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4110柴油机机体主油道加工组合机床设计刘玉梅1潘为祥2(1邵阳学院,邵阳422004)(2神风动力公司,邵阳422000)Thedesignofthemainoilleaddringmathinetoolforcutingofthe4110dieselenginecylinderblockLIUYumei1,PANWeixiang2(1ShaoyangCollege,Shaoyang422004,China)(2ShenfengEngine.Co.Ltd,Shaoyang422000,China)文章编号10013997(2008)09001802【摘要】根据4110柴油机主油道的的技术要求,在工艺分析的基础上,阐述了4110柴油机主油道加工的组合机床设计,该机床设计制造周期短,在实际生产中,动行可靠,操作维护方便。关键词主油道组合机床设计【Abstract】Accordingtotherequirementofmainoilleadfor4110dieselenginecylinderblack,andonthebasisofthetechnicalanalysis,Introducesthedesignofmodularmachinetoolwhichisuseedforcuttingofthemainoillaedof4110dieselenginecylinderblock.Thismachinetoolrunsreliably,Ithassimpleandshortproducingperiodandiseasytooperteandmaintain.KeywordsMailoilleadModularmachinetoolDesign中图分类号TH12文献标识码A*来稿日期200711064结论由设计可以看出,用橡胶和弹簧做成的复合型减振器对低频和高频减振都有很好的效果,可以充分利用橡胶的高阻尼性能和弹簧的低频特性。弹簧喘振是沿弹簧轴线方向发生的低频率、高振幅的震荡现象。这种震荡是一种很大的激振力来源,它会导致系统的强烈机械振动和橡胶超温老化,在很短的时间内造成减振器的破坏,所以不允许弹簧进入喘振区工作。为降低螺旋弹簧的喘振,把螺旋弹簧与防振橡胶串联是有效的。为简化起见,与螺旋弹簧的质量相比,假定防振橡胶的质量可以忽略,换言之,就是不考虑防振橡胶的喘振。这对低于防振橡胶喘振谐振点的频率来说是正确的,螺旋弹簧的喘振从数十赫兹开始发生,防振橡胶则从数百赫兹开始发生,而且由于有内摩擦已不太显著。螺旋弹簧与防振橡胶并联使用的相当多,但对降低喘振谐振点时的传递率效果不大。为此,仍以串联使用为宜。并联使用的目的主要是为了使弹簧特性保持非线性,同时减小弹簧的应力,起到保护弹簧的作用。参考文献1[日]户原春彦.防振橡胶及应用.北京中国铁道出版社,19892刘延柱,陈文良,陈立群.振动力学.北京高等教育出版社,2004**************************************************************1引言为了保证内燃机的正常工作,必须对各个相对运动表面,互相摩擦的部位加注润滑油,使其间形成一层油膜成为液态接触,这样可以减小摩擦阻力,减少机件磨损,延长内燃机的使用寿命。而且通过润滑油不断地流过运动零件的表面,带走零件所吸收的和由于相互摩擦产生的热量,使零件的温度不致过高。而相应的这些油道主要分布在机体内,其中主油道的加工为深孔加工。深孔加工工艺复杂,加工比较困难,影响生产率的提高,为此设计了机体主油道孔加工组合机床。2主油道孔工艺分析4110柴油机机体主油道孔加工工序简图,如图1所示(部分图略)。机体的材料为HT250,硬度为187255HBS,在机体上布局了三个主油道孔,分别为孔1直径Φ16mm深421mm,孔2~4直径Φ19mm孔深588.88mm,孔(3~5)直径Φ16mm深576.88mm,(a)(b)图1主油道孔加工的工序简图MachineryDesign&Manufacture机械设计与制造第9期2008年9月264.62±0.145113.42±0.1266.95±0.1245.25±0.1185.42113.42±0.1264.62±0.1327±0.1185.420.0630.037180.25±0.195.25245.25±0.1266.95±0.112318孔的表面粗糙底度Ra3.2μm,且3孔分别对基准AB有平行度允差不超过Φ0.40mm。所以可采底平面及其面上的面两销定位,利用钻削加工达精度要求,孔24和35由于孔深尺寸大,故采用双向钻,孔1采用单向钻。3机床设计该组合机床总体结构包括左右动力箱、左右多轴箱、夹具、刀具接杆、左右液压滑台、中间底坐、夹具系统、液压、电气系统等几大部分。根据机体油道孔的具体位置,采用滑套式液压动力箱和多轴箱,固定式夹具,整体布局确定为卧式双面钻组合机床,如图2所示。图2组合机床结构1.左动力箱2.左多轴箱3.夹具4.接杆、刀具5.右多轴箱6.右动力箱利用了原产品6105机型的组合机床主油道双头钻床的左右侧底坐、中间底坐、电器柜、液压站和动力箱,配以新制的左右多轴箱、夹具、刀具组成双面卧式组合多轴钻床,来加工4110柴油机机体前后端面上的主油道孔。3.1动力部分动力部件是用以实现切削刀具的旋转和进给运动的部件,是液压滑台和动力的组合。机床动力箱的电机提供多轴箱轮系转动和刀具的旋转切削等动力。动力滑台由滑座、滑鞍和驱动装置所组成,在滑鞍上安装动力箱用以配合多轴箱。3.2多轴箱多轴箱使各主轴获得一定的位置和转速。该机的多轴箱分左右两个,分别实现右三根主轴和左两根同时进给。多轴箱应用标准结构,其组成零件有齿轮、主轴、传动轴、隔套、轴承、箱体、前盖、后盖主润滑组件。多轴箱组装之后,所有主轴孔轴线对主轴回转达的轴线径向跳动量距轴端外地10mm处检测0.07mm,距轴端外地150mm处检测0.07mm在轴端靠近前端处加径向力3kg,检测其轴向活动量为零。在轴端面加轴向力5kg,检测其轴向活动量为零。3.3夹具由于三个主油道孔加工深度大,孔2~4、孔3~5横穿机体,采用双向钻销,孔1单向钻销。要钻削这样的孔,工件安装在夹具上固定不动,刀具做进给。需设置左右钻模架。该夹具,如图3所示,由夹具底座、钻模架、钻套、压板、定位销、支承板、推杆杠杆、轴等零部件组成。根据4110柴油机的设计与加工艺要求,机体加工过程中,大部分工序以一面两孔定位方工,故加工主油道孔,采用以机体底面和其上的两个工艺孔进行定位,限制六个自由度,实现基准统一和基准重合原则。具体定位时,需设置一初定位块,快速找正机体位置。定位元件选择支承板、圆柱销、菱形销。定位销做成可伸缩式,由一个手柄操纵轴的回转,带动推杆杠杆转动一个角度,来达到定位销的伸缩。原设计的可伸缩定位销采用齿轮齿条,如图4所示。(a)(b)图3夹具结构1.压板2.钻模架3.支承板4.手柄5.衬套6、9.推杆杠杆7.圆柱销8.轴10.菱形销11.套12.夹具底座13.初定位块14.钻套图4原升降定位销1.夹具体2.衬套3.定位销4.齿轮5.手柄每个定位销需设置一个手柄定位时,有时由于误操作可能会产生一个定位销到位,一个销不到位的现象,现采用一个手柄控制,可实现两销同时伸缩,结构简单,操作方便。4结束语该组合机床夹具调整灵活,机床运行良好。设计上允分利用原产品6105柴油机的组合机床配件,降低成本,缩短了组合机床设计制造周期,为企业节约了大量资金,赢得了时间和效益。参考文献1大连组合机床研究所.组合机床设计[M].北京机械工业出版社,19752谢家瀛.组合机床设计简明手册[M].北京机械工业出版社,19943戴曙.金属切削机床[M].北京机械工业出版社,1994第9期刘玉梅等4110柴油机机体主油道加工组合机床设计19
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