金属加工钻孔和镗孔不再是难题，大功率中速船用发动机机体加工窍门( 二 ) 编者按针对柴油机机体的加工难点进行分

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【金属加工钻孔和镗孔不再是难题，大功率中速船用发动机机体加工窍门】图1机体深孔加工示意
以上两种孔是长径比＞5的深孔且对于位置度及孔径有较高要求。深孔加工中一般采用枪钻，但由于该机型每挡都要加工主轴螺栓孔及横向油道深孔，枪钻切削速度慢、效率不高，生产进度可能无法保证。同时，现场没有枪钻刃磨设备，枪钻的返修、刃磨难度大。在实际加工中，通过现场工艺试验，我们决定采取深孔铲钻加工方案。深孔铲钻由钢制的刀杆和可换刀片组成，加工效率比枪钻高。刀杆采用侧固柄，冷却水通过刀杆内部孔直接冷却刀片。刀片采用中间定心双刃切削的对称结构，通过螺钉固定在刀杆上，在一定范围内通过更换刀片满足不同尺寸孔的加工要求。 φ55mm及φ39mm孔孔径要求不高，使用常规刀片加工即可。 φ52mm孔则需使用精磨刀片加工，其加工孔的尺寸精度可以控制在0.05mm以内，同时通过刀片侧面修光刃带的挤压，加工孔壁的表面粗糙度值可以达到Ra＝1.6μm ，满足图样尺寸及表面质量要求。钻孔时由两侧面向中心对接深孔，设备上我们选用PAMA卧式数控镗铣床，利用旋转工作台保证一次装夹完成两侧深孔的接通，其内冷压力也满足深孔排屑的要求。加工中，根据工艺试验验证的切削参数，先使用较短的铲钻加工，保证孔位置度的同时作为深孔的引导孔，然后依据钻深依次更换不同长度规格的铲钻，最终将孔深尺寸加工到位，并使用自制通止规检测通过性及尺寸是否合格。
（2）缸头螺栓孔的加工与检测机体缸头螺栓孔（见图2）的螺纹部分距离缸面395mm ，螺纹长度约110mm 。加工过程中出现了部分螺纹孔靠近出口处无螺纹的现象。分析原因时发现，由于刀杆强度不够且缸头螺栓孔出口处毛坯铸造面不平整，使得底孔钻通时刀片两侧受力不均衡，导致出口处底孔钻偏，因底孔孔径增大造成攻螺纹后无螺纹牙型。为了避免此问题，在钻螺纹底孔时首先使用φ45mm铲钻加工螺纹底孔，距钻穿还有20mm时，换普通φ42mm加长麻花钻头钻通，然后再使用φ45mm铲钻扩孔接通，修正钻偏误差。经过多台机体加工验证，这种加工方法能够很好地保证螺纹底孔质量，从而确保缸头螺栓孔螺纹的加工稳定性。检测方面，由于螺纹孔位置过深，制做了专用的M48×3加长螺纹塞规用于螺纹孔的检查与质量控制。

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图2缸头螺栓孔加工
（3）主轴孔同轴度控制及端面加工NY320机体主轴孔孔径为φ302mm ，机体按机型不同最多有10挡。图样要求全长同轴度≤0.1mm ，相邻同轴度≤0.05mm 。两端面对主轴孔轴线的垂直度要求为0.08mm ，止推面对主轴轴线轴向圆跳动要求为0.03mm ，过轮孔面对主轴孔A－C轴线的垂直度要求为0.03mm 。加工过程中为了满足图样要求，选择在数控龙门镗铣加工中心进行加工。利用机床不同的加工附件，在机体仰放方位一次装夹的同时完成精镗主轴孔和精铣各面的加工，减少重复装夹与找正，有利于保证孔和面的几何公差要求。同时，装夹过程中压紧力不宜过大，避免机体变形导致松开压板后影响主轴孔同轴度。加工过程中，为了避免设备精度对主轴孔同轴度的影响，机体首台加工精镗主轴孔时需按半精镗孔→准直仪计量→修正补偿参数→精镗孔工序进行。通过参照准直仪计量结果，修正机床每挡精镗孔时的精确定位参数，起到调整机体主轴孔全长及相邻同轴度的作用，使得实际加工得到的机体主轴孔同轴度为最优值。（4）机体缸孔加工机体缸孔（见图3）分为上缸孔φ402H7mm和下缸孔φ370H7mm ，其上、下缸孔轴线对主轴孔轴线A－B的垂直度要求≤0.1mm 。若使用卧式数控镗铣床主轴加工缸孔，由于上、下缸孔需分开镗孔，对机床重复定位精度要求高，生产效率低。同时主轴伸出长度过长对缸孔轴线会产生影响。因此，考虑制作组合镗刀在数控龙门加工中心加工缸孔。加工过程中，首先试镗缸孔，然后使用加长找正杆测量加工缸孔中心与机体主轴中心的偏差，进行机床零点修正，减少附件及找正误差，然后使用组合缸孔镗刀同时进行上缸孔和下缸孔的加工，保证上下缸孔轴线对主轴轴线的垂直度要求。减少换刀辅助时间，提高加工效率。缸孔φ465mm沉台面可使用铣刀盘通过铣圆加工的方法，合理选用切削参数，来满足图样要求。

金属加工 钻孔和镗孔不再是难题，大功率中速船用发动机机体加工窍门( 二 )

金属加工钻孔和镗孔不再是难题，大功率中速船用发动机机体加工窍门( 二 )