■南車(chē)玉柴四川發(fā)動(dòng)機(jī)股份有限公司 （資陽(yáng) 641300） 毛孝安

油泵車(chē)具的設(shè)計(jì)應(yīng)用

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摘要：油泵車(chē)具在臥式車(chē)床上進(jìn)行泵體內(nèi)腔孔及端面的加工，能很好地保證2內(nèi)腔孔的中心距及其對(duì)端面的垂直度，相對(duì)于鏜床鏜孔效率有較大提高，質(zhì)量更為穩(wěn)定。

齒輪油泵廣泛應(yīng)用于柴油機(jī)燃油、潤(rùn)滑油的輸送，從原理看，齒輪油泵2內(nèi)腔孔中心距及其相對(duì)于靜結(jié)合面的垂直度要求較高。

1. 目前油泵存在問(wèn)題

以JCY27系列燃油輸油泵為例，如圖1所示。

該產(chǎn)品的加工難點(diǎn)在于內(nèi)腔2×φ40.5H7mm孔，其中心距要求為35+0.040mm，對(duì)靜結(jié)合面的垂直度為0.03mm。如在普通鏜床上利用標(biāo)準(zhǔn)塊移動(dòng)主軸的方式來(lái)加工，常常會(huì)發(fā)生百分表移位、標(biāo)準(zhǔn)塊間存在間隙而產(chǎn)生的中心距超差現(xiàn)象，且鏜床在加工高要求內(nèi)孔時(shí)主要靠手動(dòng)調(diào)整刀具伸出的長(zhǎng)短，效率較低。如采用加工中心或數(shù)控機(jī)床來(lái)加工，相對(duì)于這種小批量的產(chǎn)品又顯得極為浪費(fèi)，沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性。為此，設(shè)計(jì)用于普通車(chē)床的油泵車(chē)具以達(dá)到泵體設(shè)計(jì)要求，提高生產(chǎn)效率顯得十分必要。

圖1

2. 油泵車(chē)具主要構(gòu)成、原理及使用

（1）油泵車(chē)具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

法蘭盤(pán)一端與機(jī)床主軸聯(lián)接，另一端與車(chē)具的過(guò)渡盤(pán)聯(lián)接，為使其與機(jī)床的制作誤差盡可能的小，制作時(shí)將法蘭盤(pán)聯(lián)接在車(chē)床主軸上后根據(jù)過(guò)渡盤(pán)內(nèi)止口尺寸配車(chē)。

過(guò)渡盤(pán)一端聯(lián)接法蘭盤(pán)，另

一端聯(lián)接旋轉(zhuǎn)盤(pán)，它上面裝有一與主軸中心偏心1/2中心距的銷(xiāo)子，是得到中心距的直接零件，它的精度直接影響車(chē)具的中心距精度。

圖2

旋轉(zhuǎn)盤(pán)是被加工零件的安裝零件，它繞裝在過(guò)渡盤(pán)上的心軸旋轉(zhuǎn)而得到產(chǎn)品的中心距。

定位器用于分度，保證旋轉(zhuǎn)盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角度為180°，安裝在旋轉(zhuǎn)盤(pán)上，是車(chē)具的輔助零件。

（2）油泵車(chē)具原理：利用機(jī)床主軸中心與工裝中心（軸）偏離一定距離，當(dāng)加工完一個(gè)內(nèi)腔孔后，使工件繞工裝中心旋轉(zhuǎn)180°，這樣加工出來(lái)的孔的中心與先前加工出來(lái)的孔的中心相距一定距離，得到圖樣要求的中心距。

（3）使用方法：加工時(shí)先將工件裝夾在工裝上，加工完一內(nèi)腔孔至尺寸要求后，不將工件從工裝上拆卸，直接松開(kāi)過(guò)渡盤(pán)與旋轉(zhuǎn)盤(pán)之間的聯(lián)接螺栓后將定位品的定位銷(xiāo)拉出過(guò)渡盤(pán)，再轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)盤(pán)180°，到位后定位器的定位銷(xiāo)自動(dòng)落入過(guò)渡盤(pán)里，最后擰緊聯(lián)接螺栓，即可加工另一內(nèi)腔，這樣加工出來(lái)的內(nèi)腔孔中心距既能達(dá)到圖樣要求，內(nèi)腔孔與靜結(jié)合面的垂直度也得到了較好保證。

3. 車(chē)具設(shè)計(jì)制造要點(diǎn)

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)的工裝總體結(jié)構(gòu)，需要對(duì)偏心距的尺寸公差進(jìn)行嚴(yán)格限制。如圖3所示，偏心距e的值為機(jī)床主軸中心到工裝中心的距離，即為2孔中心距值的一半，所以e=17.5mm，為達(dá)到圖樣對(duì)中心距公差要求，偏心距的極限尺寸為17.50～17.52mm，綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素、工裝在裝配中存在的誤差和工裝其它相關(guān)的尺寸公差，在保證公裝的設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量選擇合理的尺寸要求。因此，偏心距的公差選擇為mm。

（2）為保證法蘭盤(pán)中心與車(chē)床主軸一致，端面和車(chē)床主軸垂直，制作時(shí)先留一定量，在法蘭盤(pán)聯(lián)接在車(chē)床主軸上后根據(jù)過(guò)渡盤(pán)內(nèi)止口尺寸配車(chē)。旋轉(zhuǎn)盤(pán)是此工裝要求最高的部分，在制作時(shí)可用坐標(biāo)鏜床找正端面先鏜出內(nèi)止口后偏移主軸再鏜定位銷(xiāo)孔，以達(dá)到mm之要求。孔加工完后以鏜孔時(shí)找正的面為基準(zhǔn)磨平面，以達(dá)到較好的平行度。

（3）配重塊的設(shè)計(jì)：配重是一項(xiàng)比較重要的工作，對(duì)大型、高速旋轉(zhuǎn)的夾具就必須采用平衡措施，對(duì)小型、低速旋轉(zhuǎn)的車(chē)具可以不考慮或者只作靜平衡。本例中考慮到工件和車(chē)具不大，可以只進(jìn)行靜平衡計(jì)算。計(jì)算的方法是通過(guò)計(jì)算車(chē)具的各零件的質(zhì)量大小和質(zhì)心位置算出慣性矩，加上工件本身的不平衡量，從而得出配重塊需要的大小和安裝位置。

圖3

4. 結(jié)語(yǔ)

該夾具有定位精度高、操作方便簡(jiǎn)單，適用于小批量生產(chǎn)。夾具制造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性高，提高了加工效率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用該油泵車(chē)具在臥式車(chē)床上進(jìn)行泵體內(nèi)腔孔的加工，能很好地保證2內(nèi)腔孔的中心距及其對(duì)端面的垂直度；相對(duì)于鏜床鏜孔效率有較大提高，質(zhì)量更為穩(wěn)定；比加工中心等數(shù)控機(jī)床經(jīng)濟(jì)性好。該套工裝制作成本一般在3 000～5 000元，相對(duì)加工中心，其成本甚至可以忽略不計(jì)，同時(shí)加工所需工時(shí)也比加工中心少，可提高生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王紹俊. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

[2] 徐灝，等. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（2版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.

收稿日期：（20150210）