高精度内燃机气缸体双轴孔精镗组合机床设计探讨

摘要

潍坊柴油机厂(后简称潍柴厂)生厂的X6170Z柴油机是在引进德国MAN公司技术基础上开发的新一代的中速柴油机,产品具有国际九十年代先进水平.作为柴油机机体加工中的关键工序,主轴孔及凸轮轴孔的镗削精度问题长期以来一直是制约该厂生产的瓶颈问题.为了解决生产中存在的这一问题,提高生产效率,满足批量生产的需求,需设计专门用来镗削主轴孔及凸轮轴孔的组合机床.该文主要以潍柴厂生产的X6170Z柴油机机体(该论文中机体特指包括气缸体、曲轴箱、主轴承盖等零件组合而成的部件)为例,着重介绍了柴油机机体曲轴轴瓦孔、凸轮轴轴瓦孔精镗组合机床的设计.经过分析认为设计难点主要在多层壁加工系统刚性不足、导向系统的导向精度、加工过程中的振动、主轴部件刚性及运动精度、动力运动部件的运动精度五大部分.该文从机床布置、镗削工艺、镗模、镗杆、镗刀、精镗头的设计等诸方面进行了分析、探讨,对以上五个难点问题给以解决.并且通过理论分析、实际设计、制造、应用,积累了一定的设计经验,形成了一套设计思路. 该设计中采用的拉镗工艺,打破了常规设计中采用推镗工艺的设计方法,减少了镗杆的变形,从一个方面保证了加工精度.该机床已完成预验收,应用于生产实际中,经过使用验证,完全达到和超过X6170Z柴油机机体的设计要求,效果良好,满足了X6170Z柴油机批量生产的要求.该机床的设计验证成功,为今后高精度内燃机机体双轴孔精镗组合机床提供了设计参考.

目录

文摘

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第一章引言

1.1国内外主轴承孔和凸轮轴孔在组合机床上的加工概况

1.2潍柴厂6170Z柴油机的生产需求

1.3机床的总体设计方案

1.3.1机床的配置

1.3.2机床的主要技术参数

1.3.3机床的工作循环

第二章镗削工艺

2.1拉镗加工

2.2合理的工序安排

2.3切削参数的选择

2.4双刀及分组错开加工工艺

第三章精镗模设计

3.1提高导向精度及刚度

3.1.1镗架布置及导向设计

3.1.2导向设计

3.1.3“外滚式”导向装置对镗孔精度的影响

3.2镗架轴承的选用、布置及预紧

3.2.1镗架轴承的选用

3.2.2镗架轴承的布置及预紧

3.3导向套材料的选择

3.4提高工件的定位精度

3.4.1工件的定位

3.4.2工件的夹紧

3.5让刀及辅助支承机构的设计

第四章 镗杆、镗刀的设计

4.1凸轮轴轴瓦孔加工镗杆设计

4.1.1内滚式镗杆

4.1.2分体式结构

4.1.3镗杆材料及热处理

4.1.4镗杆轴承的润滑

4.2镗刀设计

4.2.1阻尼抗振镗刀设计

4.3镗刀在镗杆上的安装

第五章精镗头的设计

5.1主轴参数的选择

5.1.1主轴的主要参数

5.1.2主要参数的确定

5.2主轴支承系统设计

5.2.1轴承型号的选择

5.2.2轴承的安装和调整

5.3传动系统设计

5.4主轴定位系统设计

第六章机床验收情况

6.1机床验收结果

第七章结论

参考文献

附录

致谢