柴油机部分零件工装夹具总结
柴油机部分零件工装夹具 柴油机的主要机构组件一般包括：机体、曲柄连杆机构、配气机构、燃油系统、润滑系统、冷却系统、电器系统。
1. 机体：是柴油机的骨架，由它来支撑和安装其它部件，包括：缸体、缸套、缸盖、缸垫、油底壳、飞轮壳、正时齿轮壳、前后脚。即固定部件。
2. 曲柄连杆机构：是柴油机的主要运动件，它可以把燃料燃烧产生的能量，通过活塞，活塞销，连杆，曲轴、飞轮转变成机械能传出去。包括曲轴、连杆、活塞、活塞销、活塞销卡簧、活塞销衬套、活塞环、主轴瓦、连杆瓦、止推轴承、曲轴前后油封、飞轮、减震器等。即运动部件。
本文总结了柴油机的缸体、气缸盖、曲轴以及连杆的部分工装夹具，现总结如下：
1. 柴油机缸体
(1) 柴油机缸体的通用工装
定位基准：粗铣底面以加工标线为粗基准，之后的顶底面加工则互为基准；精铣底面和加工底面的两个工艺定位孔时，选择气缸体顶面及缸孔孔口毛坯边加工工艺定位的销孔为基准。
工装设计：
① 以缸体顶面的三个缸孔定位，从2个缸孔夹紧缸孔下部平面；
② 由于不同的立式加工中心的主轴加工高度不同，所以工装设计要根据待加工设备的数据进行；
③ 压紧机构设计不能高于喷油沟孔安装平面；
④ 由于部分气缸体是龙门式结构，所以必须设计专用的压块拧紧套筒，工装要设计出定位（对于大型缸体有初定位，方便吊装）。
(2) 气缸体夹具顶部设有钻模板
其定位与夹紧方式与(1)所述基本相似。但不同的是夹具顶部设有钻模板，缸体只能从前面推进去，因此两定位销必须位于支承面下，定位时通过偏心机构升销的方式实现该操作。偏心机构如下图所示。
偏心机构
(3) 机体柔性加工线随行夹具
机体加工随行夹具主要用于加工机体的主轴孔、主轴承座平面、主轴承螺旋孔、凸轮孔及机体底平面等。其主要特点：
① 工序集中，在一个工位上实施对机体进行5面加工。
② 在线测量，及时发现加工中的缺陷，有效保证加工过程中的加工精度。 ③ 制造基准与设计基准重合。以机体的主轴孔及止推面作为机体主要的加工基准加工其他面、孔，保证机体的加工精度。
④ 一次装夹完成气缸孔的加工，保证了气缸孔之间夹角及对主轴孔中心线的垂直度。
⑤ 设计专用的随行夹具及夹紧定值扭矩扳手，保证工件压装可靠，有效防止机体的夹装变形。
⑥ 采用仰、卧2种装夹夹具完成机体所有的半精加工和精加工。
⑦ 增加机体的最终去毛刺和清洗工序，有效去除了机体内外表面、油孔的毛刺及残存的污物和切屑，为机体装车清洁度提供了保证。
在柔性加工线上，机体加工一般是采用大型组合机床或加工中心对其表面或孔系实施加工，因此其外侧不能布置相应的导向装置和夹紧装置，以防与刀具运动轨迹或动力头产生干涉。
a. 机体仰置加工随行夹具：
机体在仰置加工的工况下，由于要对周边的加工面进行加工。故夹紧装置就不能放置在外侧，设计了内部多点式专用夹紧装置。具体方案为：机体的仰置加工夹紧机构通过机体10只气缸孔，采用了具有弹性自动伸缩功能的夹紧装置，从机体内部压紧机体，在压紧点的对应位置设置可调支承，以确保机体在压紧工况下，既不变形又压紧可靠。
b. 机体卧置加工随行夹具：
机体在卧置加工的工况下，其夹紧力的主要作用是：当工件在加工过程中由于切削抗力发生振动或相对位移时，使其产生的相应的摩擦阻力以阻止工件发生振动或相对位移。所以，采用了与平面定位点垂直对应的可移动式压紧装置，这样，在垂直于定位面的夹紧力的作用下，可在最大程度上减少加工件的振动、位移和变形。
2. 柴油机汽缸盖
(1) 汽缸盖气门导管孔与气门座圈锥面的精密加工
存在问题：
① 导管内外圆的同轴度经常超差，工件在夹具上的加工精度不足，工艺加工方法不合理等。
② 传统加工时是以气缸盖的上平面和气门导管内孔(引导) 定位，使气门座圈孔和气门导管中心线与机床主轴轴线相重合，这种装夹方式在一个工位上只能加工一个气门座圈与一个气门导管孔，需要多次定位才能完成多个气门导管孔和座圈孔的加工，生产率较低，装夹变形大，质量稳定性差。
解决方案：
① 夹紧力控制切削力引起的工件变形；
② 夹具需要适应6缸、8缸、12缸等系列气缸盖同一工序的加工；
③ 夹紧力需要适应工步间非恒定切削力的变化；
④ 通过采用多点夹紧，以增大变形位置的摩擦力、抵制工件受力变形； ⑤ 在夹具结构中设置可调、可换元件，根据不同夹紧点位置调整夹紧元件
的位置。夹具体上设置孔、槽便于夹具元件的更换和调整。
(2)气缸盖喷油器孔空间角度在夹具上的实现
在卧式加工中心上设计气缸盖空间双角度的喷油器孔加工夹具，其喷油器孔的角度设计公式为：
机床工作台旋转角度（若机床无B 轴不可旋转，则由夹具带动工件旋转一定角度）：
θ1=arcsin (sinα⋅cos β)
夹具上工件用定位面倾斜的角度：
θ2=arc cos (
其中：cos α⋅cos β-sin 2∂⋅cos 2β) α——喷油器孔在气缸盖纵方向角度；
β——喷油器孔在与纵方向角度偏移α的剖面上，与气缸盖底面的
夹角。
3. 柴油机曲轴油道孔夹具
加工曲轴油道孔孔口可调钻夹具的实现：通过V 型架加垫块对主轴进行支撑，并根据主轴的长短调整V 型架的间距及数量；设置滑杆，要求其水平及竖直距离可调，将钻模板安装到滑杆上，实现钻模板的位置可调，并且钻模板可绕滑杆转动；钻油道孔时只需调整曲轴转动角度（三缸、六缸曲轴需将曲轴掉头一次）即
可完成曲轴油道孔的钻加工；对于不同品种的曲轴，可对该夹具的钻模板、垫块等元件进行更换或调整位置即可完成对不同曲轴油道孔的加工。
4. 柴油机连杆
(1) 柴油机连杆肩面铣加工
定位基准、定位元件选择：侧面的定位基准选择连杆前面工序已经加工好的三个定位面。夹具小端设置两个定位柱、一个定位垫，大端设置一个定位柱和一个定位垫来准确定位。限制了连杆上下、左右、前后的移动及绕X 轴、Y 轴、Z 轴的转动。
夹紧元件：工件由钩型压板压紧以及一个手动可拆卸的大压板压紧。
该夹具不但可以用于连杆体肩面加工工序而且还可以用于连杆分开面、小端扁尾精铣平面加工。在机床上加工时夹具以定位柱找正，然后采用圆柱铣刀对连杆肩面进行立式加工。
(2) 气动式连杆铣夹具
根据工件加工工序及已加工好的表面情况，确定零件由一面两孔定位。为保证加工部位的准确定位，连杆的小端孔采用圆柱销定位，大端孔采用削边销定位，定位平面为连杆的大小端面。可根据机床工作台面的大小、行程以及机床承受载荷确定同时装夹的连杆数目。
工件安装时以一面两孔定位(如图1) ，气缸带动凸轮轴下移，导向钉在凸轮轴的槽中导向，使凸轮轴在移动过程中作90°自动旋转，固定在凸轮轴上的压板同时作90°旋转夹紧工件；加工结束后，气缸带动凸轮轴上移，凸轮轴带动压板
作90°反向旋转松开工件。整个过程实现自动控制。
(3) 连杆精镗孔
侧面定位基准选择连杆已加工好的三个定位面，将工件用定位轴和定位销配合而定位，连杆小端设置一个定位柱、一个定位垫和定位座，大端设置一个定位垫和定位座。拧紧压紧螺母，让压板夹紧工件，同时扭紧顶杆，让顶尖顶住工件小头处杆部位置，装夹固定好工件后，取出定位轴。
(4) 镗连杆轴瓦孔
使用前将该机构按图示组装后固定在机床刀杆支架上方正中央，并调整与刀杆垂直度和左、右对称度后，用螺钉15固定。在加工不同工件时，按工件销孔与轴瓦孔中心距要求，转动词节丝杠8带动联接轴6、支承板3、定位轴4、滑块5沿
支架2上的定位槽上下滑动调节中心距，拧紧螺母9，转动手柄13饿死联接轴6, 将工件销孔装在定位轴上, 用机床上的压板压紧即可加工。
5. 组合夹具在柴油机零件加工中的应用
组合夹具相对其它夹具而言主要具有以下特点：a. 加速新产品的试制，缩短生产准备期；b. 适用范围广，可根据需要组成各种机床所用央具；c. 为复杂的专业夹具的结构设计提供模拟试验夹具；d. 各组装元件能重复利用，可降低生产成本，提高劳动效率；e. 缩短夹具设计周期，节约制造成本；f. 减少夹具存放面积．改善现场管理。
组合夹具在柴油机零件加工中的应用:主要用于柴油机中外形不规则且尺寸大、批量小、设计制造专用夹具成本高的零部件，如油机空气弯管圆柱端外表面的加工，配齐机构支撑座斜平面及孔的加工，控制机构座体底端孔的加工。
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