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高效加工氣缸蓋電熱塞孔的工藝安排

2018-3-27 來源：山東華源萊動內燃機有限公司作者：薑興國，冷長庚

摘要: 本文通過對柴油機氣缸蓋電熱塞孔的結構分析及加工（gōng）工藝改進，介紹了在批量生產時采用（yòng）組合（hé）機床、組合刀（dāo）具高（gāo）效加工氣缸蓋電熱塞孔的工藝。

關鍵詞: 電熱塞孔; 組合機床; 複合刀具（jù）

引（yǐn）言

柴油機氣缸蓋電熱塞（sāi）孔受氣缸蓋整體結構、布局的影響，通常為較複（fù）雜（zá）的多（duō）參數的深孔（kǒng）結構，電熱塞孔與（yǔ）發動（dòng）機燃燒室相通，其密封性能直接影響發動機整機的性能，為此，加（jiā）工工藝的合理性直（zhí）接影響電熱塞孔的加工精度和效率。

某型柴油機（jī）氣（qì）缸蓋電熱（rè）塞孔的結構如圖 1 所示: 角度為複合角度( 28°，15°) 、孔徑為複合孔徑( M8 × 1，Ф7，Ф4． 5) 、孔深為深孔( 89mm) ，其中（zhōng） Ф7孔的底端為密封麵，電熱（rè）塞孔的結構複雜，屬於深孔加工，加（jiā）工有一定難度。

在產品試製時，氣缸蓋（gài）電熱塞孔是安排在加工（gōng）中（zhōng）心上完成的。加工精度雖然能夠保證（zhèng）產品設計圖紙要求，但生產（chǎn）效（xiào）率低下，嚴重製約（yuē）產能的提高。為此應在批量生產時探討，采用高效加工氣（qì）缸（gāng）蓋電熱塞孔的（de）工藝安排（pái）.

圖 1 4TD60 型柴油機氣缸蓋（gài）電熱塞孔結構

1 、用於批量生產的高效加工氣缸蓋電熱塞

孔的工（gōng）藝批量生產時，通過深入分析論證，確定（dìng）采用（yòng）多軸組合機床與複合（hé）刀具加工（gōng）的工藝方案進行氣缸蓋（gài）電（diàn）熱塞孔的加工，具體內容如下:按（àn）照試製時加工中心安排的工藝流程（chéng），需要五台組合機床，通過對刀具優化，采用了複合刀具，合並了（le）加工工步，可以用三台組合機床完成電熱塞孔（kǒng）加工，從而減少了（le）組合機（jī）床設備的資金投入。

為保證氣（qì）缸蓋電熱塞孔的位置加工精度，在第一台組合機（jī）床（chuáng）設計時，采（cǎi）用滑動導套，使其刀具的導向端麵盡量靠近加工平麵。

通過油缸，拉塊帶動滑套運動，當液壓（yā）插銷發出指令，帶（dài）動滑套前送，進給滑台工進，加（jiā）工完（wán）成，進給滑台退回，滑套退回。如圖 2 所示（shì）。

圖 2 組合機床示（shì）意圖

第一台組（zǔ）合機床動作循環過程: 將氣缸蓋（gài）推入機（jī）床夾具中→按下啟動開關（guān）→定（dìng）位銷油缸與滑（huá）動導套油缸同時動作，完（wán）成工件定位與滑動導套移動靠近加工麵→定位完成後發（fā）出指令，夾緊油缸動作夾緊工件→夾緊完（wán）成（chéng）後發出指令，進給滑台工進，加工完成→加工完成後發出指令，進給滑（huá）台退回（huí）→滑台退回後發出指令，定位銷油缸與滑動導套油缸同時動（dòng）作，完成工件定（dìng）位銷退回與滑（huá）動導套移退回→將工件推出（chū）夾具，進入下一個工作循環。

氣缸蓋電（diàn）熱塞孔在第（dì）一台組（zǔ）合機（jī）床（chuáng）夾具中的位置是孔口朝（cháo）斜上方向，鑽孔後部分鐵屑會留在電熱塞孔內，為防止後續鑽孔及锪端麵工序孔內鐵屑累積引（yǐn）起斷刀具問題的發生，在第（dì）一（yī）台組合（hé）機床與第二台（tái）組合機床之間安排了鑽孔後的鐵屑（xiè）清（qīng）理，用風吹淨孔內鐵（tiě）屑。

在第二台（tái）組合機床采用了 12×7 ×45 複合刀具，一次加工完（wán）成（chéng）孔（kǒng）口倒角（jiǎo）、锪平7 台階麵、鑽 45 孔。同時為減少刀具的浪費，倒角刀與複合鑽采用分體（tǐ）結構，在複合鑽或倒（dǎo）角刀磨鈍時單獨更換，避免了整（zhěng）體更換刀具的浪費，刀具簡圖如圖 3所示。

圖 3 刀具簡圖

2 、效果分析

通過以上加工（gōng）工藝安排，機床工裝，刀具的設計改進，減少了生產工序，提高了加工效率（lǜ），正常需要五台設備完成的工序，優化後隻需要三台設備，最大限度的減少了設備數量和投資。同（tóng）時每台設備加工的生產節拍≤2． 1 分鍾( 含工（gōng）件上下料時間) ，並在組合機床設計中，複合了另一麵上大多數孔的加工，生產效率比（bǐ）加工中心設（shè）備提高了（le）幾十（shí）倍，最大（dà）限度（dù）的降低了單件加工成本。

3 、小結

對於氣缸蓋電熱塞孔（kǒng）的加工，產品試製階段和批量生產階段的側重點（diǎn）不同，因此其加工（gōng）工藝安排和使用的設備也就不同，試製階段，主要以利用已有的加工中（zhōng）心通用設備和（hé）標準刀具，新增複合角度的專用夾具完成加工，達到產品圖紙要求為主，生產效率及生產成本不是主要考慮的因素; 而批量生產階段主要考慮在保證加工（gōng）精度的前提下，以（yǐ）提高生產效率，保證生（shēng）產節拍，降低單件生產成本為主，因此，本文中對氣缸蓋電熱塞孔加工的批量生產階段重點分析（xī）論證，采用了組合機床與複合刀具的方式安排（pái）加工，應用最（zuì）優化、最高效的加工氣缸蓋電熱塞孔工藝，達到了預期效果。為今後同類孔結構的加工積累了經驗（yàn），提供了借鑒依據。

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