一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置及维护方法与流程

1.本发明涉及柴油机技术领域，尤其是涉及一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置及维护方法。


背景技术：

2.曲轴、凸轮轴等运动件安装在柴油机骨架2的主轴孔、凸轮轴孔内，为保证柴油机工作性能，主轴孔、凸轮轴孔具有较高的同轴度要求。柴油机轴孔机床是用于批量加工主轴孔、凸轮轴孔的高效专用机床，通过一次进给可完成柴油机骨架2所有多档轴孔的切削加工，并保证各轴孔的加工精度。参见图1所示，柴油机轴孔机床主要由床身6、滑台7、动力头4、机床夹具1、主轴孔镗杆5、凸轮轴孔镗杆3等部分构成，其中，参见图2所示，机床夹具1由前定位板12、后定位板8、主轴孔镗杆导向装置10、凸轮轴孔镗杆导向装置9、夹具体11等组成。机床夹具用于柴油机骨架2的定位压紧和轴孔镗杆的定位导向，动力头为轴孔镗杆提供动力，轴孔镗杆在镗杆导向装置的定位导向和动力头的驱动下对柴油机骨架2轴孔进行加工。
3.为保证柴油机骨架2多档轴孔同轴度，就要确保柴油机轴孔机床切削过程中镗杆的直线度。为保证镗杆直线度，一般镗杆由前、后定位板定位，对于大型柴油机骨架2，在前、后定位板之间还需设置多个导向装置对镗杆进行导向支承，以防止工作时镗杆受力后弯曲。凸轮轴孔较主轴孔长径比更大，其镗杆更细长，因此，设置的中间导向装置更多；由于柴油机骨架2内腔狭小，为防止干涉，凸轮轴孔镗杆导向装置一般都较单薄，造成其刚性较小。凸轮轴孔镗杆导向装置(以下简称导向装置)通常由镗架、导套、刮屑圈、前盖板、后盖板等组成，镗架是导向装置的主体，安装在机床底座上，导套安装在镗架内，各导向装置导套同轴度调整好后，通过螺钉将各镗架固定在机床底座上，并用两个圆销将各导向装置位置固定。
4.以上结构，可保证各导向装置导套同轴度，从而保证工作时镗杆直线度，满足凸轮轴孔同轴度精度。但该结构存在如下缺点：柴油机机床长期服役后，一旦由于变形、碰撞等原因造成导向装置位移，导致导套同轴度超差，就会使镗杆工作时直线度超差，引起加工出的凸轮轴孔同轴度超差，这时就要由维修人员对导向装置位置进行调整。具体是首先拆卸两个定位销，松开螺钉，校正各导向装置位置后，紧固各螺钉，重新配铰定位销孔后安装定位销。以上操作对维修人员的技能水平要求较高，操作繁琐，工作量大，维修周期较长，严重影响生产效率。尤其是当镗杆穿孔位置偏高时不能通过调节方法解决，必须更换合格的导向装置，显著地增加了机床维护成本。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置，以解决现有技术中的镗杆导向装置由于采用定位销定位导套，对维修人员要求较高，导致操作繁琐、工作量大、维修周期较长和严重影响生产效率的技术问题。
6.本发明的目的之二在于提供一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法。
7.为了实现上述目的之一，本发明提供了一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置，包括镗架和底座，所述镗架可拆卸地设于所述底座上，所述镗架上设有用于穿过镗杆的镗杆穿孔，所述镗架与所述底座之间设有用于调节所述镗杆穿孔位置的调节组件，所述调节组件的厚度可变化。
8.根据一种可选实施方式，所述底座上设有安装槽，所述镗架的底部和所述调节组件均置于所述安装槽内。
9.根据一种可选实施方式，所述调节组件包括横向垫板和竖向垫板，所述横向垫板设于所述镗架的底部，用于调节所述镗杆穿孔的高低位置，所述竖向垫板设于所述镗架的侧部，用于调节所述镗杆穿孔的左右位置。
10.根据一种可选实施方式，所述横向垫板和所述竖向垫板通过磨削或者与所述底座之间加装垫片改变厚度。
11.根据一种可选实施方式，所述底座的外侧设有用于加强所述镗架和所述调节组件连接程度的紧固组件。
12.根据一种可选实施方式，所述紧固组件包括压板和紧固柱，所述压板设于所述底座的外侧，且通过所述紧固柱与所述底座连接。
13.为了实现上述目的之二，本发明提供了一种所述柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，包括以下步骤：
14.步骤s1：调整导向装置的位置；
15.步骤s2：穿镗杆试验；
16.步骤s3：试切验证。
17.根据一种可选实施方式，所述步骤s1的调整导向装置的位置包括：
18.s11：收集多份柴油机骨架凸轮轴孔同轴度检测报告，通过分析各档凸轮轴孔坐标位置确定需调整的导向装置并做记录；
19.s12：摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆从前定位板和不需调整的导向装置穿过并定位到需调整的导向装置前方，将百分表及表架吸附在凸轮轴孔镗杆端部外表面上；
20.s13：拆卸需调整的导向装置固定前盖板的第二内六角螺钉，取下前盖板，拆除刮屑圈，将导套内孔擦拭干净；
21.s14：拆除需调整的导向装置油管，松开导向装置右侧压板的紧固柱；
22.s15：摇动机床手轮，调整百分表位置，使其测量头轻触需调整的导向装置导套内孔上母线，观察百分表读数并记录对应数据后反向摇动机床手轮退出百分表；
23.s16：保持凸轮轴孔镗杆不旋转，用手沿凸轮轴孔镗杆中心转动百分表及表架，同上分别在90
°
、180
°
、270
°
方向观察百分表读数并记录对应数据；
24.s17：根据数据判断导套垂直方向位置高低，如果位置偏高，拆卸需调整的导向装置底部内六角螺钉，取出横向垫板，按记录数据将横向垫板磨去一定厚度；如果位置偏低，在横向垫板上垫一定厚度的铜皮；
25.s18：同理根据数据判断导套水平方向位置是否正确，如果不正确，则磨去横向垫板一定厚度或在横向垫板上垫一定厚度的铜皮；
26.s19：依次预紧需调整的导向装置底部内六角螺钉和固定压板的紧固柱；
27.s20：再次用百分表测量0
°
、90
°
、180
°
、270
°
方向数据，确保导套中心与凸轮轴孔镗杆轴线重合后依次拧紧内六角螺钉和紧固柱；
28.s21：重复以上步骤，按从前到后顺序依次调整其余需调整的导向装置位置；
29.s22：连接所有已调整导向装置的油管，安装刮屑圈及前盖板。
30.根据一种可选实施方式，所述步骤s2的穿镗杆试验包括：
31.s21：将所有导向装置导套内孔表面清洗干净并涂润滑油；
32.s22：摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆按从前到后顺序依次穿入第1、2、3
…
档导向装置导套内，观察穿镗杆过程伺服负载表读数，若负载超出40％时说明镗杆导向装置没有调整正确，需要重新调整；
33.s23：穿镗杆试验结束后，启动机床进行20分钟空运转试验，观察导向装置温度是否正常，若温度异常升高，需要重新调整。
34.根据一种可选实施方式，所述步骤s3的试切验证包括：
35.s31：调整主轴孔镗杆、凸轮轴孔镗杆各档刀具，为终加工留一定余量；
36.s32：安装半精加工后的柴油机骨架，启动机床加工主轴孔、凸轮轴孔，加工过程中应提供充足的冷却液；
37.s33：加工完毕，将柴油机骨架进行三坐标机精测，出具凸轮轴孔同轴度检测报告；
38.s34：若同轴度合格，则完成导向装置维护工作，若仍不合格，则需按上述方法继续调整直至合格。
39.本发明提供的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，具有以下技术效果：
40.该种柴油机轴孔机床镗杆导向装置，与传统的镗杆导向装置相同的是，均包括镗架和底座，与传统的镗杆导向装置不同的是，本发明还包括调节组件，调节组件通过改变厚度以达到调节镗架位置的目的，从而进一步达到调节镗杆穿孔位置的目的，调节方法简便可靠，操作过程简单，普通工人在机床日常维护中就可以进行，可以快速地调整凸轮轴孔镗杆导向装置，大幅度降低柴油机轴孔机床维修难度及成本。
41.由于调节组件包括横向垫板和竖向垫板，横向垫板位于镗架的底部，其用于调节镗杆穿孔的高低位置，竖向垫板位于镗架的侧部，其用于调节镗杆穿孔的左右位置，通过改变横向垫板和竖向垫板的厚度达到调节镗杆穿孔位置的目的。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1是现有技术中柴油机轴孔机床的结构示意图；
44.图2是图1中柴油机轴孔机床的机床夹具结构示意图；
45.图3是本发明一实施例镗杆导向装置的主视图；
46.图4是图3中镗杆导向装置的剖视图；
47.图5是图3中镗杆导向装置的左剖视图。
48.其中，图1-图5：
49.现有技术：
50.1、机床夹具；2、柴油机骨架；3、凸轮轴孔镗杆；4、动力头；5、主轴孔镗杆；6、床身；7、滑台；8、后定位板；9、凸轮轴孔镗杆导向装置；10、主轴孔镗杆导向装置；11、夹具体；
51.本发明：
52.12、前定位板；13、导套；14、镗架；15、竖向垫板；16、横向垫板；17、压板；18、后盖板；19、前盖板；20、刮屑圈；21、内六角螺钉；22、第二内六角螺钉；23、紧固柱；24、油管；25、底座。
具体实施方式
53.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
54.参见图3-5所示，本发明提供了一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置，该装置包括底座25、镗架14、导套13、刮屑圈20、前盖板19、后盖板18、横向垫板16、竖向垫板15、压板17、内六角螺钉21等，内六角螺钉21数量为5个，其中导套13安装在镗架14孔内，在导套13两端分别安装有两个刮屑圈20，并分别由前盖板19和后盖板18通过第二内六角螺钉22固定，第二内六角螺钉22数量为8个，镗架14通过内六角螺钉21固定在机床底座25上，横向垫板16位于底座25与镗架14底面之间，竖向垫板15位于底座25与镗架14左侧面之间，在底座25右侧面通过紧固柱23安装有压板17，并将镗架14压紧，紧固柱23数量为2个。
55.为保证导向装置能有效地压紧，镗架14右侧面突出底座25右侧面1.5mm。
56.本发明还提供了一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，包括以下步骤：
57.s1：调整导向装置的位置，具体如下：
58.a.收集多份柴油机骨架凸轮轴孔同轴度检测报告，通过分析各档凸轮轴孔坐标位置确定需调整的导向装置并做记录。
59.b.摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆3从前定位板12和无导向装置穿过并定位到需调整的导向装置前方，将百分表及表架吸附在凸轮轴孔镗杆3端部外表面上。
60.c.拆卸需调整的导向装置固定前盖板19的第二内六角螺钉22，取下前盖板19，拆除刮屑圈20，将导套13内孔擦拭干净。
61.d.拆除需调整的导向装置油管24，松开需调整的导向装置右侧固定压板17的紧固柱23和需调整的导向装置底部内六角螺钉21。
62.e.摇动机床手轮，调整百分表位置，使其测量头轻触需调整的导向装置导套13内孔上母线(需避开让刀槽)，观察百分表读数并记录对应数据后反向摇动机床手轮退出百分表。
63.f.保持凸轮轴孔镗杆3不旋转，用手沿凸轮轴孔镗杆3中心转动百分表及表架，同上分别在90
°
、180
°
、270
°
方向观察百分表读数并记录对应数据。
64.g.根据数据判断导套13垂直方向位置高低，如果位置偏高，拆卸需调整的导向装置底部内六角螺钉21，取出横向垫板16，按记录数据将横向垫板16磨去一定厚度；如果位置偏低，在横向垫板16上垫一定厚度的铜皮。
65.h.同理根据数据判断导套13水平方向位置是否正确，如果不正确，则磨去竖向垫板15一定厚度或在竖向垫板15上垫一定厚度的铜皮。
66.i.依次预紧需调整的导向装置底部内六角螺钉和固定压板17的紧固柱23。
67.j.再次用百分表测量0
°
、90
°
、180
°
、270
°
方向数据，确保导套13中心与凸轮轴孔镗杆3轴线重合后依次拧紧内六角螺钉21和紧固柱23。
68.k.重复以上步骤，按从前到后顺序依次调整其余需调整的导向装置位置。
69.l.连接所有已调整导向装置的油管24，安装刮屑圈20及前盖板19。
70.s2：穿镗杆试验，具体如下：
71.a.将所有导向装置导套13内孔表面清洗干净并涂润滑油。
72.b.摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆3按从前到后顺序依次穿入第1、2、3
…
档导向装置导套13内，观察穿镗杆过程伺服负载表读数，若负载超出40％时说明镗杆导向装置没有调整正确，需要重新调整。
73.c.穿镗杆试验结束后，启动机床进行20分钟空运转试验，观察导向装置温度是否正常，若温度异常升高，需要重新调整。
74.s3：试切验证，具体如下：
75.a.调整主轴孔镗杆5、凸轮轴孔镗杆3各档刀具，为终加工留一定余量。
76.b.安装半精加工后的柴油机骨架2，启动机床加工主轴孔、凸轮轴孔，加工过程中应提供充足的冷却液。
77.c.加工完毕，将柴油机骨架2进行三坐标机精测，出具凸轮轴孔同轴度检测报告。
78.d.若同轴度合格，则完成导向装置维护工作，若仍不合格，则需按上述方法继续调整直至合格。
79.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
80.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
81.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，包括镗架和底座，所述镗架可拆卸地设于所述底座上，所述镗架上设有用于穿过镗杆的镗杆穿孔，所述镗架与所述底座之间设有用于调节所述镗杆穿孔位置的调节组件，所述调节组件的厚度可变化。2.根据权利要求1所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，所述底座上设有安装槽，所述镗架的底部和所述调节组件均置于所述安装槽内。3.根据权利要求2所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，所述调节组件包括横向垫板和竖向垫板，所述横向垫板设于所述镗架的底部，用于调节所述镗杆穿孔的高低位置，所述竖向垫板设于所述镗架的侧部，用于调节所述镗杆穿孔的左右位置。4.根据权利要求3所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，所述横向垫板和所述竖向垫板通过磨削或者与所述底座之间加装垫片改变厚度。5.根据权利要求2所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，所述底座的外侧设有用于加强所述镗架和所述调节组件连接程度的紧固组件。6.根据权利要求5所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置，其特征在于，所述紧固组件包括压板和紧固柱，所述压板设于所述底座的外侧，且通过所述紧固柱与所述底座连接。7.一种权利要求1-6任一所述柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1：调整导向装置的位置；步骤s2：穿镗杆试验；步骤s3：试切验证。8.根据权利要求7所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，其特征在于，所述步骤s1的调整导向装置的位置包括：s11：收集多份柴油机骨架凸轮轴孔同轴度检测报告，通过分析各档凸轮轴孔坐标位置确定需调整的导向装置并做记录；s12：摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆从前定位板和不需调整的导向装置穿过并定位到需调整的导向装置前方，将百分表及表架吸附在凸轮轴孔镗杆端部外表面上；s13：拆卸需调整的导向装置固定前盖板的第二内六角螺钉，取下前盖板，拆除刮屑圈，将导套内孔擦拭干净；s14：拆除需调整的导向装置油管，松开导向装置右侧压板的紧固柱；s15：摇动机床手轮，调整百分表位置，使其测量头轻触需调整的导向装置导套内孔上母线，观察百分表读数并记录对应数据后反向摇动机床手轮退出百分表；s16：保持凸轮轴孔镗杆不旋转，用手沿凸轮轴孔镗杆中心转动百分表及表架，同上分别在90
°
、180
°
、270
°
方向观察百分表读数并记录对应数据；s17：根据数据判断导套垂直方向位置高低，如果位置偏高，拆卸需调整的导向装置底部内六角螺钉，取出横向垫板，按记录数据将横向垫板磨去一定厚度；如果位置偏低，在横向垫板上垫一定厚度的铜皮；s18：同理根据数据判断导套水平方向位置是否正确，如果不正确，则磨去横向垫板一定厚度或在横向垫板上垫一定厚度的铜皮；s19：依次预紧需调整的导向装置底部内六角螺钉和固定压板的紧固柱；s20：再次用百分表测量0
°
、90
°
、180
°
、270
°
方向数据，确保导套中心与凸轮轴孔镗杆轴
线重合后依次拧紧内六角螺钉和紧固柱；s21：重复以上步骤，按从前到后顺序依次调整其余需调整的导向装置位置；s22：连接所有已调整导向装置的油管，安装刮屑圈及前盖板。9.根据权利要求7所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，其特征在于，所述步骤s2的穿镗杆试验包括：s21：将所有导向装置导套内孔表面清洗干净并涂润滑油；s22：摇动机床手轮，将凸轮轴孔镗杆按从前到后顺序依次穿入第1、2、3
…
档导向装置导套内，观察穿镗杆过程伺服负载表读数，若负载超出40％时说明镗杆导向装置没有调整正确，需要重新调整；s23：穿镗杆试验结束后，启动机床进行20分钟空运转试验，观察导向装置温度是否正常，若温度异常升高，需要重新调整。10.根据权利要求7所述的柴油机轴孔机床镗杆导向装置的维护方法，其特征在于，所述步骤s3的试切验证包括：s31：调整主轴孔镗杆、凸轮轴孔镗杆各档刀具，为终加工留一定余量；s32：安装半精加工后的柴油机骨架，启动机床加工主轴孔、凸轮轴孔，加工过程中应提供充足的冷却液；s33：加工完毕，将柴油机骨架进行三坐标机精测，出具凸轮轴孔同轴度检测报告；s34：若同轴度合格，则完成导向装置维护工作，若仍不合格，则需按上述方法继续调整直至合格。

技术总结
本发明提供了一种柴油机轴孔机床镗杆导向装置及维护方法，涉及柴油机技术领域，该导向装置包括镗架和底座，所述镗架可拆卸地设于所述底座上，所述镗架上设有用于穿过镗杆的镗杆穿孔，本发明还包括调节组件，调节组件通过改变厚度以达到调节镗架位置的目的，从而进一步达到调节镗杆穿孔位置的目的，调节方法简便可靠，操作过程简单，普通工人在机床日常维护中就可以进行，可以快速地调整凸轮轴孔镗杆导向装置，大幅度降低柴油机轴孔机床维修难度及成本。维护方法包括调整导向装置的位置；穿镗杆试验；试切验证。试切验证。试切验证。


技术研发人员：李瑞杰 裴泽辉 李中军
受保护的技术使用者：河南柴油机重工有限责任公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/5