一種用于v型柴油機機架毛坯的劃線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大型柴油機部件的制造工藝，具體涉及一種用于V型柴油機機架毛坯的劃線方法，屬于柴油機制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]機架是柴油機中的重要零件，它在工作過程中承受著氣缸體的壓力和起著導向活塞、連桿及曲軸工作的作用。請參閱圖1，在中型V型柴油機的機架上，下部的中央沿縱向分布有若干同軸的主軸承孔11 ;十六個缸套孔12分成兩列，以缸套孔中心線OA、OB分別與機架中心線00’成30°夾角的位置，對稱地分列于機架頂部的兩側(cè)，并且兩側(cè)的缸套孔中心點A和B以及主軸承孔中心點O形成等邊三角形的頂點；十六對導筒孔13以八對一列，分布于兩列缸套孔12的外側(cè)并與缸套孔12平行(兩者中心線平行而且各列孔中心點連線平行)。
[0003]柴油機整體機架鑄件毛坯在進行機加工之前一般要經(jīng)過劃線工序，通過劃線找出滿足設(shè)計尺寸要求的各缸套孔12、導筒孔13和主軸承孔11的中心線、外形輪廓線以及機架基準端面的位置線。劃線的方法以及形成的線形、線質(zhì)對機加工的質(zhì)量、周期和周轉(zhuǎn)都具有重大的影響。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，機架毛坯通常以七個位置的劃線步驟完成劃線工作，并且以正置的位置通過千斤頂2支撐在水平工作臺4上作為第一劃線位置(見圖1)。這樣的劃線方法存在有過程繁瑣、沉重的毛坯體翻轉(zhuǎn)工作量大、操作勞動強度大和安全風險高的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于V型柴油機機架毛坯的劃線方法，基于等邊三角形立體空間操作平臺，減少劃線位置和工序，在保證技術(shù)精度的前提下，達到降低生產(chǎn)成本、避免安全和質(zhì)量事故的效果，從而具有精度高、成本低、操作快速方便的優(yōu)點。
[0006]為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下:
[0007]一種用于V型柴油機機架毛坯的劃線方法，該機架毛坯具有縱向分布于下部中央的若干同軸的主軸承孔、對稱地分列于頂部兩側(cè)且軸線與機架中心線成30°夾角的相互平行的兩列缸套孔和兩列導筒孔，其特征在于:在保證加工余量的前提下，基于等邊三角形立體空間操作，在水平工作臺上通過五個劃線位置劃出滿足設(shè)計尺寸要求的所述機架毛坯的各缸套孔、導筒孔、凸輪軸孔、主軸承孔的中心線和孔圓加工線、機架外形輪廓加工線及機架兩端面的加工線。
[0008]進一步地，所述的劃線方法包括下列具體步驟:
[0009]I)在所述水平工作臺上，以所述機架毛坯的任意一側(cè)面向下，以橫置的位置通過千斤頂支撐該機架毛坯，作為第一劃線位置；
[0010]2)使用專用單腳卡以兩側(cè)的每一對對稱的導筒孔的非加工外圓的頂面和側(cè)面為基準，在機架毛坯的上平面上逐對分出對稱中心點并找出導筒孔的平均對稱中心點連線，使用普通單腳卡在機架毛坯的各主軸承孔上分出主軸承孔中心并找出主軸承孔的平均中心連線，通過調(diào)整各千斤頂?shù)纳?，用劃針盤校正所述的導筒孔的平均對稱中心點連線和主軸承孔的平均中心連線與水平工作臺達到平行；
[0011]3)以所述主軸承孔的平均中心連線為基準，使用劃針盤劃出缸套孔中心連線以及凸輪軸孔中心連線，在所述機架毛坯的兩端面上劃出機架中心線、兩側(cè)的缸套孔中心連線以及機架外形輪廓線；
[0012]4)以所述機架毛坯的底平面向下，將所述機架毛坯以正置的位置通過千斤頂支撐于水平工作臺上并校正水平，作為第二劃線位置；使用吊錘、千斤頂和劃針盤校正機架毛坯呈水平狀態(tài)，在所述機架毛坯的兩端面上定出所述等邊三角形的三個基點，然后劃定所述等邊三角形的第一根邊長線、主軸承孔中心線、主軸承孔圓加工線、凸輪軸孔中心線、凸輪軸孔圓加工線、底平面加工線和機架外形輪廓加工線，并使用直尺連接所述機架毛坯兩側(cè)面的加工線；
[0013]5)以所述機架毛坯的右側(cè)面向下，使機架中心線與水平工作臺臺面成+30°傾角，用千斤頂將所述機架毛坯支撐于所述水平工作臺上，并使用劃針盤校正所述主軸承孔的平均中心連線和右側(cè)一排缸套孔中心連線達到水平位置，作為第三劃線位置；使用劃針盤校正并劃定所述等邊三角形的第二根邊長線、右側(cè)缸套孔中心連線和右側(cè)導筒孔中心連線，使用角尺劃定缸套孔斜面加工線；
[0014]6)以所述機架毛坯的左側(cè)面向下，使機架中心線與水平工作臺臺面成一 30°傾角，用千斤頂將所述機架毛坯支撐于所述水平工作臺上，并使用劃針盤校正所述主軸承孔的平均中心連線和左側(cè)一排缸套孔中心連線達到水平位置，作為第四劃線位置；使用劃針盤校正并劃定所述等邊三角形的第三根邊長線、左側(cè)缸套孔中心連線和左側(cè)導筒孔中心連線，使用角尺劃定缸套孔斜面加工線；以主軸承孔的平均中心連線、缸套孔中心連線和所述等邊三角形的三根邊長線構(gòu)成等邊三角形空間立體操作標志線；
[0015]7)以所述機架毛坯的零位端面向下，用千斤頂將所述機架毛坯支撐于所述水平工作臺上，并且使用吊錘校正機架毛坯的底平面、導筒孔的平均對稱中心點連線和主軸承孔的平均中心連線與水平工作臺臺面垂直，將所述零位端面達到水平，作為第五劃線位置；以兩側(cè)的導筒孔的平均中心連線為基準，兼顧各缸套孔的加工余量，使用劃針盤劃定導筒孔中心線、導筒孔圓加工線、缸套孔中心線、缸套孔圓加工線、主軸承孔端面加工線和機架兩端面的加工線。
[0016]進一步地，所述的步驟I)、步驟4)、步驟5)、步驟6)和步驟7)中，所述千斤頂?shù)闹挝恢玫皆摍C架毛坯的兩端的距離滿足下列條件:a = 0.207L，其中，a為千斤頂?shù)綑C架毛坯端面的距離，L為機架毛坯的總長。
[0017]進一步地，所述的專用單腳卡包括劃線腳、定位腳和連接銷，所述劃線腳的一端和定位腳的一端通過所述連接銷可旋轉(zhuǎn)地相互連接，所述劃線腳的另一端設(shè)有劃線針，所述定位腳的另一端的內(nèi)側(cè)設(shè)有形狀與所述導筒孔的非加工外圓的頂面和側(cè)面相吻合的定位曲線部。
[0018]進一步地，所述的水平工作臺為平面度誤差為0.2_/10米的平臺。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列有益效果:
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有劃線技術(shù)相結(jié)合，在五個劃線位置上實現(xiàn)了 V型柴油機機架毛坯立體等邊三角形的劃線操作，實現(xiàn)了降低生產(chǎn)成本和避免復雜操作而帶來的質(zhì)量事故，具有操作簡便、劃線精度高的優(yōu)點，能夠適用于任何V型柴油機機架毛坯及類似零部件的劃線操作。
【附圖說明】
[0021]圖1為機架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的方法流程示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的第一劃線位置圖。
[0024]圖4為專用單腳卡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為千斤頂支撐位置示意圖。
[0026]圖6為本發(fā)明的步驟3示意圖。
[0027]圖7為本發(fā)明的第二劃線位置(步驟4)圖。
[0028]圖8為本發(fā)明的第三劃線位置(步驟5)圖。
[0029]圖9為本發(fā)明的第四劃線位置(步驟6)圖。
[0030]圖10為圖8的C向視圖。
[0031]圖11為本發(fā)明的第五劃線位置(步驟7)圖。
[0032]圖12為本發(fā)明的等邊三角形立體操作空間的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明解決其技術(shù)問題的關(guān)鍵在于，如何在所述機架毛坯I的橫臥位置上，實現(xiàn)兩排導筒孔13中心對機架毛坯I的分中，在保證加工余量的前提下，劃出各缸套孔12和主軸承孔11的等邊三角形中心線及基準端面的位置。
[0034]本發(fā)明所述用于V型柴油機機架毛坯的劃線方法用于V型柴油機機架毛坯的劃線，該機架毛坯具有縱向分布于下部中央的若干同軸的主軸承孔、對稱地分列于頂部兩側(cè)且軸線與機架中心線成30°夾角的相互平行的兩列缸套孔和兩列導筒孔，其特征在于:在保證加工余量的前提下，基于等邊三角形立體空間操作，在水平工作臺上通過五個劃線位置劃出滿足設(shè)計尺寸要求的所述機架毛坯的各缸套孔、導筒孔、凸輪軸孔、主軸承孔的中心線和孔圓加工線、機架外形輪廓加工線及機架兩端面的加工線。
[0035]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明做進一步闡述，但不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0036]請參閱圖2，所述用于V型柴油機機架毛坯的劃線方法包括下列具體步驟:
[0037]1、在水平工作臺4上，見圖3，以所述機架毛坯I的任意一側(cè)面向下，以橫置的位置通過千斤頂2支撐該機架毛坯1，作為第一劃線位置。所述的水平工作臺4為平面度誤差為0.2mm/10米的平臺。
[0038]再請參閱圖5，所述千斤頂2的支撐位置到該機架毛坯I的兩端的距離應滿足下列條件:a = 0.207L，其中，a為千斤頂?shù)綑C架毛坯I端面的距離，L為機架毛坯I的總長。當滿足上述條件時，被支撐起的機架毛坯I因自重而引起的變形為最小，從而保證了第一劃線位置的機架線形，并且在后續(xù)劃線位置進行劃線后的線形能夠保證平行，進而保證經(jīng)劃線的機架毛坯I移至加工機床工作臺時，其變形的恢復不會影響劃線的精度。其原理如下:見圖5，千斤頂2對稱地支撐在所述機架毛坯I的Tl和T2點，Tl點與機架毛坯I的零位端面D的距離和T2點與機架毛坯I另一端面的距離均為a，機架毛坯總長為L，其自重q作用在機架毛坯I的總長L的中點E處，則自重q在機架毛坯內(nèi)產(chǎn)生的彎矩分布如圖所示，由力學原理可知，當|ME| = md = |mf|時，在重力下整體機架毛坯I的最大變形量為最小:me=qL*(L/2_a)/2-(qL/2)*(L/4) = qL2/8_qLa/2，MD = MF = -qa2/2，所以 qL2/8_qLa/2 =qa2/2，最后得 a/L = 0.207。
[0039]2、使用專用單腳卡5以兩側(cè)的每一對對稱的導筒孔13的非加工外圓的頂面和側(cè)面為基準，參閱圖3，在機架毛坯I的上平面15上逐對分出對稱中心點O’并找出導筒孔13的平均對稱中心點連線O’ 0/ ;使用普通單腳卡在機架毛坯I的各主軸承孔11上分出主軸承孔中心O并找出主軸承孔11的平均中心連線001;用劃針盤以水平工作臺4臺面為基準，通過調(diào)整各千斤頂2的升降，校正所述的導筒孔13的平均對稱中心點連線O’ 0/和主軸承孔11的平均中心連線OO1與水平工作臺4達到平行。
[0040]所述專用單腳卡5的結(jié)構(gòu)見圖4，該專用單腳卡5包括劃線腳52、定位腳53和連接銷51，所述劃線腳52的一端和定位腳53的一端通過所述連接銷51可旋轉(zhuǎn)地相互連接，所述劃線腳52的另一端設(shè)有尖