圖1所示N485Q渦流式柴油機的噴油孔，在空間有兩個夾角U和V確定其方位，且夾角度數(shù)隨著柴油機的品種不同而不同，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)計多種多臺相適應(yīng)的專機完成要劃算得多。但這樣就必須設(shè)計專用夾具，解決繁瑣而復(fù)雜的坐標(biāo)計算和檢測方法。本文就此作詳細(xì)說明。

圖1

   1 夾具設(shè)計制造及噴油孔數(shù)控加工坐標(biāo)計算

   圖2是夾具原理圖。為了使汽缸蓋噴油孔的軸心線與機床主軸平行，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)逆時針方向轉(zhuǎn)V角度。加工程序的工件坐標(biāo)原點(X，Y)設(shè)定在第一個噴油孔軸心線與夾具主平面的交點上，在此處開有環(huán)表找零點的工藝孔。Z方向的零點設(shè)在夾具頂面，夾具頂面與第一個噴油孔孔口面平齊，既可簡化Z坐標(biāo)計算，又便于機上對刀確定刀具長度。一只圓柱定位銷固定不動，幾只菱形定位銷分別浮動，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。確定工件零點和定位銷相對位置尺寸的x13、x13分別計算如下： 

   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

   壓板螺孔對各自噴油孔的坐標(biāo)增量： 

   x=LcosW/2 y=sinW/2 z=0

圖2

   2 檢驗方法

   從噴油孔的結(jié)構(gòu)看，直接用常規(guī)量具無法檢驗其位置精度和孔深，連目前廠內(nèi)的三坐標(biāo)測量機也無法直接測量，生產(chǎn)現(xiàn)場難以控制產(chǎn)品質(zhì)量，我們用投資少的專用量具解決了問題。測量噴油孔， 的深度-.時，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)，在檢驗平臺上用帶表高度尺找球頭的最高點，即為測量高度y15，h1與y15的關(guān)系計算如下(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所示的專用定長檢套和深度尺測量。專用定長檢套插入清理干凈的噴油孔D1內(nèi)，用深度尺測量C面至專用定長檢套端面間的距離，深度尺的讀數(shù)F5應(yīng)為 

   F5=f4+f1 

   噴油孔的位置檢驗，用兩只定位插銷穿過檢驗?zāi)０逶趯?dǎo)管孔內(nèi)定位，另一只檢驗插銷逐個插檢噴油孔的位置，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，利用補償原則確定檢驗插銷的合適直徑。檢驗?zāi)０迳峡椎淖鴺?biāo)尺寸計算為 

   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

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

   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，也能適用于單缸柴油機，還能適用于直噴柴油機。迄今為止，用這種工藝方法已經(jīng)解決了幾十種柴油機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)濟效益。