CN115156855B - 船用柴油机十字头外圆加工方法 - Google Patents

船用柴油机十字头外圆加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了船用柴油机十字头外圆加工方法，涉及十字头外圆加工方法，尤其涉及船用柴油机十字头外圆加工方法。船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于,通过在中心孔偏置型十字头车削、磨削过程中安装十字头外圆加工辅助工装,采用船用柴油机十字头外圆加工方法，设置加工步骤及加工参数。本发明与现有技术相比：解决了中心孔偏置型十字头车削、磨削相对于回转中心重量平衡及车削、磨削加工十字头外圆加工不连续问题，在保证质量及安全性的前提下，大大提高了生产效率。

Description

船用柴油机十字头外圆加工方法
技术领域
本发明涉及十字头外圆加工方法，尤其涉及船用柴油机十字头外圆加工方法。
背景技术
一般船用柴油机标准型十字头部件均设计有通孔，因为通孔在工件回转中心上，因此在车削、磨削外圆过程中不影响工件的圆柱度，而中心孔偏置型船用柴油机十字头与标准型十字头具有明显的结构区别：通孔不在回转工件的中心，质量相对于回转中心分布不均匀，因此对回转加工的影响非常大，极易造成圆柱度超差现象。
现有技术的船用柴油机十字头外圆加工方法无法解决中心孔偏置型十字头车削、磨削相对于回转中心重量平衡问题以及车削、磨削加工十字头外圆加工不连续问题，中心孔偏置型十字头外圆加工质量无法保证。
发明内容
本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于,包括:如下步骤：
1.将十字头外圆加工辅助工装安装固定在十字头上；
2.车削加工十字头外圆；
3.磨削加工十字头外圆；
4.超精磨及抛光加工十字头外圆；
所述十字头外圆加工辅助工装包括：十字头压盖、十字头配重、十字头顶胎一、十字头顶胎二，所述十字头压盖形状与十字头侧壁凹槽形状互补，十字头侧壁凹槽底部设置有垫片，十字头压盖圆弧面半径与十字头毛坯圆弧面半径一致，十字头压盖螺栓连接固定在十字头侧壁凹槽，所述十字头配重为两端面分别设置有十字头配重圆形凹槽一、十字头配重圆形凹槽二的圆柱体，在十字头配重圆形凹槽一的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔一及十字头配重螺栓一，在十字头配重圆形凹槽二的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔二及十字头配重螺栓二，十字头配重通过十字头配重螺栓一和十字头配重螺栓二安装固定在十字头的通孔内，十字头顶胎一及十字头顶胎二为直径厚度一致的圆盘，十字头顶胎一中心设置有定位孔一，十字头顶胎一边缘设置有定位槽一，十字头顶胎一的边缘轴向设置有十字头顶胎一螺纹通孔一，十字头顶胎一通过十字头顶胎一螺纹通孔一与十字头一端面圆形凹槽螺栓连接固定，十字头顶胎二中心设置有定位孔二，十字头顶胎二边缘设置有定位槽二，十字头顶胎二的边缘轴向设置有十字头顶胎二螺纹通孔二,十字头顶胎二通过十字头顶胎二螺纹通孔二与十字头另一端面圆形凹槽螺栓连接固定。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头压盖上设置有十字头压盖螺栓通孔及吊孔，十字头压盖与十字头侧壁凹槽通过十字头压盖螺栓通孔螺栓连接固定。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述个十字头压盖螺栓通孔有6个。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头顶胎一一端面设置圆形凸台一，所述十字头顶胎二一端面设置圆形凸台二。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述圆形凸台一直径大于十字头一端面圆形凹槽的直径，圆形凸台二直径大于十字头另一端面圆形凹槽的直径。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头顶胎一边缘设置的定位槽一为2个半圆形槽，十字头顶胎二边缘设置的定位槽二为2个半圆形槽。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：十字头配重螺纹通孔一有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽一侧壁上，十字头配重螺纹通孔二有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽二侧壁上。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：十字头配重螺栓一上与十字头的通孔内壁结合处一端设置有螺帽一，十字头配重螺栓二上与十字头的通孔内壁结合处一端设置有螺帽二。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述螺帽一和螺帽二的材料为：铜。
根据以上所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：
车削加工十字头外圆：先将车床卡盘装夹十字头毛坯一端，十字头另一端用车床尾座顶尖顶住十字头顶胎一上的定位孔一；接着粗车外圆留Φ2mm 余量，切深3.5mm，转速60r/mm，进给50mm/r；最后精车外圆留Φ1mm余量，切深1.5mm、转速80r/mm、进给40mm/r；
磨削加工十字头外圆：首先磨床夹紧部件通过十字头顶胎一上的定位孔一和定位槽一及十字头顶胎二上的定位孔二和定位槽二夹紧十字头，百分表检查十字头外圆各处圆跳动及十字头两端面与轴线垂直度＜0.05mm；接着粗磨十字头外圆，留Φ0.5mm余量，百分表检查检测十字头两端面跳动＜ 0.01mm；最后十字头精磨外圆，刀具采用白刚玉砂轮；
超精磨及抛光加工十字头外圆:先使用40um砂带磨，切深0.005mm,转速 60r/min，进给1mm/min；接着使用30um砂带磨，切深0.0025mm，转速60r/min，进给1mm/min；最后依次使用15um、9um砂带抛光。
本发明与现有技术相比：通过在中心孔偏置型十字头车削、磨削过程中安装十字头外圆加工辅助工装，解决了中心孔偏置型十字头车削、磨削相对于回转中心重量平衡及车削、磨削加工十字头外圆加工不连续问题，采用船用柴油机十字头外圆加工方法，设置加工参数。在保证质量及安全性的前提下，大大提高了生产效率。
附图说明
附图1是船用柴油机标准型十字头轴截面图。
附图2是船用柴油机偏置型十字头轴截面图。
附图3是本发明船用柴油机十字头外圆加工方法的十字头压盖示意图。
附图4是本发明船用柴油机十字头外圆加工方法的十字头配重示意图。
附图5是本发明船用柴油机十字头外圆加工方法的十字头顶胎二示意图。
附图6是本发明船用柴油机十字头外圆加工方法的十字头外圆加工辅助工装安装示意图。
具体实施方式
优选实施方式
船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于,包括:如下步骤：
1.将十字头外圆加工辅助工装安装固定在十字头上；
2.车削加工十字头外圆；
3.磨削加工十字头外圆；
4.超精磨及抛光加工十字头外圆；
所述十字头外圆加工辅助工装包括：十字头压盖100、十字头配重200、十字头顶胎一300、十字头顶胎二400,所述十字头压盖100形状与十字头侧壁凹槽10形状互补，十字头侧壁凹槽10底部设置有垫片，十字头压盖100 圆弧面半径与十字头毛坯圆弧面半径一致，十字头压盖100螺栓连接固定在十字头侧壁凹槽10，所述十字头配重200为两端面分别设置有十字头配重圆形凹槽一210、十字头配重圆形凹槽二220的圆柱体，在十字头配重圆形凹槽一210的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔一211及十字头配重螺栓一 212，在十字头配重圆形凹槽二220的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔二 221及十字头配重螺栓二222，十字头配重200通过十字头配重螺栓一212和十字头配重螺栓二222安装固定在十字头的通孔20内，十字头顶胎一300及十字头顶胎二400为直径厚度一致的圆盘，十字头顶胎一300中心设置有定位孔一301，十字头顶胎一300边缘设置有定位槽一302，十字头顶胎一300 的边缘轴向设置有十字头顶胎一螺纹通孔一303,十字头顶胎一300通过十字头顶胎一螺纹通孔一303与十字头一端面圆形凹槽螺栓连接固定，十字头顶胎二400中心设置有定位孔二401，十字头顶胎二400边缘设置有定位槽二 402，十字头顶胎二400的边缘轴向设置有十字头顶胎二螺纹通孔二403,十字头顶胎二400通过十字头顶胎二螺纹通孔二403与十字头另一端面圆形凹槽 40螺栓连接固定。
所述十字头压盖100上设置有十字头压盖螺栓通孔101及吊孔102，十字头压盖100与十字头侧壁凹槽10通过十字头压盖螺栓通孔101螺栓连接固定。吊孔102用来吊装十字头压盖100。
所述个十字头压盖螺栓通孔101有6个。十字头压盖100与十字头侧壁凹槽10通过6个十字头压盖螺栓通孔101螺栓连接固定，保证十字头压盖100在车削和磨削加工过程中固定，相对十字头无位移。
所述十字头顶胎一300一端面设置圆形凸台一310，所述十字头顶胎二 400一端面设置圆形凸台二410。
所述圆形凸台一310直径大于十字头一端面圆形凹槽的直径，圆形凸台二410直径大于十字头另一端面圆形凹槽40的直径，圆形凸台一310与十字头一端面圆形凹槽过盈配合，圆形凸台二410与十字头另一端面圆形凹槽40 过盈配合。用铜锤将圆形凸台一310砸入十字头一端面圆形凹槽内，铜锤将圆形凸台二410砸入十字头另一端面圆形凹槽40内。
所述十字头顶胎一300边缘设置的定位槽一302为2个半圆形槽，十字头顶胎二400边缘设置的定位槽二402为2个半圆形槽。
所述十字头配重螺纹通孔一211有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽一210侧壁上，十字头配重螺纹通孔二221有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽二220侧壁上。
所述十字头配重螺栓一212上与十字头的通孔20内壁结合处一端设置有螺帽一213，十字头配重螺栓二222上与十字头的通孔20内壁结合处一端设置有螺帽二214。
所述螺帽一213和螺帽二214的材料为：铜。铜材料的使用减少了十字头配重螺栓一212和十字头配重螺栓二222与十字头的通孔20内壁接触压力。
所述车削加工十字头外圆：先将车床卡盘装夹十字头毛坯一端，十字头另一端用车床尾座顶尖顶住十字头顶胎一(300)上的定位孔一(301)；接着粗车外圆留Φ2mm余量，切深3.5mm，转速60r/mm，进给50mm/r；最后精车外圆留Φ1mm余量，切深1.5mm、转速80r/mm、进给40mm/r；
磨削加工十字头外圆：首先磨床夹紧部件通过十字头顶胎一(300)上的定位孔一(301)和定位槽一(302)及十字头顶胎二(400)上的定位孔二(401)和定位槽二(402)夹紧十字头，百分表检查十字头外圆各处圆跳动及十字头两端面与轴线垂直度＜0.05mm；接着粗磨十字头外圆，留Φ0.5mm余量，百分表检查检测十字头两端面跳动＜0.01mm；最后十字头精磨外圆，刀具采用白刚玉砂轮；
超精磨及抛光加工十字头外圆:先使用40um砂带磨，切深0.005mm,转速 60r/min，进给1mm/min；接着使用30um砂带磨，切深0.0025mm，转速60r/min，进给1mm/min；最后依次使用15um、9um砂带抛光。通过在中心孔偏置型十字头车削、磨削过程中安装十字头外圆加工辅助工装，采用船用柴油机十字头外圆加工方法，设置加工参数。解决了中心孔偏置型十字头车削、磨削相对于回转中心重量平衡及车削、磨削加工十字头外圆加工不连续问题。在保证质量及安全性的前提下，大大提高了生产效率。经实施例验证，全部船用柴油机十字头外圆成品均达到粗糙度Ra0.2，圆柱度≤0.02的要求。

Claims (9)

1.船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于,包括:如下步骤：
步骤一.将十字头外圆加工辅助工装安装固定在十字头上；
步骤二.车削加工十字头外圆；
步骤三.磨削加工十字头外圆；
步骤四.超精磨及抛光加工十字头外圆；
所述十字头外圆加工辅助工装包括：十字头压盖(100)、十字头配重(200)、十字头顶胎一(300)、十字头顶胎二(400),所述十字头压盖(100)形状与十字头侧壁凹槽(10)形状互补，十字头侧壁凹槽(10)底部设置有垫片，十字头压盖(100)圆弧面半径与十字头毛坯圆弧面半径一致，十字头压盖(100)螺栓连接固定在十字头侧壁凹槽(10)，所述十字头配重(200)为两端面分别设置有十字头配重圆形凹槽一(210)、十字头配重圆形凹槽二(220)的圆柱体，在十字头配重圆形凹槽一(210)的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔一(211)及十字头配重螺栓一(212)，在十字头配重圆形凹槽二(220)的侧壁上设置有十字头配重螺纹通孔二(221)及十字头配重螺栓二(222)，十字头配重(200)通过十字头配重螺栓一(212)和十字头配重螺栓二(222)安装固定在十字头的通孔(20)内，十字头顶胎一(300)及十字头顶胎二(400)为直径厚度一致的圆盘，十字头顶胎一(300)中心设置有定位孔一(301)，十字头顶胎一(300)边缘设置有定位槽一(302)，十字头顶胎一(300)的边缘轴向设置有十字头顶胎一螺纹通孔一(303),十字头顶胎一(300)通过十字头顶胎一螺纹通孔一(303)与十字头一端面圆形凹槽螺栓连接固定，十字头顶胎二(400)中心设置有定位孔二(401)，十字头顶胎二(400)边缘设置有定位槽二(402)，十字头顶胎二(400)的边缘轴向设置有十字头顶胎二螺纹通孔二(403),十字头顶胎二(400)通过十字头顶胎二螺纹通孔二(403)与十字头另一端面圆形凹槽(40)螺栓连接固定；
车削加工十字头外圆：先将车床卡盘装夹十字头毛坯一端，十字头另一端用车床尾座顶尖顶住十字头顶胎一(300)上的定位孔一(301)；接着粗车外圆留Φ2mm余量，切深3.5mm，转速60r/mm，进给50mm/r；最后精车外圆留Φ1mm余量，切深1.5mm、转速80r/mm、进给40mm/r；
磨削加工十字头外圆：首先磨床夹紧部件通过十字头顶胎一(300)上的定位孔一(301)和定位槽一(302)及十字头顶胎二(400)上的定位孔二(401)和定位槽二(402)夹紧十字头，百分表检查十字头外圆各处圆跳动及十字头两端面与轴线垂直度＜0.05mm；接着粗磨十字头外圆，留Φ0.5mm余量，百分表检查检测十字头两端面跳动＜0.01mm；最后十字头精磨外圆，刀具采用白刚玉砂轮；
超精磨及抛光加工十字头外圆:先使用40um砂带磨，切深0.005mm,转速60r/min，进给1mm/min；接着使用30um砂带磨，切深0.0025mm，转速60r/min，进给1mm/min；最后依次使用15um、9um砂带抛光。
2.如权利要求1所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头压盖(100)上设置有十字头压盖螺栓通孔(101)及吊孔(102)，十字头压盖(100)与十字头侧壁凹槽(10)通过十字头压盖螺栓通孔(101)螺栓连接固定。
3.如权利要求2所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头压盖螺栓通孔(101)有6个。
4.如权利要求3所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头顶胎一(300)一端面设置圆形凸台一(310)，所述十字头顶胎二(400)一端面设置圆形凸台二(410)。
5.如权利要求4所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述圆形凸台一(310)直径大于十字头一端面圆形凹槽的直径，圆形凸台二(410)直径大于十字头另一端面圆形凹槽(40)的直径。
6.如权利要求5所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述十字头顶胎一(300)边缘设置的定位槽一(302)为2个半圆形槽，十字头顶胎二(400)边缘设置的定位槽二(402)为2个半圆形槽。
7.如权利要求6所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：十字头配重螺纹通孔一(211)有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽一(210)侧壁上，十字头配重螺纹通孔二(221)有4个，均匀分布在十字头配重圆形凹槽二(220)侧壁上。
8.如权利要求7所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：十字头配重螺栓一(212)上与十字头的通孔(20)内壁结合处一端设置有螺帽一(213)，十字头配重螺栓二(222)上与十字头的通孔(20)内壁结合处一端设置有螺帽二(214)。
9.如权利要求8所述的船用柴油机十字头外圆加工方法,其特征在于：所述螺帽一(213)和螺帽二(214)的材料为：铜。
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