張惠中

（蘭州交通大學(xué) 博文學(xué)院，蘭州730101）

0 引 言

機(jī)體擋圈裝配由上止推擋圈和下止推擋圈兩部分組成，材質(zhì)均為鑄錫青銅（ZQSn-1），兩端面的不平行度公差為0.02 mm，A 面對(duì)B 面的圓跳動(dòng)公差為0.03 mm，各表面粗糙度要求較高，如圖1。

根據(jù)圖紙要求，該產(chǎn)品材質(zhì)本身的性能決定了無法利用普通的磨床來保證平面加工精度和平行度要求；另外上、下止推擋圈是兩個(gè)半圓，合成后形成了一個(gè)完整的圓，如何完成兩體合為一體后的加工是制定加工工藝的關(guān)鍵。

圖1 機(jī)體擋圈裝配示意圖

1 工藝方案的確定

通過對(duì)機(jī)體擋圈裝配圖樣的研究分析，并結(jié)合本車間現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際情況，對(duì)其加工工藝分析提出了如下具體要求：1）因擋圈材質(zhì)是鑄銅，普通平面磨床無法保證兩A面的平行度公差，必須通過精度較高的普通車床一次裝夾車削完成；2）上、下止推擋圈合二為一，形成一個(gè)整圓，因此在保證平行度要求后應(yīng)立即切斷，以便后序加工；3）切斷后的結(jié)合面表面粗糙度達(dá)不到Ra0.8，可通過手工研磨保證其粗糙度及兩結(jié)合面嚴(yán)密結(jié)合；4）為保證上、下止推擋圈形成一個(gè)整圓，精車中必須一體加工，這需要通過工裝夾具來實(shí)現(xiàn)；5）劃線、銑油槽也必須通過工裝夾具來保證，同時(shí)要借助銑床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)來實(shí)現(xiàn)圓周銑削運(yùn)動(dòng)。

工藝流程為：車→畫銑開線→研磨上、下?lián)跞嗝妗噧?nèi)孔→精車外圓→劃孔及油槽線→鉆油孔→銑油槽及定位銷孔。

2 加工工藝實(shí)施

1）車削。毛坯選擇：機(jī)體擋圈厚度為14 mm，從用料的經(jīng)濟(jì)、合理性及工藝的安排考慮，鑄造毛坯保證一次可加工5 件。設(shè)備：毛坯外徑為φ305，要保證切斷后兩端面的平行度要求，必須選擇精度較高剛性強(qiáng)的車床，根據(jù)車間設(shè)備狀況，選用新普通車床CW6163C/1500。加工要點(diǎn)：外圓和內(nèi)孔加工完成后，切斷刀切至厚度14.5+0.1 mm，深φ243 mm 處，將刀退出，再進(jìn)刀將該端面光一刀，保證厚度及表面粗糙度Ra1.6 的要求，然后繼續(xù)徹底切斷。這樣既保證了兩A 面平行度公差0.2 mm 的要求，同時(shí)兩A面的表面粗糙度也達(dá)到了要求。在最后徹底切斷的圓環(huán)面上表面粗糙度較高，但這部分余量將在后序加工被去除，因而不影響兩A 面的表面要求。

2）劃擋圈銑開線。采用4 mm 厚的鋸片銑刀，為保證后續(xù)加工上下止推擋圈余量的均勻性，先劃出直徑方向的中心線，再以中心線為基準(zhǔn)引出兩條銑開界線，總寬為4 mm。

3）銑開。采用工具銑床X8130 進(jìn)行加工，通過平口虎鉗、平板、墊鐵裝夾工件，同時(shí)為保證兩平面不被劃傷，要墊上銅皮，然后按劃線基準(zhǔn)銑開，保證銑開去除余量均勻在劃線范圍內(nèi)。

4）研磨上、下?lián)跞嗝妗啥嗣婵诓捎檬止ぱ心?，?0#砂紙和金相砂紙進(jìn)行研磨，并配以研磨膏。上、下?lián)跞ρ泻煤蟊仨毿?duì)“等高度”，否則會(huì)給后續(xù)加工帶來裝夾誤差。

5）精車內(nèi)孔。上、下?lián)跞︺婇_再合起來之后，必然形成一個(gè)橢圓，為完成一體加工，專門設(shè)計(jì)制作了車內(nèi)孔工裝，上、下?lián)跞χ糜诠ぱb內(nèi)孔中，以擋圈一斷面為定位基面，同時(shí)上、下?lián)跞Y(jié)合面外圓處為兩定位點(diǎn)。安裝時(shí)上下?lián)跞υ诖怪狈较虻拈g隙必須一致，左、右兩結(jié)合面保證處在同一水平線上，則可以通過調(diào)整夾具體外圓螺釘來保證，安裝好之后再緊固外圓及斷面壓蓋螺釘。加工中可以一次完成內(nèi)止口φ249×2,、內(nèi)孔φ239 和倒角工序。

6）精車外圓。同樣，精車外圓也必須采用夾具夾裝才能完成。此時(shí)工件以一端面和內(nèi)孔進(jìn)行定位，夾具須能保證端面A 對(duì)外圓柱面B 的跳動(dòng)要求。裝夾中，上、下?lián)跞o套于夾具心軸上，同時(shí)一端面緊靠夾具定位面上；保證兩邊結(jié)合面處于同一水平線上，再用端面壓板緊固便可進(jìn)行加工。這樣可以完成外圓φ290 及兩邊倒角工序。

7）劃孔及油槽線。因孔及油槽線在工件端面上圓周分布，也需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾具實(shí)現(xiàn)本工序，夾具體安裝在劃線分度卡盤上，將上、下?lián)跞Π惭b在夾具中，以一端面和外圓定位，通過夾具上的4 個(gè)小壓板壓緊工件（保證左右對(duì)稱，力量均衡），然后用分度頭分度來實(shí)現(xiàn)油孔、定位銷孔和油槽的劃線。

8）鉆油孔。油孔為φ4、φ6 孔，均在上止推擋圈斷面圓周上，采用新式臺(tái)鉆Z512-2 進(jìn)行加工，同時(shí)用特制锪鉆將油孔邊倒圓，不得有毛刺，并保證2-φ4 孔相對(duì)中心孔φ6 孔的對(duì)稱度。

9）銑油槽及定位銷孔。銑油槽和銷孔必須采用工裝保證，因與劃線性質(zhì)相同，故采用同一夾具。由于油槽在銑削中還要進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此必須將夾具體安裝在HB-140 型回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上，通過手動(dòng)回轉(zhuǎn)分度盤和銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成油槽的加工。定位銷孔φ14+0.1 的位置精度和尺寸要求均較嚴(yán)格，故安排在銑床上銑削完成，效果良好。工件的定位裝夾與劃線工序相同。

3 結(jié) 語

機(jī)體擋圈裝配在整個(gè)研制工藝過程中，兩端面的平行度要求及切開后如何保證加工是工藝上的難點(diǎn)，我們通過普通設(shè)備和利用三套工裝夾具來完成這項(xiàng)產(chǎn)品的試制，取得了成功，并且工藝穩(wěn)定性良好，裝夾定位可靠，保證了產(chǎn)品的技術(shù)要求。產(chǎn)品售后得到用戶的好評(píng)，年產(chǎn)量逐漸上升，同時(shí)產(chǎn)品的加工周期較短，從而收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為進(jìn)一步打開市場(chǎng)，爭(zhēng)創(chuàng)名牌產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

［1］ 趙長(zhǎng)發(fā).機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.3 版.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2013.

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