李凱 楊峻嶺 楊大麗

摘 要：汽車水泵作為一個循環(huán)的動力裝置，是汽車流水線中的不可或缺的一環(huán)。與傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控加工具有高精度、高效率、高柔性及自動化等多重特點，能在很大程度上提升產(chǎn)品的質量，因此如何將兩者進行充分融合是本文研究的聚焦點。

關鍵詞：數(shù)控加工；汽車水泵；問題；制造

伴隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)控技術在機械制造商已得到廣泛的運用。與傳統(tǒng)加工相比，數(shù)控加工具有高精度、高效率、高柔性及自動化等多重特點，能在很大程度上提升產(chǎn)品的質量及大幅度的改善勞動強度，因此受重視程度與日俱增。汽車水泵作為批量定制產(chǎn)品，與其他產(chǎn)品具有明顯的差異性，如何切實有效的利用數(shù)控技術，將水泵加工融入其中，最大程度發(fā)揮技術的優(yōu)勢，是函待解決的重要課題。

1 水泵加工的流程分析

汽車水泵作為一個將冷卻液在水箱到發(fā)動機之間進行循環(huán)的動力裝置，為冷卻液提供壓力，從而起到正常輸送液體的功效。汽車水泵的技術參數(shù)由軸功率、流量、效率、揚程等，對加工精度及質量提出了近乎嚴格的要求。汽車水泵作為大批量的產(chǎn)品，考慮到柔性制造及智能化制造的特點，數(shù)控加工應用的比例日趨提升。圖1為機加工數(shù)控機床的工作流程。

2 數(shù)控加工中水泵制造的問題探析

2.1 加工零件的確認選取

（1）加工復雜度

汽車水泵如何在機加工的所涉及的加工環(huán)節(jié)較少，且加工的環(huán)節(jié)也很少，機動時間在整個過程中的占比較少，因此在數(shù)控上體現(xiàn)不出快速換刀、便捷走刀的特點。因此，在機械加工工序的選擇時，應將汽車水泵中復雜加工工序放置在數(shù)控機床上展開，對較為簡單的工序放置在普通環(huán)節(jié)上加工。同時，對于汽車水泵中要求精度較高的軸向尺寸，采用數(shù)控加工獲得的產(chǎn)品的成功率及效率呈現(xiàn)明顯的優(yōu)勢。

（2）加工余量的考慮

根據(jù)機加工行業(yè)的成本分析，粗車加工一般放置在普通機床上展開，除特殊材質外。然而，汽車水泵使用的是普通材質，無論進行精車還是粗車，在數(shù)控加工上均可以實現(xiàn)，但是在機械加工過程中，切削力容易受到材料硬點的影響，產(chǎn)生加工余量的驟升。汽車水泵的加工慣常采用鑄造，但是目前國內加工鑄造一般采用傳統(tǒng)的砂型展開，質量難以得到十足保障。因此在進行數(shù)控機床加工時，需要嚴格考慮刀具的使用特點，防止由于刀具使用不當導致數(shù)控加工效率降低。

（3）安裝定位的考慮

目前在數(shù)控機床的加工中，對于零件的夾緊及定位的動作要求迅速，它在很大程度上影響機床的效率及加工質量。汽車水泵組件中關于液體輸送經(jīng)過的零件，加工中務必保障滿足流道的設計原則，這是汽車水泵加工的關鍵所在。然而流道的精確定位是一項較為復雜的工序，因此不適合直接將其放置在數(shù)控機床上開展加工操作。根據(jù)經(jīng)驗分析，一般在普通機床上，采用自定心的三爪卡盤來進行反復的定位加緊，來確保正確的流道；或者采用加工工裝來確保一致性的原則，這樣可大大提升數(shù)控在水泵加工中的工作效率。

2.2 工藝細節(jié)的把控

汽車水泵在從普通機床轉至數(shù)控機床的加工過程中，需要嚴格調整工藝規(guī)程。如在進行汽車水泵中動力軸加工時，對中心孔加工的加工深度沒有提出過于嚴格的需求。然而如何采用數(shù)控機床來進行加工，則需要對中心孔的加工深度進行明確的規(guī)定，這樣才可以最大程度的保障軸向尺寸的加工處理精度。汽車水泵作為一個系統(tǒng)加工工程，工藝的調試應保障基準，無論在哪一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，最終需要將端面設置為定位基準，從而確保產(chǎn)品在各個加工細節(jié)上的精確把控。

2.3 數(shù)控加工與成組技術相融合

目前汽車水泵的加工大多為規(guī)模較小的加工模式，給現(xiàn)行的加工生產(chǎn)帶來了實踐難度。成組技術是將規(guī)模小衍變?yōu)榇笠?guī)模的生產(chǎn)模式，從而達到經(jīng)濟性的生產(chǎn)批量。如汽車水泵中的軸承端蓋，幾乎在所有汽車水泵中都有所存在，形狀基本相同，重點區(qū)別在于尺寸不同，如何利用模塊化成組技術將汽車水泵進行集中，是一個關鍵的問題。汽車水泵在數(shù)控加工領域，僅需要進行程序的變更便可以實現(xiàn)刀具的進給，完成尺寸量的增減，因此可以大幅節(jié)省時間，充分展現(xiàn)數(shù)控機床的加工效率。以此看來，將軸承泵蓋、軸承泵軸、泵體等編排的科學合理，有的放矢充分發(fā)揮數(shù)控加工的優(yōu)勢，成組技術是發(fā)展的潮流趨勢，體現(xiàn)出高效低成本的運行優(yōu)勢。

2.4 后續(xù)環(huán)節(jié)的關注

針對于汽車水泵加工而言，高質量的加工程序可使工藝路線最短，空行程和換刀次數(shù)最少，在一次裝夾中完成最多的加工表面。要充分利用機床控制系統(tǒng)功能，盡可能地采用指令并行、多點換刀等方式，增加切削時間，縮短輔助時間。因此，在后續(xù)過程中，科學縝密的數(shù)控編程設計思維是需要充分考慮汽車水泵自身的結構特點展開。

零件加工完成后，一般還需對表面進行去毛刺和修整。過去通常是采用手工或半手工的方法進行，而數(shù)控設備功能拓展后，這項工作亦可由數(shù)控設備來承擔。由計算機將圖形進行輸入并進行編程設計，對刀和試走刀，然后進行正式作業(yè)，因此在很大程度可以提升汽車水泵的整體加工質量，把控加工精度。

3 結論

數(shù)控技術是“中國制造2025”發(fā)展的重要加工技術，智能化、網(wǎng)絡化、高精度、開放化是目前加工制造的發(fā)展趨勢。汽車水泵作為汽車生產(chǎn)線中的不可或缺的一環(huán)，未來的水泵加工將有數(shù)控機床設備來承載，伴隨著科技的不斷提升及制造業(yè)整體科研實力的日益增強，數(shù)控技術在汽車水泵中將呈現(xiàn)出高效的加工效率、經(jīng)濟化的制造成本、人性化的制造理念，數(shù)控技術的融合運用將呈現(xiàn)規(guī)?；膬?yōu)勢。

參考文獻

[1]趙煜.數(shù)控技術在機械加工技術中的應用研究[J].硅谷，2014，（8）：138.

（作者單位：西峽縣內燃機進排氣管有限責任公司）