圖1所示N485Q渦流式柴油機(jī)的噴油孔，在空間有兩個(gè)夾角U和V確定其方位，且夾角度數(shù)隨著柴油機(jī)的品種不同而不同，同一位置上所需的加工刀具也較多，這對(duì)于試制及中小批量生產(chǎn)，用立式加工中心加工，顯然比設(shè)計(jì)多種多臺(tái)相適應(yīng)的專機(jī)完成要?jiǎng)澦愕枚?。但這樣就必須設(shè)計(jì)專用夾具，解決繁瑣而復(fù)雜的坐標(biāo)計(jì)算和檢測(cè)方法。本文就此作詳細(xì)說明。

圖1

   1 夾具設(shè)計(jì)制造及噴油孔數(shù)控加工坐標(biāo)計(jì)算

   圖2是夾具原理圖。為了使汽缸蓋噴油孔的軸心線與機(jī)床主軸平行，夾具的工件裝夾平面(以下稱主平面)與其底面成(90°-U)夾角，汽缸中心連線在夾具主平面內(nèi)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)V角度。加工程序的工件坐標(biāo)原點(diǎn)(X，Y)設(shè)定在第一個(gè)噴油孔軸心線與夾具主平面的交點(diǎn)上，在此處開有環(huán)表找零點(diǎn)的工藝孔。Z方向的零點(diǎn)設(shè)在夾具頂面，夾具頂面與第一個(gè)噴油孔孔口面平齊，既可簡(jiǎn)化Z坐標(biāo)計(jì)算，又便于機(jī)上對(duì)刀確定刀具長(zhǎng)度。一只圓柱定位銷固定不動(dòng)，幾只菱形定位銷分別浮動(dòng)，根據(jù)汽缸孔數(shù)量，確定使用哪一只菱形定位銷。夾具主平面和其上所有孔，在具有分度工作臺(tái)的臥式加工中心上一次裝夾加工完畢，以保證加工精度。確定工件零點(diǎn)和定位銷相對(duì)位置尺寸的x13、x13分別計(jì)算如下： 

   x11=e2/sin(90°-U)=e11/cosU 
   x11=(d+g+x11)ctgU 
   x12=e1-x11 
   x12=x12cosV 
   x13=b-x12x13=x12sin V 

   噴油孔數(shù)控加工坐標(biāo)計(jì)算： 

   x1=0   z1=0   y1=0 
   x2=acosV   z2=asinVcosU   y2=asinVsinU 
   x3=2x2   z3=2z2   y3=2y2 
   x3=3x2   z4=3z2   y4=3y2

   壓板螺孔對(duì)各自噴油孔的坐標(biāo)增量： 

   x=LcosW/2 y=sinW/2 z=0

圖2

   2 檢驗(yàn)方法

   從噴油孔的結(jié)構(gòu)看，直接用常規(guī)量具無法檢驗(yàn)其位置精度和孔深，連目前廠內(nèi)的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)也無法直接測(cè)量，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)難以控制產(chǎn)品質(zhì)量，我們用投資少的專用量具解決了問題。測(cè)量噴油孔， 的深度-.時(shí)，將如圖3a所示的專用球頭量柱插入清理干凈的噴油孔內(nèi)，在檢驗(yàn)平臺(tái)上用帶表高度尺找球頭的最高點(diǎn)，即為測(cè)量高度y15，h1與y15的關(guān)系計(jì)算如下(圖3b)： 

圖3

   y14=h1+(f3-d1/2)sin U 
   y15=y14+d1/2

   噴油孔D1的深度f1用如圖3c所示的專用定長(zhǎng)檢套和深度尺測(cè)量。專用定長(zhǎng)檢套插入清理干凈的噴油孔D1內(nèi)，用深度尺測(cè)量C面至專用定長(zhǎng)檢套端面間的距離，深度尺的讀數(shù)F5應(yīng)為 

   F5=f4+f1 

   噴油孔的位置檢驗(yàn)，用兩只定位插銷穿過檢驗(yàn)?zāi)０逶趯?dǎo)管孔內(nèi)定位，另一只檢驗(yàn)插銷逐個(gè)插檢噴油孔的位置，如圖4所示。噴油孔的位置精度和坐標(biāo)尺寸均為自由尺寸要求，在加工中心上加工能適當(dāng)提高坐標(biāo)精度，把被提高部分的坐標(biāo)精度和自由位置精度一并考慮，利用補(bǔ)償原則確定檢驗(yàn)插銷的合適直徑。檢驗(yàn)?zāi)０迳峡椎淖鴺?biāo)尺寸計(jì)算為 

   x16=h2cosU 
   x17=(x16+x12)sinV y17=(x16+x12)cosV 
   x5=x17-(n-c) y5=y17+(m-b) 
   x6=a+x5 
   x7=2a+x5 
   x8=3a+x5

圖4

   把繁瑣的計(jì)算交給計(jì)算機(jī)來完成，保證不會(huì)出錯(cuò)，還能打印出所需的計(jì)算結(jié)果(具體編制的*BAS計(jì)算程序略)。 

   3 結(jié)束語

   本文提供的工藝方法，只要修改相應(yīng)的必要參數(shù)，就不僅能適用于多缸柴油機(jī)，也能適用于單缸柴油機(jī)，還能適用于直噴柴油機(jī)。迄今為止，用這種工藝方法已經(jīng)解決了幾十種柴油機(jī)試制和中小批量生產(chǎn)的噴油孔工藝及加工問題，取得了可觀的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。