1 气门挺杆孔的加工要求

图1 135型柴油机机体

2 挺杆孔加工工艺

1. 由于气门挺杆孔直径小、尺寸精度高、表面粗糙度低、底孔为铸孔等特点，采用粗镗、半精镗、铰挤三道工序来加工。粗镗工序主要切除大部分加工余量；半精镗可以纠正底孔的偏心和直线性，以保证孔的位置精度，为下一道工序铰挤创造较好的加工条件；铰挤工序达到最终的尺寸精度和粗糙度要求。各工序的工艺参数见表1。 表1 工艺参数工序号工序
   内容刀具
   材料加工
   尺寸
   mm加工
   余量
   mm切削
   速度
   m/min刀具
   转速
   r/min进给
   量
   mm/min1粗镗YG837.755～635295742半精镗YG639.752504001003铰
   挤YG639.99
   40.030.24
   0.0486530
2. 为使机床同时满足4135型柴油机机体4缸8挺杆孔的加工要求，将6135型机体12个挺杆孔分在3个工位上加工，每个工位加工4个，这样既简化了机床结构，降低了主传动功率，又扩大了机床的加工范围，改善了机床的适应性。

3 机床的总体设计方案

1.床身立柱 2.夹具 3.刀具 4.活动模板 5.液压系统 6.电控系统 7.主轴箱 8.冷却系统 9.润滑系统 10.动力部件
图2 机床布局

图3 刀具

4 机床的主要部件

1. 刀具
   按挺杆孔加工工艺方案，机床配置了图3所示的专用刀具。图3中1为粗镗、半精镗刀具结构，采用双刀头硬质合金镗刀块，粗镗至f37.75，切深2～3；半精镗至f39.75，切深1；刀杆采用开油沟的圆柱形导向。2为铰挤复合刀具，刀具上部为开油沟的圆柱导向；中部为开有铰刀齿形的直槽导向；铰刀尺寸为f39.99，切深0.12，前端为无刃铰挤刀，挤孔至f40.026，挤孔余量为0.04。
   由于挺杆孔深入机体内部达412mm，孔径小，刀杆细长刚性差，为提高加工时的稳定性，采用了上下两层固定式导向装置。
2. 夹具
   1. 目前大多数柴油机厂采用的夹具形式为：工件以F面及F面上的两个专用工艺孔定位(图1)，自下向上施加夹紧力，将F面紧靠在框架式夹具上盖下方的定位块上，实现定位夹紧。刀具以插在凸轮轴孔(H)中导向轴上的导向套及夹具上盖上的导向套导向。用人工或专用液压牵引机构来插拔导向轴。这种夹具形式存在以下缺陷：
      1. 采用框架式夹具，机体从侧面进出、安装，加工时观察、测量不方便。
      2. 夹紧力与切削力、机体重力方向相反，所需夹紧力大，定位夹紧的稳定性差。
      3. 框架式夹具及导向轴插拔液压牵引机构复杂、庞大、成本高。
   2. 在本机床夹具中机体以E面和1^#、6^#两个相距最远的气缸孔K定位。图2中，在夹具底座21上，装有平面定位块和两个定位销22，23，以可靠地安装工件，在两个定位销中间设计了液压下拉式叉形压板24直接夹紧工件，夹具安装在四工位移动工作台台面上。导向轴25由主托架26和副托架27支撑、轴向定位，安装在机体的凸轮轴孔H中。主托架位于夹具底座上，内设计有导向轴轴向精定位插拔锥销机构；副托架固定在移动工作台的滑座上。当工作台及夹具移动时，导向轴可以自动插入或拔出机体凸轮轴孔。设置在导向轴上的导套作为刀具的前导向，紧靠加工部位，刀具的后导向布置在悬挂于主轴箱下方的活动模板4上。模板与夹具的相对位置依靠模板上的两个定位套和夹具墙板28上的4个定位销29的配合来确定，这4个定位销两两间距相等，对应于三个加工工位。
      该夹具的特点是：

      1. 全敞开式结构便于工件的安装和检测。
      2. 加工时工件的夹紧力与切削力、重力方向一致，因工件较重(318kg)，所以所需夹紧力小，而安装可靠。
      3. 采用E面和二个气缸孔定位，使挺杆孔的设计基准和定位基准、装配基准重合，有利于提高孔系加工精度和装配精度。
      4. 夹具结构简单，成本低，操作方便，能实现加工过程的半自动循环。

5 机床的控制与工作循环

图4 机床工作循环图