16V240ZJB柴油机机体加工工艺

砂户、尸、尹声、口声、冷热工艺、砂、洲、洲、尹柴?油机机体加工工艺,资阳内燃机车工厂马承民【摘要】本文以铁路牵引用的柴油机的机体加工为例,对大型机体的现行加工工艺作了分析,论述了应用机电一体化设备改进这一工艺的必要性,并对采用龙门式加一工中心加工的工艺作了具体介绍。

主皿词内燃机车柴油机机体加工生产线加工中心一、引言要求如表,端视图见下图。

大功率柴油机的机体,由于结构复杂、尺寸和重量大、加工精度要求高,因此加工难度很大。

以我国铁路牵引用的柴油机为例,其机体是铸焊结合的钢质结构现已有球墨铸铁整铸机体投入试用,但尚未批量生产,其成品长、宽肠协、高、重。

机体上有精度的孔个,各种螺纹孔个,重要形位公差项。

其主要部位的加工机体与时外同类产昌主典娜位的尺寸公位、形位公位和衰面粗粗度的比较襄项项目目肠如美国’卜娜法口主主轴承孔孔径尺寸公差差人人肠肠凸凸轮轴孔孔径尺寸公差差‘城抓价价,,相组于,〕〕〕气气虹鑫安装孔孔径尺寸公差差上娜下下下下下那主主轴承孔同轴魔魔相邻邻帕肠肠番立方咸水平方向总总总体体敷黔间姗毗毗垂直方向水水水水水平方向凸凸轮轴孔圈轴度度相邻邻帆今。

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和《机东本翻浑艺》职限盆年娜每翻xH譻cn?要有可靠而先进的工艺,而且对专用机床的精度要求很高。

一由于目前国内缺少生产大型组合专用机床的专业厂家,因此加工大型机体的专用机床多由内燃机制造厂家自行设计制造和安装调试,故一般专机的精度储备少,耐久性差,且制造周期长,从而影响了机体加工精度的进一步提高。

此外,一般机体的设计基准是曲轴孔的公共轴心线,而曲轴孔公共轴心线是一条空间的假想线,其工艺性差,特别是对大型机体,用曲轴孔定位较为困难,所以在采用通用设备和专机的工艺方案时,往往不得不采用以机体底面和侧面作工艺基准,并把此工艺基准通过技术措施和原设计基准充分协调,以保证机体的加工精度达到设计文件所规定的要求,为此还得配备一些专用检具来统一和传递各种专用机床的工艺基准面的位置精度。

尽管这样,由于机体的加工工序多、周转时间长,不同工序的工艺基准转换次数多,因此稍不注意即会给机体加工质量带来不良的影响,从而使机体加工质量的稳定和进一步提高都变得十分困难。

另一方面,机体加工中精度要求最高的是铿孔工艺。

在采用专用机床的锤孔工艺中多用锐杆进行锉削。

机体加工中的键杆大致有两种定位方法。

一种是采用锉模定位,橙杆在铿模游动套中旋转并走刀,进行切削加工,如机体的曲轴孔、凸轮轴孔的锉孔加工。

这样,其各孔同轴度主要依靠锉模孔的同轴度和锉杆的直线度来保证。

但是对于象柴油机这样长达,的大,型机体,用于加工曲轴孔和凸轮轴孔的膛模和铿杆的长度当在以上,这些装备本身精度的制做和保持都是极困难的,因此机体加工精度的保证和提高也就更困难了。

机体加工中另一种锉孔工艺是采用金刚锉头锉削,即在幢头悬臂上装有键杆,没有锉模定位装置,其定位完全由滑台来完成,如机体上的气缸孔和喷油泵孔的加工即是如此。

这样,《机车车辆工艺》年第期设计图纸要求很高的机体气缸孔轴线对曲轴孔轴线的垂直度和位移度就取决于金刚锉锉杆的轴线对猾台运动方向的平行度和滑台运动方向对机床工作台运动方向的垂直度以及锉杆轴线对曲轴孔轴线的位移度,这个原理同样也适用于喷油泵孔轴线和凸轮轴孔轴线的相对位置精度要求。

对于象柴油机机体自气缸孔顶面到曲轴孔轴线长度达的大型机体,要达到设计规定的垂直度和位移度,同样气缸孔幢床等专机的制做精度和精度的保持也是很困难的,这也制约着机体加工精度的进一步提高。

最后,采用专用机床生产线工艺方式加工机体的主要不足之处是该生产线是刚性的,即一条生产线主要是其中的组合专用机床和专用工艺装备只能适用于一种定型的产品,产品的变更将会导致设备的改造甚至更新,因而不利于新产品的开发和多品种生产。

三、机电一体化设备在大型机体加工中的应用当前,金切机床机电一体化的发展,为大型柴油机机体加工工艺的发展提供了良好的条件。

现在应用的机电一体化设备主要有数控机床、计算机数控机床、加工中心、柔性加工单元以及由这些设备组成的柔性加工系统。

上述机电一体化设备的每一步发展,都使产品的生产进一步柔性化、自动化和优化,从而不仅大大地提高了产品质量,、也大大地提高了生产效率。

据日本山崎铁工所的实践,采用可使劳动力减少,流动资金减少,在制品减少,加工周期缩短。

但是,对于大型的柴油机机体加工而言,由于机体尺寸大、重量重,而且生产量相对不是很大,因此采用加工中心具有一定的优越性。

因为这种方式不仅能发摔机电一体化设备工序集中屯适应性强、加工精度和生产效率高的优点,也避免了因工件尺寸大、重量重而带来的托盘自动更换等技术难度较大的过剩功能。

对于大型机体加工,采用龙门式加工中心尤具优越性。

这主要的是机体主要加工土序的装夹位置接近或与柴油机工作时的实际安装位置一致,因此可提高柴袖机的实际组装精度,其次,龙门式结构刚度大,机床精度保持性好,可靠性高再之,曲轴孔和凸轮轴孔以及气缸孔等的锉削在垂直位置,没有侧向力,也没有卧式机床因较长的悬臂而引起的幢杆挠度,因此更能保证加工质量。

鉴于上述原因,我们在匕阳柴油机机体的加工中,选用了龙门式加工中心。

加工识备的选用我厂用以加工柴油机机体的设备,是由联邦德国科堡公’司生产的龙门式加工中心,型号为一。

其主要规格为工作台宽度工作台长度双工作台龙门通过宽度最大通过高度的双工作台联接后的总行程双工作台分解后单工作台行程巾主轴转速范围刀库装刀份。

把,装刀最大直径巾各向进给速度工作台纵向句钱铣头横,向滑枕垂向名向皿横梁垂向向一动该机床的主要特点是具有能进行强力切削的大功率直流电机驱动的幢铣头,功能多,四个坐标的侧量系统,都采用精度高并便于调整的反射式带状金属光栅作为进给系统和闭环反馈元件四个坐标的进给都采用宽调速直流伺服电机驱动,全控桥、无环流可控硅整流调速,全闭环的伺服进给系统,横梁具有自动调平补偿装置滑枕式搅铣头具有能自动更换多种附件头的功能和附件头自动。

转位功能,以保证多工位、多工序的加工性能,撞价头还具有能自动调整键铣头和附件头轴线与加工面垂直度的功能,故能保证得到所需的各种刀花,了具有故障诊断显示功能,便于发现和排除故障具有健铣头给定功率与进给量调节的“自适应”功能,能对锐铣头附件起到保护作用,如配有测量头附件,则能进行自动测量,以保证加工质量。

加工工艺柴油机机体在一加工中心上从毛坯到成品的全部加工分。

次装夹完成,加工工时为恤。

,详见表。

上述加工工时为机床和刀具能力所能达到的机动工时,在实际使用中,还应考虑刀具的最佳使用寿命,因此切削用量的选取应适中考虑了刀具寿命后的加工工时为,同时还妥化费一定的非机动辅助工时,所以加工一台机体的实际工时近。

与原工艺相《机车卒栩工艺》年第期比,工效提高近倍。

柴油机机休在一上的加土工艺襄刻一装夹工位加工主要内容次序表加工时何…馨馨…一藏赢瓦?结合面、主轴承”安装侧、、…。

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鹦寥合计职与采用专用机‘床加工机体的工艺方法相比,上述工艺方法除具备前面所说的机电一体化设备所共同的优点外,还有一些特点。

联邦德国西门子公司数控系统的功能使得在精加工阶段可以以原设计基推曲轴孔轴心线作为基准来加工其他相关部位如气缸孔、凸轮轴孔等,从而实现了工艺基准与设计基准的统一,因此提高了被加工部位的拉置精度。

加工曲轴孔粕凸轮轴孔不是用穿锉杆的办法,而是借助加工中心计算机的功能和机床较高的走位精度达和重复定位精度达。

,用一个专用的直角饰头,玻黔娜进行加工。

这样,既避免了长大镬杆的秘做困难和加工时的挠度影响,同时还可以对特定的某一挡单独进行加《机车车辆工艺》主卯年维期速访s v兛一二,从而十分有利于机体曲轴孔和凸轮轴孔的修理。

系统的功能还使得气缸孔的粗加工可以以铣代膛,从而大大提高工效。

经济效果柴油机机体使用一龙门式加工中心加工后,加工质量和生产效率都得到了明显的提高,其中儿项如表所示。

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为了充分发挥专用机床和加工中心各自的优点,我们调整了工艺,‘编制了用专机和加工中心混合加工机体的工艺。

我们调整工序的原则是充分发挥专用机床和加工中心各自的优点,充分提高加工能力。

精度和形位公差要求较高的部位在加工中心上加工。

在专机生产线上部分工序能力不足的改在加工中心上加工。

尽量减少进口刀具的消耗量,合理分配工序切削量。

实践证明,上述调整取得了良好的效果。

四、结论。

存在的问题及所做工作加工中心在机体加工的应用中取得了显著的成效,但当前也还存在着一定的问题,其中主要的是国内的机床技术与国外相比还有一定差距,因此当进口设备零部件一旦损坏,尤其是、系统中的元器件损坏,在国内一时难以得到修复或更换。

国内的刀具行业一时还适应不了加工中心的要求,加工中心刀具的国产化工作有待进一步完善。

加工中心的使用,对人员的素质要求琴高‘不仅要求工艺人员能熟悉计算机,开发加工工艺软件,以适应多品种生产的要求,而且为了保证加工中心可靠而高效地工作,对操作人员和设备人员的要求也较高。

大功率柴油机机体的加工,由于其结构复杂、尺寸大、重量重、精度要求高,因此工艺难度较大。

幻大型机体现行的用专用机床与通用设备组成的刚性生产线加工,有一定的薄弱环节,已不能适应柴油机更新换代和多品种的生产要求。