CN103433520B - 用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，所述气缸体上设有若干缸套孔和围绕该缸套孔布置的四个垂直孔，每一缸套孔内设置有四个斜孔，每一斜孔与一垂直孔贯通并成90°；该四个斜孔均匀分布且分别与水平面成45°、135°、225°和315°，其特征在于：将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床上，采用连接于该数控卧式落地铣镗床主轴上的自动直角头和装夹在该自动直角头上的带内冷刀具，通过数控程序指令实现在工件一次装夹工位上对所述斜孔的自动加工。本发明具有操作安全、快捷方便的优点，取得了提高加工效率、保证产品质量的有益效果，能够用于大型柴油机气缸体的加工，也适用于在数控卧式落地铣镗床上对其它大型零件的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械零件的加工方法，特别涉及一种用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，属于机械加工技术领域。
背景技术
气缸体是大功率低速船用柴油机的重要零件之一，其体积大、重量重，采用合适的加工设备和手段是其加工工艺中的关键问题。请参阅图1，图示为一大型船用柴油机6S70MC气缸体的结构简图，其中气缸体的缸套孔1内设置有斜孔2，该斜孔2与垂直孔3贯通并与垂直孔3成90°；每一缸套孔1内有四个斜孔2，与水平面成45°或135°角度均匀分布。所述垂直孔3在卧式工位上即可加工，而斜孔2在缸套孔1内部，一般的机床直角附件由于直径与长度的限制，无法达到特定的尺寸角度要求，因此难以伸到缸套孔1中斜孔2的空间位置，所以现有的直角附件对斜孔2进行传统的机械加工比较困难，目前业内采用的加工方式多为钳工划线与手工配钻，然而这种加工方式明显存在有以下的缺点与不足：
1、划线定位不精确，存在一定的尺寸误差，有时不能够满足图纸尺寸要求；
2、钳工手工配钻使用的工具为吸铁钻，一方面该吸铁钻与工件的接触面为圆弧面，不容易定位，对钳工的体力、操作技能等有很高的要求，另一方面吸铁钻的加工刀具只能为麻花钻，加工时需一点一点进给，效率非常低，所耗的工时也较多，而最主要的是加工后的斜孔2的孔内表面很粗糙，需要另行人工进行磨修平整；
3、由于气缸体零件体积庞大，操作人员需要登高作业，操作上存在着很大的安全隐患，一旦操作者滑倒后果将非常严重；此外，攀爬或起吊大型扶梯需花费大量辅助时间，操作条件很差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，达到降低成本、提高工效、降低劳动强度及安全隐患和保证产品质量的目的。
基于上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，所述气缸体上设有若干缸套孔和围绕该缸套孔布置的四个垂直孔，每一缸套孔内设置有四个斜孔，每一斜孔与一垂直孔贯通并成90°；该四个斜孔均匀分布且分别与水平面成45°、135°、225°和315°，其特征在于：将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床上，采用连接于该数控卧式落地铣镗床主轴上的自动直角头和装夹在该自动直角头上的带内冷刀具，通过数控程序指令实现在工件一次装夹工位上对所述斜孔的自动加工。
所述的加工方法包括如下步骤：
1）以卧式工位将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床的工作台上，该气缸体的缸套孔的轴线沿该数控卧式落地铣镗床的主轴方向，采用普通刀具依次加工每一垂直孔；
2）将所述自动直角头连接于所述数控卧式落地铣镗床的主轴上，并且使其与该主轴一起旋转，将所述带内冷刀具装夹在该自动直角头上，通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着45°方向，依次加工每一缸套孔内45°方向的斜孔；
3）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着135°方向，依次加工每一缸套孔内135°方向的斜孔；
4）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着225°方向，依次加工每一缸套孔内225°方向的斜孔；
5）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着315°方向，依次加工每一缸套孔内315°方向的斜孔。
所述的步骤3）、4）和5）中，带内冷刀具初始接触工件时刀具转速和进给速度需降低，待带内冷刀具完全进入工件后，切削工艺参数回复正常值：线速度V=100m/min，进给量f=0.3m/r。
与传统的加工方法相比较，本发明具有以下优点：
1、实用性强，操作快捷、方便——由于采用了数控卧式落地铣镗床加工，并且使用了机床特定的附件自动直角头，使刀具伸出长度满足要求，空间角度可自动设定，只要编制对应的数控程序来控制机床运作，就实现了自动加工，简化了操作，提高了加工效率。
2、提高了操作的安全性，降低了作业人员的劳动强度——使用机床自动加工，操作人员不必登高作业，也有效避免了安全隐患。
3、提升了产品质量——由于使用机床加工，可以精确控制其位置尺寸，满足了图纸要求，此外使用带内冷刀具加工，在节约加工时间的同时也充分保证了斜孔的加工质量。
总之，本发明所述的加工方法具有操作安全、快捷方便的优点，取得了提高加工效率、保证产品质量的有益效果，能够用于大型柴油机气缸体的加工，也适用于在数控卧式落地铣镗床上对其它大型零件的加工。
附图说明
图1是柴油机的6S70MC型气缸体结构简图。
图2是图1的L-L剖视图。
图3是本发明自动直角头和带内冷刀具的结构示意图。
图4是图3的俯视图。
图5是本发明的加工状态示意图。
图中：
1—缸套孔，2—斜孔，3—垂直孔，4—自动直角头，5—带内冷刀具，6—主轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明，但不能以此限制本发明的保护范围。
本发明所述的加工方法用于对柴油机气缸体缸套孔内的斜孔进行加工。请参阅图1和图2柴油机气缸体的结构简图，所述气缸体上设有若干缸套孔1和围绕该缸套孔1均匀布置的四个垂直孔3，每一缸套孔1内设置有四个斜孔2，每一斜孔2与一垂直孔3贯通并成90°；该四个斜孔2均匀分布且分别与水平面成45°、135°、225°和315°。
请参阅图5，所述用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法是将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床上，采用连接于该数控卧式落地铣镗床主轴6上的自动直角头4和装夹在该自动直角头4上的带内冷刀具5，见图3和图4，通过数控程序指令实现在工件一次装夹工位上对所述斜孔2的自动加工。
所述的加工方法包括如下步骤，请参阅图5：
1）以卧式工位，即缸套孔1的轴线处于水平的位置，将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床的工作台上，该气缸体的缸套孔1的轴线沿该数控卧式落地铣镗床的主轴6的方向，采用普通刀具依次加工每一垂直孔3。
2）将所述自动直角头4连接于所述数控卧式落地铣镗床的主轴6上，该自动直角头4为所述数控卧式落地铣镗床的机床附件，其具有整套与所述主轴6连接的接口上，并且能够与该主轴6一起旋转，所述自动直角头4由液压控制的鼠牙盘前冠状齿轮完成角度定位和夹紧；然后将所述带内冷刀具5装夹在该自动直角头4上，该带内冷刀具5具有内部冷却结构，且配有拉钉和液压机构，可实现在自动直角头4上的自动装载；通过数控程序指令旋转自动直角头4使带内冷刀具5的轴线沿着45°方向，然后依次加工每一缸套孔1内的45°方向的斜孔2；由于缸套孔1的内壁为圆弧面，带内冷刀具5初始接触工件时刀具转速和进给速度需降低，以实现定心的功能及保护刀具，待带内冷刀具5完全进入工件后，切削工艺参数回复正常值：线速度V=100m/min，进给量f=0.3m/r。
3）通过数控程序指令旋转自动直角头4使带内冷刀具5的轴线沿着135°方向，如步骤2），依次加工每一缸套孔1内135°方向的斜孔2。
4）通过数控程序指令旋转自动直角头4使带内冷刀具5的轴线沿着225°方向，如步骤2），依次加工每一缸套孔1内225°方向的斜孔2。
5）通过数控程序指令旋转自动直角头4使带内冷刀具5的轴线沿着315°方向，如步骤2），依次加工每一缸套孔1内315°方向的斜孔2。
所述斜孔2加工次序的另一方案是，先加工完毕前一缸套孔1的4个斜孔2，再加工后一缸套孔1的4个斜孔2，直至每一缸套孔1的斜孔2都加工结束。然而实践表明，该方案远比本发明所述的加工方法耗费的时间多。
本发明一方面采用铣镗床加工代替人工的配钻，利用程序控制工件自动加工，大幅度提高了产品加工质量，另一方面现场实际操作比较简单方便，有效地降低了劳动强度及作业危险性，在保证生产安全及产品质量的同时提高了劳动效率。
上述实施例并非用来限定本发明的范围，本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其他对本发明显而易见的变换和替代方案，凡依据本发明的内容所做的等效变化及修改，均属于本发明的范畴。
Claims (3)
1.一种用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，所述气缸体上设有若干缸套孔和围绕该缸套孔布置的四个垂直孔，每一缸套孔内设置有四个斜孔，每一斜孔与一垂直孔贯通并成90°；该四个斜孔均匀分布且分别与水平面成45°、135°、225°和315°，其特征在于：将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床上，采用连接于该数控卧式落地铣镗床主轴上的自动直角头和装夹在该自动直角头上的带内冷刀具，通过数控程序指令实现在工件一次装夹工位上对所述斜孔的自动加工。
2.根据权利要求1所述的用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括如下步骤：
1）以卧式工位将所述气缸体夹置于数控卧式落地铣镗床的工作台上，该气缸体的缸套孔的轴线沿该数控卧式落地铣镗床的主轴方向，采用普通刀具依次加工每一垂直孔；
2）将所述自动直角头连接于所述数控卧式落地铣镗床的主轴上，并且使其与该主轴一起旋转，将所述带内冷刀具装夹在该自动直角头上，通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着45°方向，依次加工每一缸套孔内45°方向的斜孔；
3）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着135°方向，依次加工每一缸套孔内135°方向的斜孔；
4）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着225°方向，依次加工每一缸套孔内225°方向的斜孔；
5）通过数控程序指令旋转自动直角头使带内冷刀具的轴线沿着315°方向，依次加工每一缸套孔内315°方向的斜孔。
3.根据权利要求2所述的用于柴油机气缸体缸套孔内斜孔的加工方法，其特征在于：所述的步骤3）、4）和5）中，带内冷刀具初始接触工件时刀具转速和进给速度需降低，待带内冷刀具完全进入工件后，切削工艺参数回复正常值：线速度V=100m/min，进给量f=0.3m/r。
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