1 钻曲轴斜油孔工装工艺参数
图1 曲轴斜油孔工装简图
- 斜油孔中心线处于水平位置时的工艺垫高H；
- 钻斜油孔用钻头轴心线的工艺高度尺寸h；
- 钻头中心线与曲轴公共轴线之间的夹角b1、b2等；
- 用以确定钻头长度和行程长度的斜油孔实长S1、S1等；
- 用以确定钻头轴心线实际高度H1和工艺实际垫高h1的V形块定位高度T如图2所示。
图2 定位高度推导用图
2 钻曲轴斜油孔已知参数
3 工艺参数计算公式的推导
图3 有关工艺参数推导用图
- 在Rt△ABC中
tga=tg∠ABC=(R+a+B)/AB- (R+a+d cosg/2)/[(D²/4a²)½+d sing/2]
- (2R+2a+d cosg)/[(D²/4a²)½+d sing]
a=arctg[(2R+2a+d cosg)/[(D²/4a²)½+d sing] (1) BC=AC/sina=(R+a+d sing/2)/sina - =(2R+2a+d sing)/2sina
(2) H=KM=OO cos∠OOM-d/2=R cosa-d/2 (3) - 在Rt△COF中
∠OCF=∠DCF-∠OCD=a-arcsin(2a/D)h=OF=OC sin∠OCF=D sin[a-arcsin(2a/D)]/2 (4) - 在Rt△ABC中
b=arctg[(R+a+d cosg/2)/(2L sina)] (5) 实长S=AC=L/cos b (6) - 定位高度T的公式推导
- 如图2所示，已知：D为曲轴主轴颈工序直径尺寸；a为V形块两限位基面间夹角；HV为V形块的高度；N为V形块的开口尺寸。
- T=HV+OC=HV+(OE-CE)
- 在Rt△OEB中：
- OE=OB/sin(aV/2)=D/[2sin(aV/2)]
- 在Rt△CAE中：
- CE=AC/tg(aV/2)=N/[2tg(aV/2)]
因此T=HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2 (7) - 确定工艺实际垫高和钻头中心实际高度工艺实际垫高
H1=H+T=H+HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2 (8) h1=H±h=HV+{D/sin(aV/2)-N/[2tg(aV/2)]}/2±h (9) - 上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。
- (R+a+d cosg/2)/[(D²/4a²)½+d sing/2]
4 实际计算
- 求中间变量a和T
- 由式(1)得a=35.5001°
- 由式(7)得T=126.9
- 求工艺实际垫高H1
- 由式(3)得H=9.39
- 然后由式(8)得H1=136.29
- 求钻头中心实际高度h1
- 由式(4)得h=23.37
- 然后由式(9)得h1=T±h=126.9±23.37
- 上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。
- 求钻头与曲轴公共轴线夹角b1、b2等
- 由式(5)得b1=55.97°，b2=b3=b4=55.54°
- 求斜油孔实长
- 由式(6)得S1=109.06，S2=109.62
- 由式(1)得a=35.5001°
- 求中间变量a和T
- 由式(1)得a=58.1087
- 由式(7)得T=126.9
- 求工艺实际垫高H1
- 由式(3)得H=-1.15
- 然后由式(8)得H1=122.24
- 求钻头中心实际高度h1
- 由式(4)得h=21.49
- 然后由式(9)得h1=T±h=129.9±21.49
- 上式中“+”号用于连杆颈斜油孔中心高于公共轴线的情况，“-”号用于连杆颈斜油孔中心低于公共轴线的情况。
- 求钻头与曲轴公共轴线夹角b1
- 由式(5)得b1=b2b3b4=59.68°
- 求斜油孔实长
- 由式(6)得S1=S2=S3=S4=131.04
- 由式(1)得a=58.1087
5 说明
- 上述计算比较简单，是一种较好的算法，但是如果编制一个简单的计算机程序，输入已知数值，输出需要的结果。这样就更简便易行(限于篇幅，本文不再编制程序)。
- 少数曲轴品种的已知参数与本文介绍的略有不同，可稍进行转换即可。
- 本文计算公式是以四拐曲轴(连杆颈相位角为180°)为例推导出来的，但公式的适应性较广，对于90°、180°相位角的曲轴，同样可以参考使用。
6 结束语
- 应用该公式计算所得的工艺参数用于我公司曲轴的斜油孔加工，结果完全符合图纸要求。
- 应用该公式还可以对老产品工装有关工艺参数进行验证。
