[发明专利]一种加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及船用柴油机的喷油泵，特别是涉及到加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法。

背景技术

16PA6喷油泵组装后在装配主机平台试车之前，一般要在喷油泵专用试验台上进行油量试验，以测试并调整喷油泵的供油量。其中，柱塞是控制喷油泵供油量的主要部件之一，其形状大致为Φ23mm×174mm圆柱形零件，柱塞头部有2条技术及尺寸要求都很高的螺旋槽，如图1和图2所示，图1是16PA6喷油泵柱塞的头部展开示意图，图2是图1中阶梯型非线性螺旋槽的c-c向视图。其加工质量包括光洁度等细节问题均直接影响喷油泵的供油量。为保证柱塞螺旋槽精度，最好的加工方法是柱塞热处理后，通过磨削提高精度，但迄今位置未找到合适的磨削该结构螺旋槽的设备。

现有的喷油泵柱塞的主要加工工艺为：数控铣床(按图纸要求加工螺旋槽)→热处理(淬火HRC58-62)→磨床(磨Φ23外圆控制导程深度0.1±0.01深度)。用此加工工艺方案，存在如下不足：

1.数控铣床加工出的螺旋槽，其表面光洁度不是很好，精度受到一定的影响。

2.数控铣床加工柱塞螺旋槽后，经过后道热处理，螺旋槽可能存在微量变形，影响了供油量的控制，只能在试验台进行油量试验过程中，逐一对喷油泵进行调整，从而大大降低了工作效率。

3.柱塞偶件(柱塞与零件套筒所组成的部件)互换性不足，若喷油泵要更换柱塞偶件备件，考虑到其间隙对喷油泵的循环供油量和喷射压力有着很大的影响，需重新对更换后的喷油泵进行油量试验，但在某些情况下不具备重新试验的条件。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的新方法。利用本发明的方法加工喷油泵的柱塞螺旋槽调整了加工工艺，并对加工设备进行改进，提高了喷油泵的柱塞螺旋槽的精度以及光洁度，减少油量试验过程中的反复调整的烦琐过程，保证柱塞的一致性、稳定性和互换性。

为了达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

①利用数控铣床粗加工16PA6喷油泵柱塞上的螺旋槽，并留有0.05mm的加工余量；

②对粗加工16PA6喷油泵柱塞进行热处理，具体是采用淬火的手段使其硬度达到HRC58～62；

③采用数控磨床精加工16PA6喷油泵柱塞上的螺旋槽直至所要求的尺寸；

④采用数控磨床磨出Φ23mm外圆，并控制柱塞螺旋槽的深度为0.1±0.01mm。

所述步骤③中磨削柱塞螺旋槽是模拟数控铣床加工阶梯型螺旋槽的行走轨迹，在数控铣床上设置空气磨头，利用其对磨削螺旋槽精加工。

步骤③中的数控磨床是利用四个螺栓将所述的空气磨头安装在数控铣床的主轴平面上，在空气磨头上设置一个圆柱形的磨排，该空气磨头与压缩空气管路连接以作为动力来源。

上述的空气磨头上安装有压力阀，其控制压力为4bar，磨排的转速为60000r/min。

所述的圆柱形磨排的一端以螺纹方式安装在空气磨头上，另一端利用粘结剂固定有砂轮，该砂轮利用棕刚玉制成的圆柱，其外圆为Φ6mm，内孔为Φ3mm，高度为9mm。

通过上述方法改进和工件改进，本发明的技术方案较现有技术存在如下技术效果：

本发明的加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法改变了原先数控铣床直接加工螺旋槽所带来精度及光洁度不是很好的现象，同时也排除淬火对柱塞螺旋槽存在少量变形的影响，提高了后序的配组工作及油量测试的效率。同时为了提供数控铣床主轴转速，加装了空气磨头，将磨排的转速提高到60000r/min，再配以原数控铣床的设备，实现精确磨削柱塞螺旋槽的目的，并使得柱塞螺旋槽的表面光洁度大大提高。

附图说明

图1是16PA6喷油泵柱塞的头部展开示意图。

图2是图1中阶梯型非线性螺旋槽的c-c向视图。

图3是本发明加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法中柱塞导程加工示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的加工16PA6喷油泵柱塞阶梯型非线性螺旋槽的方法做进一步的详细说明，但不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的方法改进主要有两点，一点是加工步骤的调整，另一点在于加工设备的改进。具体如下：