已粗镗的前三个孔的圆跳动，要求圆度在0.02mm以内；

步骤六：将杠杆百分表卸下，然后将粗镗刀装入第二刀槽内，工作台纵向移动，然后粗镗后面三个孔尺寸至Φ193±0.2；

步骤七：移动工作台，在镗排的第一刀槽上安装精镗刀，一刀落精镗靠近机床主轴的三个孔至￠195H6；

步骤八：将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴的的第二刀槽内，检测已精镗的前三个孔的圆跳动，要求上下垂直跳动在0.02mm以内，左右水平跳动在0.02mm以内，保证圆跳动在0.03mm以内；

步骤九：将杠杆百分表卸下，然后将精镗刀装入第二刀槽内，工作台纵向移动，精鏜远离机床主轴的后三个孔至￠195H6；

步骤十：在2号刀位安装镗刀，试鏜孔Φ194.3±0.2，孔深15，复检两档孔同轴度误差≤0.03，加工左侧三个孔至￠195H6；

步骤十一：将同轴度测量工具放入工件内，将两个轴承支座分别放置在第二、五孔的相对应位置，并分别用支撑螺钉固定；然后在同轴度检测工具的长轴位于第二、五孔的相对应位置上分别装上杠杆百分表，用支座上的调整螺钉分别调节轴承，看杠杆百分表指针，使两孔内均校调到上下、左右对称，这样就可以断定第二、五孔之间形成一条理论正确的基准轴线；然后将杠杆百分表分别装在其余第一、三、四、六孔对应位置的长轴上，依次检查第一、二、三、四、五、六孔内圆跳动情况，由此可以直接判断孔是否同轴，这样，即使孔内有椭圆或者任意孔有超差现象，均不会影响该检测工具检查同轴度的正确性。

一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法中用到的同轴度检测工具，包括轴承支座13、轴承14、支撑螺钉15、调整螺钉16、长轴17和杠杆百分表18，所述两个轴承14对称固定套设于长轴17轴向两端的外侧，所述两个轴承支座13分别套设于两个轴承14外侧，支撑螺钉15与轴承支座13外侧壁活动螺接，支撑螺钉15轴线与轴承支座13轴线垂直，调整螺钉16螺接于轴承支座13侧壁上，调整螺钉16端部紧抵轴承14外侧壁，所述长轴17上设有分别与柴油机供油单元壳体上第一、二、三、四、五、六孔位置对应的六个杠杆百分表18。

所述支撑螺钉15的数量为三个，均匀分布于轴承支座13圆周外侧壁上。

所述调整螺钉16的数量为四个，呈相互垂直的状态分别紧抵轴承14圆周外侧壁。

所述支撑螺钉15头部为光滑的圆弧面。

经过多次测量实践，将使用该同轴度检测工具检测同轴度的结果与三坐标检测仪检测出的结果数据进行对比，其误差在0.005mm，此误差不排除测量杠杆百分表的示值误差及三坐标检测仪器的本身误差，因此可以证明本发明的同轴度检测工具是值得信赖、可靠的检测工具。

Claims (10)

1.一种柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：具体步骤如下：

步骤一：调整尾座(1)与主轴(2)距离；

步骤二：将工件固定于工作台(3)中间位置；

步骤三：将镗排(4)一端与主轴(2)固定连接，镗排另一端安装在尾座轴瓦内，然后调整镗排中心高度，镗排上设有安装镗刀用的第一、二刀槽(5、6)，将镗刀装入镗排靠进机床主轴(2)的第一刀槽内；

步骤四：工作台(3)纵向行走，镗靠近机床主轴(2)的前三个孔，然后，工作台(3)复位，机床主轴(2)及工件不动；

步骤五：将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴(2)的第二刀槽内，检测已镗的前三个孔的圆跳动，要求圆度在0.02mm以内；

步骤六：将杠杆百分表卸下，然后将镗刀装入第二刀槽内，镗远离机床主轴(2)的后三个孔；

步骤七：将同轴度测量工具装配到柴油机供油单元壳体同轴孔内，柴油机供油单元壳体同轴孔从靠近机床主轴(2)一端至另一端依次为第一、二、三、四、五、六孔(7、8、9、10、11、12)，所述同轴度测量工具两端的轴承支座分别固定于第二、五孔内的相对应位置，然后在第二孔和第五孔对应位置内的长轴上分别装上杠杆百分表，使杠杆百分表的触头分别接触第二、五孔内侧壁，接着调整两个轴承支座内的轴承，使得两个轴承支座内轴承分别与第二、五孔同轴，然后在第一、三、四、六孔内的长轴上装上杠杆百分表并分别接触第一、三、四、六孔内壁，转动长轴，使各个杠杆百分表分别检测第一、二、三、四、五、六孔的圆跳动度。

2.根据权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：所述步骤一中调整尾座(1)与主轴(2)的距离为3400mm。

3.根据权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：所述步骤二中工作台(3)纵向行程调整为1600mm。

4.根据权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：步骤七中通过调整轴承支座圆周外侧的支撑螺钉将第二、五孔内侧壁顶紧实现轴承支座的固定。

5.根据权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：步骤七中通过调整轴承支座上的调整螺钉使轴承支座内的轴承分别与第二、五孔同轴。

6.根据权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法，其特征为：所述步骤四和步骤六中采用粗镗刀分别对前后三个孔进行粗镗，在步骤六和步骤七之间还经过精镗工序：先将精镗刀固定在镗排的第一刀槽内，精镗靠近机床主轴(2)的前三个孔，然后，工作台(3)复位，机床主轴(2)及工件不动；将杠杆百分表装入位于镗排远离机床主轴(2)的第二刀槽内，检测已镗的前三个孔的圆跳动，要求圆度在0.02mm以内；将杠杆百分表卸下，然后将精镗刀装入第二刀槽内，精镗远离机床主轴(2)的后三个孔。

7.一种权利要求1所述的柴油机供油单元壳体同轴孔加工方法中用到的同轴度测量工具，其特征为：包括轴承支座(13)、轴承(14)、支撑螺钉(15)、调整螺钉(16)、长轴(17)和杠杆百分表(18)，所述两个轴承对称固定套设于长轴轴向两端的外侧，所述两个轴承支座分别套设于两个轴承外侧，支撑螺钉与轴承支座外侧壁活动螺接，支撑螺钉轴线与轴承支座轴线垂直，调整螺钉螺接于轴承支座侧壁上，调整螺钉端部紧抵轴承外侧壁，所述长轴上设有分别与柴油机供油单元壳体上第一、二、三、四、五、六孔位置对应的六个杠杆百分表。

8.根据权利要求7所述的同轴度测量工具，其特征为：所述支撑螺钉的数量为三个，均匀分布于轴承支座圆周外侧壁上。

9.根据权利要求8所述的同轴度测量工具，其特征为：所述调整螺钉的数量为四个，呈相互垂直的状态分别紧抵轴承圆周外侧壁。

10.根据权利要求8所述的同轴度测量工具，其特征为：所述支撑螺钉头部为光滑的圆弧面。