提高汽缸頭蓋單序加工效率的方法

中信戴卡股份有限公司

安崗

《金屬加工（冷加工）》2017年第5期

氣缸頭蓋是汽缸蓋上方的罩子，也就是氣門室上蓋，最基本的功能是遮蓋並密封氣缸蓋，保護氣門挺桿。不同規格的汽缸頭蓋結構類似，但是細微處還是有很大差別的，比如某氣缸頭蓋用於安裝執行器的軸向軸承的8個端面（見圖1），別的氣缸頭蓋沒有。

該氣缸頭蓋加工時分為3個工序，OP10和OP20分別加工工件的正反面，且涵蓋端面；OP30加工凸輪軸孔；OP40加工圖1中的8個面。本文僅對OP40工序進行研究，給出提高加工效率的辦法。

一、傳統加工方法

氣缸頭蓋加工的OP40工序中，傳統方法是使用如圖2所示的三面刃銑刀加工，三面刃刀體可以和刀桿做成一體，也可以做成分體，刀桿中細桿的直徑必須＜23mm，而有效長度不低於281.2mm。圖1中的8個面需要依次加工，每次加工一個面。

二、組合角度頭銑刀結構

傳統方法中，每次只加工一個面，效率較低，因此筆者設計了一種組合角度頭銑刀，該銑刀有8個刀具，可以對8個面一起加工，銑刀具體結構如圖3所示。

1.角度頭頭體 2.鎖緊螺母 3.開槽沉頭螺釘Ⅰ 4.內六角圓柱頭螺釘Ⅰ 5.平鍵Ⅰ 6.半圓密封蓋 7.角接觸球軸承Ⅰ 8.刀柄軸下調整墊 9.刀柄軸 10.刀柄軸上調整墊 11.軸承蓋板 12.錐齒輪Ⅰ 13.彈簧墊圈Ⅰ 14.錐齒輪Ⅱ 15.錐齒輪調整墊 16.定向軸 17.刀具軸內側密封蓋 18.內六角圓柱頭螺釘 19.刀具軸外側密封蓋 20.開槽沉頭螺釘Ⅱ 21.小密封圈 22.軸用彈性擋圈Ⅰ 23.圓螺母 24.平墊圈Ⅰ 25.短刀具定位套 26.長刀具定位套 27.刀具 28.平鍵Ⅱ 29.刀具調整墊 30.刀具軸端蓋 31.大橡膠密封平墊 32.圓柱齒輪 33.彈簧墊圈Ⅱ 34.平鍵Ⅲ 35.M10六角薄螺母 36.過渡圓柱齒輪 37.軸用彈性擋圈Ⅱ 38.左過渡齒輪調整墊 39.過渡軸端蓋 40.小橡膠密封平墊 41.驅動圓柱齒輪 42.M8六角薄螺母 43.軸承擋圈 44.角接觸球軸承Ⅱ 45.驅動軸 46.驅動齒輪調整墊 47.右過渡齒輪調整墊 48.角接觸球軸承Ⅲ 49.過渡軸 50.過渡軸密封蓋 51.O型橡膠密封圈 52.齒輪調整墊 53.刀具軸 54.大密封圈 55.深溝球軸承 56.橡膠密封平墊

三、組合角度頭銑刀傳動

組合角度頭銑刀在使用時，刀柄軸9裝上拉釘，手動安裝到機床主軸上，定向軸16插入機床端面的擋塊中。主軸旋轉後，帶動刀柄軸9旋轉，而定向軸16受擋塊作用不旋轉，所以角度頭頭體1也不旋轉。通過一對錐齒輪Ⅰ12和錐齒輪Ⅱ14，動力從刀柄軸9傳遞到驅動軸45上，即刀柄軸9帶動驅動軸45旋轉。安裝在驅動軸45上的驅動圓柱齒輪41，通過過渡圓柱齒輪36將動力傳遞到圓柱齒輪32上，即驅動軸45帶動刀具軸53旋轉。安裝在刀具軸53上的8個刀具隨著該軸一起旋轉。

四、加工效率比較

傳統方法使用加長桿三面刃銑刀，加工時屬於懸臂結構，刀桿長且細，限制了刀具的轉速及每齒進給量。而本文提到的組合角度頭銑刀，由於是齒輪傳動，轉速不易過高，但是刀具軸兩端有支點，每齒進給量稍大，保守一點，每個刀片的加工效率與傳統方法相當，因此，使用角度頭銑刀，加工效率將大大提高，約為原來的8倍。

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