長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院（吉林 130033）劉雅榮

橋殼琵琶孔圓度、端面平行度超差，直接影響汽車差速器定位精度，影響汽車傳動齒輪的壽命及橋殼加工中下幾道工序以該孔為定位的精度，使整車整體質(zhì)量嚴(yán)重下降。輕者造成整車裝配困難，嚴(yán)重的會造成汽車傳動齒輪打齒。因此解決琵琶孔加工圓度、平行度超差問題是個值得探究的問題。

1.橋殼琵琶孔工序簡介

鑄造后橋殼材料為QT450，加工比較困難。該序加工工藝為鏜琵琶孔兩孔一面。機(jī)床為自制組合專用機(jī)床。專用夾具采用了橋殼兩端的精車后法蘭面作為定位基準(zhǔn)和主夾緊點(diǎn)（自定心機(jī)構(gòu)中的形塊定位），利用上序T68鏜床精鏜的一端琵琶孔的端面作為輔助定位（定位部分為40mm×40mm的兩個定位塊，分布在垂直于橋殼兩端半軸孔軸線上下端面上），輔助夾緊方式采用為琵琶孔外側(cè)毛坯面均布4點(diǎn)。夾具夾緊方式全部采用液壓缸實(shí)現(xiàn)的液壓夾緊。刀具采用組合刀。一個刀體前面一組為兩把刀，分為前粗后精，鏜遠(yuǎn)離機(jī)床的一個琵琶孔，后面一組刀具有三把刀，分為粗鏜孔、精鏜孔、倒角，采用同一刀體多刀排列能很好保證被加工孔的同軸度。端面加工采用組合機(jī)花盤帶二把刀一次成形。加工琵琶孔時，遠(yuǎn)離機(jī)床的孔先粗鏜，鏜完后，靠近機(jī)床的粗鏜刀再進(jìn)行粗鏜，然后精鏜也按該順序加工。分開進(jìn)刀是避免因粗鏜加工余量大造成機(jī)床損壞及精鏜時保證加工精度。被加工件簡圖如附圖所示。

零件簡圖

2.原因分析

根據(jù)加工結(jié)果，結(jié)合實(shí)際，列舉影響超差因素，進(jìn)行排除篩選后，認(rèn)為造成琵琶孔圓度超差問題可能有如下原因：

（1）組合機(jī)床主軸的軸承間隙可能過大，造成刀體擺動，使加工刀具的運(yùn)動軌跡為橢圓，加工件的尺寸必然超差。

（2）刀具為偏心懸臂，造成動不平衡，加劇了機(jī)床主軸負(fù)擔(dān)，使機(jī)床軸承的徑向間隙全部疊加到被加工的孔中，而工件由于是鑄造件，整個加工的圓周上刀體受力是不均勻的，加工刀具的運(yùn)動軌跡為橢圓，將會產(chǎn)生被加工孔的圓度超差。

（3）輔助夾緊的位置及夾緊力不合理，造成工件發(fā)生微小變形，孔加工完后，因外力消失，工件變形恢復(fù)，使被加工的孔變成了橢圓。

而端面平行度超差有如下原因：

（1）夾具的輔助定位裝置定位不合理，造成定位面不能很好地接觸到輔助定位塊上，另外采用兩點(diǎn)定位，工件發(fā)生傾斜可能性很大。加工過程中，工件在切削力的作用下發(fā)生微小顫動，定位點(diǎn)與加工件的端面有間隙時，工件在加工中會發(fā)生沿軸向轉(zhuǎn)動，發(fā)生傾斜現(xiàn)象，造成平行度超差。

（2）輔助定位鎖緊力不夠，即使定位點(diǎn)將工件定位正確位置，由于切削力的作用，輔助定位點(diǎn)發(fā)生后縮，造成工件發(fā)生轉(zhuǎn)動、傾斜。造成工件的輔助定位鎖緊失去應(yīng)有的功能，從而使被加工件中定位面與加工面平行度超差。

（3）機(jī)床花盤溜板間隙大，刀具的受力大小發(fā)生變化時，花盤的間隙就反映到加工工件的平面度上，造成公差累積，使平行度超差。

3.解決辦法

針對以上對琵琶孔加工圓度超差原因分析，我們采取以下辦法：

（1）調(diào)整測量主軸的軸向竄動及軸向游隙（即主軸在正、反轉(zhuǎn)瞬時的游動間隙），使其軸向竄動控制在0.0lmm范圍內(nèi)，軸向游隙控制在0.01～0.02mm左右。如仍有超差現(xiàn)象，則需再進(jìn)行調(diào)整。

（2）在刀體的對稱一側(cè)加平衡塊，根據(jù)計(jì)算，選擇合適大小的、合適位置的平衡塊安裝在刀體的另一側(cè)來消除動不平衡。

（3）輔助夾緊位置調(diào)整到后橋殼的分模線位置，調(diào)整夾緊液壓缸壓力，經(jīng)多次試切、檢測，反復(fù)驗(yàn)證后，確定最佳油液壓力，最終消除工件夾緊變形。

對端面平度超差采取的辦法為：

（1）將輔助浮動定位裝置的定位塊改成直徑為15mm的圓柱銷，減小接觸面積。將原裝置兩點(diǎn)定位改成三點(diǎn)均布在定位端面定位。

（2）將浮動輔助定位的鎖緊銷錐面由原先15°角改成10°，使其具有足夠的鎖緊力，保證定位精準(zhǔn)可靠。

（3）花盤溜板間隙調(diào)整到0.0lmm之內(nèi)，消除因設(shè)備間隙的原因造成端面加工的誤差。

4.加工效果驗(yàn)證

經(jīng)過以上加工、測試后，測量琵琶孔加工實(shí)際尺寸為一側(cè)，423.1mm，另一側(cè)423.18mm，孔的圓度合格。端面與另一端面平行度達(dá)到0.1mm，圖樣為0.2mm。批量加工生產(chǎn)后，每天首末件檢測，持續(xù)一個月，孔公差帶穩(wěn)定在0.18mm范圍內(nèi)，尺寸穩(wěn)定，平行度穩(wěn)定在0.10mm，達(dá)到了改進(jìn)效果。