覃東列
(柳州五菱柳機(jī)動力有限公司,廣西 柳州 545005)
圖1所示偏心軸,為五菱柳機(jī)動力有限公司精銑某型號氣缸蓋工裝上的一個關(guān)鍵部件,熱處理表面硬度為48~52 HRC。精銑缸蓋的表面要求很高,其工裝的要求當(dāng)然也很高。工裝共用到2根偏心軸,這2根偏心軸通過頂起4根頂銷,起定位和鎖緊的作用。偏心軸的尺寸精度、平行度和同軸度均有較高要求,可以說偏心軸的加工精度是否達(dá)到要求,決定了整套工裝能否達(dá)到使用要求,其重要性不言而喻。
圖1 偏心軸零件圖
軸全長288 mm,直徑為Φ 20~24 mm,屬細(xì)長軸,偏心軸與正心軸平行度0.02 mm,其加工難度在于偏心軸。我們知道,為保證軸的同軸度,必定用兩頭頂中心孔來加工,問題是偏心軸和正心軸不在同一中心,你不可能在一個端面上鉆出兩個中心孔。當(dāng)然,也許有人會說,用先進(jìn)設(shè)備例如加工中心進(jìn)行數(shù)控加工,那也不成問題。但是公司目前尚無此種設(shè)備,而且也不需要。
我們的思路是,利用多段輔助加長來加工。既然不能在一個端面上鉆出2個中心孔,那就可以用多幾段,只要用完一段裁掉后,可以用下一段。
具體加工工藝為:車并車輔助加長→鉗劃鉆攻→鏜鉆偏心軸中心孔→車偏心軸→熱淬火→磨偏心軸→鉗退火→車鉆中心孔→磨正中心軸→完成。
(1)第1步——車并車輔助加長。在普通車床上車出,共車出3段輔助加長,分別為Φ10 mm×6 mm,Φ11 mm×6 mm和Φ12 mm×6 mm,兩頭正中心Φ24 mm車至Φ24.5 mm,偏心軸也車成Φ 24.5mm,車合螺紋M16。為保證同軸度,在最外兩端輔助加長Φ10 mm×6 mm鉆中心孔,用頂尖頂住兩端中心孔車,車完所有加工項(xiàng)目后,將最外兩端輔助加長Φ10 mm×6 mm車掉;
(2)第2步——鉗劃鉆攻。由于偏心軸的中心與正中心不一致,鉗工用V型塊固定軸后,在第二段輔助加長兩端劃出偏心軸中心十字線,劃好后再加工螺紋孔M10,因螺紋孔只是起擰緊手柄作用,劃線后直接在普通鉆床上鉆攻即可;
(3)第3步——鏜鉆偏心軸中心孔。臥鏜校準(zhǔn)兩端十字線,然后在V型塊上固定,鉆出偏心軸中心孔。坐標(biāo)鏜床精度達(dá)到0.01 mm,完全可達(dá)到加工要求;
(4)第4步——車偏心軸。用頂尖頂住兩端偏心軸中心孔,將偏心軸車至Φ 20.6 mm;
(5)第5步——熱處理。將軸表面淬火,使其表面硬度達(dá)到48~52 HRC。淬火后需回火并調(diào)直;
(6)第6步——磨偏心軸。在普通磨床上,用頂尖兩頭頂住偏心軸中心孔,將偏心軸磨至要求尺寸;
(7)第7步——鉗退火。因整根軸淬火后表面硬度達(dá)到50 HRC左右,車床車刀肯定車不動,為此將兩端輔助加長部分退火,用乙炔槍將兩端輔助加長燒紅,然后讓其在空氣中自然冷卻,使硬度降低至28~32 HRC即可,這一步特別注意不能燒到軸部位,而且不能燒得太紅,以免彎曲變形;
(8)第8步——車鉆正中心孔。在普通車床上先將Φ11 mm×6 mm兩端輔助加長車掉,然后在Φ12 mm×6 mm兩端輔助加長上鉆中心孔;
(9)第9步——磨正中心軸。在普通外圓磨床上,用頂尖頂住兩頭中心孔,將兩邊Φ24 mm磨至要求尺寸,最后,將兩端輔助加長Φ12 mm×6 mm磨掉,整根軸就加工完成了。
縱觀以上工藝,其關(guān)鍵在于巧妙利用3段輔助加長,來完成有關(guān)工作。每一段輔助加長的作用都不相同:第一段,也就是Φ10 mm×6 mm,其起到輔助車這個工序的完成,車完后就取消了;第二段,則是為了車、磨偏心軸部分;第三段,才是磨削正心軸部分。由于輔助加長并不是工件的使用部分,因此其完成輔助使命后,取消掉就可以了,而且熱處理后由于太硬,切除第二段及在第三段兩端鉆中心孔前,必須先退火降低硬度。而所有這些,并不影響零件的性能。
巧用三段輔助加長,將看似高難度的偏心軸加工,變得輕而易舉。
[1]楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.
[2]成大先.機(jī)械設(shè)計手冊(第4版)[K].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.