4102柴油機(jī)車止推孔刀具的改進(jìn)

和文云

摘 要：柴油發(fā)動機(jī)止推孔主要作用是調(diào)整曲軸軸向間隙，是影響發(fā)動機(jī)性能的尺寸之一。原昆明云內(nèi)動力股份有限公司機(jī)體加工車間車削止推孔使用光軸刀桿，加工精度靠反復(fù)調(diào)整兩把車刀位置實(shí)現(xiàn)，切削力靠端面螺母壓緊保證，安裝刀具耗時長，勞動強(qiáng)度大。通過把光軸刀桿改為花鍵刀桿，切削力通過花鍵承載，兩把車刀之間用定尺寸隔套，刀具安裝簡便，加工精度穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：車直推孔； 加工精度； 刀具； 花鍵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.075

1 原車止推孔光軸刀桿加工精度不穩(wěn)定

4102系列柴油機(jī)是昆明云內(nèi)動力股份有限公司主要產(chǎn)品，年產(chǎn)10萬臺以上，發(fā)動機(jī)機(jī)體生產(chǎn)節(jié)拍快。止推孔位于發(fā)動機(jī)機(jī)體第五檔主軸孔，主要作用是控制曲軸軸向間隙，精度關(guān)系到發(fā)動機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是發(fā)動機(jī)機(jī)體加工的重要工序，工序圖見圖1。

車止推孔工序機(jī)體通過一面兩銷定位，車削加工通過液壓滑臺把主軸和刀具伸到機(jī)體第五檔主軸孔固定位置，用液壓油缸推動旋轉(zhuǎn)的主軸實(shí)現(xiàn)車刀偏心完成車削。分析發(fā)動曲軸裝配要求和機(jī)體止推孔加工工序要求，第五檔主軸孔兩端面之間尺寸是加工工序的重要尺寸，為了保證加工精度，原光軸刀桿上兩把車刀之間通過隔套反復(fù)調(diào)整才能達(dá)到加工要求；而原設(shè)計(jì)車刀副后角不足，操作人員為了加工要求，需要手工修磨車刀副后角，一旦刃磨車刀，重新安裝后兩把車刀之間的隔套就需要重新調(diào)整，調(diào)整耗時費(fèi)力。為了保證孔Φ0.35的同軸度，兩把車刀刀尖要同處于一個同心圓上，由于刀桿屬于光軸，無法實(shí)現(xiàn)車刀刀尖的準(zhǔn)確定位，刀尖的位置用簡易工具反復(fù)對比車刀前刀面處于同一個平面來保證；兩把車刀的切削力靠刀桿端面螺母壓緊產(chǎn)生摩擦力來保證，加工過程中刀具容易松動影響加工精度?？傮w原車刀安裝需要反復(fù)調(diào)整，刀具安裝調(diào)整耗時長，勞動強(qiáng)度大，車削加工精度不穩(wěn)定，試車加工容易造成廢品，刀具需要改進(jìn)。車止推光軸刀桿刀具安裝示意圖見圖2。

2 車止推孔刀具改進(jìn)

為了車削止推孔車刀安裝省時省力，根據(jù)花鍵的定心、導(dǎo)向性好，可以分度，承載能力大等優(yōu)點(diǎn)，將光桿刀桿改為矩形花鍵刀桿，刀具內(nèi)孔也改為花鍵，將原刀具2°的副后角加增至4°，不需要再進(jìn)行手工刃磨，在車刀設(shè)計(jì)中除了刀具角度等尺寸外，重點(diǎn)要求車刀厚度尺寸精度，實(shí)現(xiàn)每次安裝刀尖位置準(zhǔn)確，車刀和刀桿改進(jìn)詳見圖3、圖4。

2.1 花鍵刀桿的設(shè)計(jì)

止推孔位于第五檔主軸承孔，第五檔主軸承孔厚度40mm，車止推孔后尺寸為37.5mm，余量1.25mm，結(jié)合機(jī)體材料HT250、切削要素及刀具參數(shù)，通過切削力公式計(jì)算得Fc=264N，切削力較小，對刀桿強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)沒有特殊要求；為了滿足車刀的快速安裝調(diào)整，配合4刃車刀安裝后不用調(diào)整，花鍵刀桿和車刀內(nèi)孔設(shè)計(jì)為4齒矩形花鍵，由于花鍵軸屬于非標(biāo)矩形花鍵，為了加工方便，外花鍵和內(nèi)花鍵采用大徑定心，大徑配合公差選用H8/h7間隙配合，為了提高刀桿耐磨性，增加刀桿的強(qiáng)度，刀桿需進(jìn)行熱處理，硬度為HRC45。車止推孔花鍵刀桿設(shè)計(jì)見圖3。

2.2 車刀的改進(jìn)

根據(jù)刀桿的改進(jìn)，車刀內(nèi)孔由原來的光孔改為內(nèi)花鍵，尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)花鍵刀桿尺寸完成設(shè)計(jì)。為了不再刃磨車刀副后角，將原2°的副后增至4°；為保證每次安裝完成后不用調(diào)整兩把車刀刀尖位置，刀尖的寬度和花鍵凸臺的寬度設(shè)計(jì)為10±0.015，以保證的加工尺寸。車刀設(shè)計(jì)詳見圖4。

3 結(jié)語

車止推孔刀具經(jīng)過改進(jìn)設(shè)計(jì)（改進(jìn)后的刀具安裝示意見圖5），經(jīng)過改進(jìn)后實(shí)際應(yīng)用，每次更換刀具只需直接將車刀安裝，不需要重復(fù)調(diào)整，大大節(jié)約了加工輔助時間，也降低了操作者的勞動強(qiáng)度，加工尺寸也很穩(wěn)定；車刀切削刃也不用手工修磨，提高刀具壽命，降低了刀具成本。

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