[发明专利]一种大型发动机凸轮轴孔镗削方法及镗削辅助装置

说明书

本发明公开一种大型发动机凸轮轴孔镗削方法及镗削辅助装置，涉及一种大型发动机凸轮轴孔镗削方法，包括安装镗刀辅助装置步骤，将镗刀杆组件的导向装置安装固定在发动机机体上，以及将导向装置安装到发动机机体上；启动镗床，镗刀头在导向装置的控制下转动，进行凸轮轴孔的粗镗作业；还涉及一种大型发动机凸轮轴孔镗削辅助装置，包括镗刀杆组件和导向装置；本发明通过导向装置安装在发动机机体上，将导向孔套装在镗刀固定座的根部，使得导向装置最大可能的靠近镗刀头，避免了镗刀杆过长带来的挠度大的问题；采用该方法所加工的凸轮轴孔孔径精度达IT9级，圆柱度达0.05mm，粗糙度Ra≤6.3μm，全长同轴度≤φ0.20mm。

技术领域

本发明属于柴油发动机技术领域，尤其涉及一种大型发动机凸轮轴孔镗削方法及镗削辅助装置。

背景技术

发动机机体的凸轮轴孔用于安装凸轮轴，该孔呈多档间隔的同轴排布，总体贯穿机体全长，精度要求很高，是机体加工的难点之一；尤其对于大型柴油机来讲，由于机体过长(例如某型船用柴油机，机体长度达到3米以上)，如果直接采用镗刀杆加工，镗削加工中的镗刀杆挠度大，精度难以控制。

凸轮轴孔加工过程分为粗镗及精镗两道工序，对于大中型机体凸轮轴孔的粗镗，一般采用轴孔粗镗专机(或粗镗夹具)方法加工。这种方法原理是通过线性镗杆加工凸轮轴孔，线性镗杆由多个安装在夹具体上的导向装置进行定位和导向，线性镗杆对应凸轮轴孔各档孔处设置有镗刀，由主轴给线性镗杆传递扭矩，通过机体与镗刀相对运动从而同时加工出所有档孔。这种传统的加工方法效率高、精度好，但结构极其复杂，造价很高，研制周期很长。

随着数控加工技术发展，采用数控机床加工大中型机体凸轮轴孔的方法已被广泛采用，但该方法需为数控机床配备非标附件头及非标刀具，与专机方法一样都具有造价高、研制周期长的弊端，另外，粗镗凸轮轴孔切削余量大，极易造成非标附件头损坏或精度下降。

从已公开的现有技术中，也有其他凸轮轴孔加工方法，如申请号为201811222720.7的公开专利“一种柴油机大倍径凸轮轴孔加工工具及加工方法”，是利用已加工凸轮轴孔定位和导向，镗削下一档的凸轮轴孔的方法，该方法运用弹性夹套支撑已加工的凸轮轴孔，其弹性定位的精度难以保证，同时弹性夹套与凸轮轴孔呈过盈配合，使用过程中极易损伤已加工的凸轮轴孔；其次，每一档的凸轮轴孔加工的累积误差将会传递给下一档孔加工，多次累积的误差总和将相当可观(例如上述的某型船用柴油机，总共需要加工十余个凸轮轴孔)；最后，此种定位和导向的装置的拆装不方便，耗时长，由于定位和导向装置均在发动机机体内部的凸轮孔中，拆装弹性夹套的调节螺栓以及其它装置时，需要将手和工具伸入至机体内部，但机体内部空间有限，使用起来十分不便，工作效率低。

因此，需要发明一种既成本低廉的，同时又能避免利用已加工的凸轮轴孔导向的、导向装置的拆装在机体外部的、使用方便的大型发动机凸轮轴孔加工方法及辅助装置。

发明内容

为了克服背景技术中的不足，本发明提出一种大型发动机凸轮轴孔镗削方法及镗削辅助装置，通过将导向装置安装在发动机机体上，避免利用已加工的凸轮轴孔导向，并能够在机体外部拆装，使用方便，成本低廉；同时优化镗刀杆与导向装置的配合关系以及加工方法，避免长距离加工凸轮轴孔时，镗刀杆挠度大所导致的精度下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大型发动机凸轮轴孔加工方法，包括如下步骤：

S1：主轴找正，具体为：将发动机机体安装到卧式镗床工作台上，并调整机体的位置，使得机床主轴与预加工的第一档凸轮轴孔轴线重合精度误差不超过0.02mm；

作用在于，规定机体的初始位置，保证机床主轴与待加工的凸轮轴孔轴线的同轴度，有利于提高凸轮轴孔加工精度，同时防止加工中镗刀杆与导向装置绞死；

S2：安装镗刀辅助装置，具体为：将镗刀杆组件安装到机床主轴上，并将镗刀杆组件的导向装置安装固定，使得导向装置靠近镗刀布置