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CN112439906B - 柴油发动机中轴承环的加工工艺 - Google Patents

柴油发动机中轴承环的加工工艺 Download PDF

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CN112439906B CN202011267476.3A CN202011267476A CN112439906B CN 112439906 B CN112439906 B CN 112439906B CN 202011267476 A CN202011267476 A CN 202011267476A CN 112439906 B CN112439906 B CN 112439906B
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Abstract

本发明公开了柴油发动机中轴承环的加工工艺，工艺步骤如下：（1）粗车得到铝环；（2）对铝环进行车内孔，然后对铝环的内孔倒斜角；（3）制作外圆车削工装；（4）通过外圆车削工装装夹铝环，然后对铝环车外圆；（5）通过加工中心将铝环两端面上的油槽铣削出来；（6）制作端面车削工装；（7）通过端面车削工装装夹铝环，然后对铝环车端面；最后就能得到轴承环。采用所述的加工工艺能避免铝环因装夹变形而影响加工精度，并且将端面的车削加工单独留到了最后，这样能防止端面加工的精度受到其它特征加工的影响，从而保证了轴承环两端面的平面度公差能达到0.02mm。

Description

柴油发动机中轴承环的加工工艺
技术领域
本发明涉及工件加工工艺领域，具体涉及柴油发动机中轴承环的加工工艺。
背景技术
柴油发动机中的轴承环为铝环，该种轴承环的两个端面上分别需要加工油槽，轴承环两端面的平面度公差需要达到0.02mm，但是由于轴承环尺寸小、厚度薄、材质软导致轴承环在加工装夹时很容易变形，从而导致轴承环的平面度公差很难达到0.02mm，通常只能达到0.05mm。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将提供一种能使轴承环两端面的平面度公差达到0.02mm的柴油发动机中轴承环的加工工艺。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：工艺步骤如下：
（1） 对铝料进行粗车，从而得到铝环；
（2）将铝环装夹于车床的卡盘上，然后对铝环进行车内孔，将铝环的内孔尺寸车至产品所需尺寸，车完内孔后按照产品尺寸对铝环内孔的一个端口进行车削倒斜角，然后翻转铝环并重新装夹，接着按照产品尺寸对铝环内孔的另一个端口进行车削倒斜角，铝环内孔两端的斜角斜度相等；
（3）制作外圆车削工装，外圆车削工装包括：芯棒和夹紧帽，在芯棒的外端上车削加工有一个圆柱段；
（4）将芯棒装夹于车床的卡盘上，然后将车完内孔的各个铝环一起套装于圆柱段上，圆柱段能对各个铝环进行径向定位，接着将夹紧帽套盖于圆柱段的外端上，并且通过车床尾座上的顶尖顶住夹紧帽，使得各个铝环能相互紧靠着被夹紧固定于圆柱段上；然后通过车床将各个铝环的外径一起车至产品所需尺寸；
（5） 通过加工中心工作台上的定位凸台插于铝环的内孔中而将铝环定位于工作台上，然后通过压板压住铝环而将铝环固定于工作台上，接着通过加工中心对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的一个端面上的油槽加工出来，然后将铝环翻转并重新定位固定，接着通过加工中心再对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的另一个端面上的油槽加工出来；
（6） 制作端面车削工装，端面车削工装包括：装夹圆柱和定位盖板，在装夹圆柱的外端面上车削加工有一个圆形的定位台阶，在装夹圆柱外端的中心处加工有一个与定位台阶同轴的螺纹孔；定位盖板为一个圆形板，在定位盖板的外圈内边沿上倒有斜度与铝环内孔端口上的倒角相等的斜角，并且定位盖板的直径大于铝环内径，但是小于铝环内孔端口倒角的最外圈，另外，在定位盖板的轴心处加工有一个螺栓孔；
（7） 将装夹圆柱装夹于车床的卡盘上，然后将铝环套装于定位台阶上，定位台阶能对铝环进行径向定位，接着使定位盖板以其外圈边沿上的倒角与铝环内孔端口上的倒角相贴合着盖于铝环上，然后通过螺栓穿过螺栓孔旋入螺纹孔中而将定位盖板锁紧按压于铝环上，从而将铝环固定于装夹圆柱上，接着通过车床按照产品尺寸对铝环上朝外的端面进行车削，车削完一个端面后将铝环翻转并重新定位固定，然后通过车床按照产品尺寸再对铝环上朝外的端面进行车削，从而来完成铝环另一个端面的端面车削加工，最后就能得到所需尺寸的轴承环。
进一步的，前述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其中：螺栓孔的孔径比螺纹孔的孔径大2mm。
进一步的，前述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其中：定位盖板的直径比铝环内孔端口倒角的最外圈小1mm。
进一步的，前述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其中：定位盖板的材质为铝。
进一步的，前述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其中：装夹圆柱上的定位台阶和螺纹孔都通过车床加工得到，在加工定位台阶和螺纹孔的过程中，装夹圆柱只进行一次装夹，在加工得到定位台阶和螺纹孔后装夹圆柱不从车床上取下而直接用于铝环的加工。
本发明的优点为：采用所述的柴油发动机中轴承环的加工工艺能避免铝环因装夹变形而影响加工精度，并且将端面的车削加工单独留到了最后，这样能防止端面加工的精度受到其它特征加工的影响，从而保证了轴承环两端面的平面度公差能达到0.02mm。
附图说明
图1为本发明所述的外圆车削工装的结构示意图。
图2为本发明所述的端面车削工装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。
柴油发动机中轴承环的加工工艺，工艺步骤如下：
（1）对铝料进行粗车，从而得到铝环；
（2）将铝环装夹于车床的卡盘上，然后对铝环进行车内孔，将铝环的内孔尺寸车至产品所需尺寸，车完内孔后按照产品尺寸对铝环内孔的一个端口进行车削倒斜角，然后翻转铝环并重新装夹，接着按照产品尺寸对铝环内孔的另一个端口进行车削倒斜角，铝环内孔两端的斜角斜度相等；
（3）如图1所示，制作外圆车削工装，外圆车削工装包括：芯棒1和夹紧帽2，在芯棒1的外端上车削加工有一个圆柱段11；
（4）将芯棒1装夹于车床的卡盘上，然后将车完内孔的各个铝环3一起套装于圆柱段11上，圆柱段11能对各个铝环3进行径向定位，接着将夹紧帽2套盖于圆柱段11的外端上，并且通过车床尾座上的顶尖顶住夹紧帽2，使得各个铝环3能相互紧靠着被夹紧固定于圆柱段11上；然后通过车床将各个铝环3的外径一起车至产品所需尺寸；采用外圆车削工装后能使多个铝环3一起车外径，从而能提高加工效率，另外，车外圆工序不能采用卡盘夹于铝环外圈的方式装夹铝环，因为这样不仅妨碍了车外圆，并且还会使铝环容易变形，外圆车削工装采用对夹端面的方式来装夹铝环，使得铝环能被车外圆的同时又避免了铝环因装夹而变形，从而能提高铝环的加工精度；
（5）通过加工中心工作台上的定位凸台插于铝环的内孔中而将铝环定位于工作台上，然后通过压板压住铝环而将铝环固定于工作台上，接着通过加工中心对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的一个端面上的油槽加工出来，然后将铝环翻转并重新定位固定，接着通过加工中心再对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的另一个端面上的油槽加工出来；
（6）如图2所示，制作端面车削工装，端面车削工装包括：装夹圆柱4和定位盖板5，在装夹圆柱4的外端面上车削加工有一个圆形的定位台阶41，在装夹圆柱4外端的中心处加工有一个与定位台阶41同轴的螺纹孔42；定位盖板5为一个圆形板，在定位盖板5的外圈内边沿上倒有斜度与铝环3内孔端口上的倒角相等的斜角，并且定位盖板5的直径大于铝环3内径，但是小于铝环3内孔端口倒角的最外圈，另外，在定位盖板5的轴心处加工有一个螺栓孔51；
（7）将装夹圆柱4装夹于车床的卡盘上，然后将铝环3套装于定位台阶41上，定位台阶41能对铝环3进行径向定位，接着使定位盖板5以其外圈边沿上的倒角与铝环3内孔端口上的倒角相贴合着盖于铝环3上，然后通过螺栓6穿过螺栓孔51旋入螺纹孔42中而将定位盖板5锁紧按压于铝环3上，从而将铝环3固定于装夹圆柱4上，接着通过车床按照产品尺寸对铝环3上朝外的端面进行车削，车削完一个端面后将铝环3翻转并重新定位固定，然后通过车床按照产品尺寸再对铝环3上朝外的端面进行车削，从而来完成铝环3另一个端面的端面车削加工，最后就能得到所需尺寸的轴承环。
铝环3直接装夹于车床上的卡盘上后也能对铝环3的端面进行车加工，但是采用卡盘夹紧铝环会使铝环变形，这样就无法保证加工后铝环两端面的平面度公差；定位盖板5按压于铝环3内孔端口上的倒角上后能达到不妨碍铝环3端面车削的目的，并且不会使铝环3变形，从而能提高铝环的加工精度。
在本实施例中，装夹圆柱4上的定位台阶41和螺纹孔42都通过车床加工得到，在加工定位台阶41和螺纹孔42的过程中，装夹圆柱4只进行一次装夹，在加工得到定位台阶41和螺纹孔42后装夹圆柱4不从车床上取下而直接用于铝环3的加工。
定位台阶41和螺纹孔42分开加工或者装夹圆柱4多次装夹都会导致加工得到的定位台阶41和螺纹孔42不同轴，这样就会导致定位盖板5无法对铝环各部分进行均衡按压，从而就会影响铝环的加工精度；定位台阶41和螺纹孔42加工完后，如果将装夹圆柱4取下后再重新装夹，就会导致定位台阶41和螺纹孔42因为装夹误差而与车床主轴不同轴，这样也会影响铝环的加工精度。
螺栓孔51的孔径比螺纹孔42的孔径大2mm，这样设置是为了使定位盖板5在被按压锁紧的过程中能滑动而调节位置，使得定位盖板5能比较贴合的按压于铝环3内孔端口上的倒角上，以便达到均衡按压的目的。
定位盖板5的直径比铝环3内孔端口倒角的最外圈小1mm，这样设置是为了不妨碍车端面。
定位盖板5的材质为铝，铝的材质较软，从而能防止铝环的倒角上被压出痕迹。

Claims (5)

1.柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：工艺步骤如下：
（1）对铝料进行粗车，从而得到铝环；
（2）将铝环装夹于车床的卡盘上，然后对铝环进行车内孔，将铝环的内孔尺寸车至产品所需尺寸，车完内孔后按照产品尺寸对铝环内孔的一个端口进行车削倒斜角，然后翻转铝环并重新装夹，接着按照产品尺寸对铝环内孔的另一个端口进行车削倒斜角，铝环内孔两端的斜角斜度相等；
（3）制作外圆车削工装，外圆车削工装包括：芯棒和夹紧帽，在芯棒的外端上车削加工有一个圆柱段；
（4）将芯棒装夹于车床的卡盘上，然后将车完内孔的各个铝环一起套装于圆柱段上，圆柱段能对各个铝环进行径向定位，接着将夹紧帽套盖于圆柱段的外端上，并且通过车床尾座上的顶尖顶住夹紧帽，使得各个铝环能相互紧靠着被夹紧固定于圆柱段上；然后通过车床将各个铝环的外径一起车至产品所需尺寸；
（5）通过加工中心工作台上的定位凸台插于铝环的内孔中而将铝环定位于工作台上，然后通过压板压住铝环而将铝环固定于工作台上，接着通过加工中心对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的一个端面上的油槽加工出来，然后将铝环翻转并重新定位固定，接着通过加工中心再对铝环朝上的端面进行铣削加工，从而将铝环的另一个端面上的油槽加工出来；
（6）制作端面车削工装，端面车削工装包括：装夹圆柱和定位盖板，在装夹圆柱的外端面上车削加工有一个圆形的定位台阶，在装夹圆柱外端的中心处加工有一个与定位台阶同轴的螺纹孔；定位盖板为一个圆形板，在定位盖板的外圈内边沿上倒有斜度与铝环内孔端口上的倒角相等的斜角，并且定位盖板的直径大于铝环内径，但是小于铝环内孔端口倒角的最外圈，另外，在定位盖板的轴心处加工有一个螺栓孔；
（7）将装夹圆柱装夹于车床的卡盘上，然后将铝环套装于定位台阶上，定位台阶能对铝环进行径向定位，接着使定位盖板以其外圈边沿上的倒角与铝环内孔端口上的倒角相贴合着盖于铝环上，然后通过螺栓穿过螺栓孔旋入螺纹孔中而将定位盖板锁紧按压于铝环上，从而将铝环固定于装夹圆柱上，接着通过车床按照产品尺寸对铝环上朝外的端面进行车削，车削完一个端面后将铝环翻转并重新定位固定，然后通过车床按照产品尺寸再对铝环上朝外的端面进行车削，从而来完成铝环另一个端面的端面车削加工，最后就能得到所需尺寸的轴承环。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：螺栓孔的孔径比螺纹孔的孔径大2mm。
3.根据权利要求1所述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：定位盖板的直径比铝环内孔端口倒角的最外圈小1mm。
4.根据权利要求1所述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：定位盖板的材质为铝。
5.根据权利要求1所述的柴油发动机中轴承环的加工工艺，其特征在于：装夹圆柱上的定位台阶和螺纹孔都通过车床加工得到，在加工定位台阶和螺纹孔的过程中，装夹圆柱只进行一次装夹，在加工得到定位台阶和螺纹孔后装夹圆柱不从车床上取下而直接用于铝环的加工。
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