■北京力準(zhǔn)機(jī)械制造有限公司 (101101) 張春華
預(yù)變形在發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工工藝中的應(yīng)用
■北京力準(zhǔn)機(jī)械制造有限公司(101101)張春華
摘要:在發(fā)動(dòng)機(jī)零件加工中,因加工變形使零件超差的情況不少。針對(duì)這一問(wèn)題,本文通過(guò)3個(gè)案例分析產(chǎn)生零件變形的原因,并采取相應(yīng)的辦法,將零件的變形控制在允許的范圍內(nèi)。
控制零件加工變形的方法有很多,這里,僅舉以下幾例對(duì)采用預(yù)變形來(lái)控制零件加工變形的辦法給以說(shuō)明。
(1)例1:圖1為發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸套精加工工序及相關(guān)要求。
圖1a為原加工工藝在總裝前的有關(guān)要求,此時(shí)缸套的圓柱度為φ0.002mm。在發(fā)動(dòng)機(jī)總裝后,由于缸蓋聯(lián)接螺釘拉力的影響,在缸套的上部產(chǎn)生局部變形(圖1b中16個(gè)黑點(diǎn)處),這時(shí)缸套的圓柱度已經(jīng)超差,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降。
圖1
為解決這一問(wèn)題,用鋼板做一模擬缸蓋,在缸體精加工前按裝配要求與缸體聯(lián)接,缸體因受到螺釘拉力產(chǎn)生預(yù)變形(見圖1b),這樣缸體在精加工后未卸下模擬缸蓋前,缸套達(dá)到圖樣要求。注意:卸下模擬缸蓋后缸套孔不圓,但總裝時(shí),由于缸蓋聯(lián)接螺釘?shù)睦?,使缸套又恢?fù)達(dá)到圖樣要求,從而達(dá)到提升發(fā)動(dòng)機(jī)性能的目的。
(2)例2:圖2為軸瓦拉削機(jī)的夾具圖,為保證軸瓦拉削質(zhì)量,必須使軸瓦與胎具貼合面積大于85%,特別是軸瓦中部和兩側(cè)要完全貼合。
圖2
這就要求脹塊1在壓緊軸瓦(等厚體)后其輪廓與胎具11輪廓之間為等厚面(其厚度等于軸瓦厚度)。為達(dá)到上述要求,將脹心7按要求加工(見圖3左上,其外形為圓柱面,與脹塊斜面的接觸為線接觸),脹塊在最終磨加工前要留出磨量(見圖3左中);在脹塊最終加工時(shí),用螺釘3聯(lián)接脹心2、調(diào)整墊5和脹塊組成組件。調(diào)整墊的作用是使脹心對(duì)脹塊產(chǎn)生需要的脹緊力和脹緊變形,此時(shí)脹塊的外圓柱面在脹緊力的作用下變形成為一個(gè)卵圓柱面(見圖2左下),然后再磨出脹塊所要求的半圓柱面R1。注意:當(dāng)松開組件后脹塊由于材料
的彈性恢復(fù)其工作面不是半圓柱面R1。
(3)例3:如圖3所示,單缸發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸套上部為懸空布置,四周為水套,因而剛性較差。在最后工序珩磨缸筒1時(shí),受脹力的作用,上部讓刀多,下部剛性較好讓刀少。工序完成后,由于材料彈性恢復(fù)使缸筒直徑上小下大,工件質(zhì)量不合格。解決辦法:將珩磨頭做成上大下小錐型(刀具預(yù)變形),這樣珩磨時(shí)上部比下部多珩掉一些,使珩后缸筒彈性恢復(fù)時(shí)達(dá)到加工要求。
圖3
夾具組裝后,在未壓緊軸瓦10前脹塊未受脹緊力,其工作面不是半圓柱面R1(預(yù)變形);在工作時(shí),當(dāng)頂桿通過(guò)脹心和脹塊壓緊軸瓦時(shí),由于脹心對(duì)脹塊的脹緊作用,使脹塊張開,其變形使脹塊工作面成為半圓柱面R1,這樣就保證了夾具的貼胎要求。以上例1采用的是使工件預(yù)變形后進(jìn)行加工;例2采用的是刀具預(yù)變形后對(duì)工件進(jìn)行加工;例3采用的是夾具預(yù)變形使工件夾緊進(jìn)行加工;最終,都能達(dá)到提高零件加工精度,使其合格的目的。
實(shí)際生產(chǎn)中,零件加工變形的形式千變?nèi)f化,原因很多,解決也較麻煩,在這里僅舉3例來(lái)說(shuō)明用預(yù)變形措施來(lái)解決工件加工變形的辦法,希望能對(duì)同行有參考作用。
收稿日期:(20140825)