摘 要：研究小型葉片泵精密轉子加工工藝，有利于降低小型葉片泵生產成本，提高生產效率，提高小型葉片泵的性能和可靠性，降低小型葉片泵的噪音，以及增加其使用壽命等。保證小型葉片泵轉子狹槽內壁的平面度和相互的平行度十分關鍵。這二項精度之優(yōu)劣直接影響著葉片泵的流量和壓力的脈動，也決定著葉片泵工作時的噪聲大小。而小型葉片泵轉子狹槽又是加工難度最大的部分。因此研究精密轉子加工工藝對于提高泵的容積效率、降低泵的噪聲、以及提高泵的壽命等都可以起到很大的幫助。本文主要分析了小型葉片泵精密轉子葉片槽的加工工藝以及檢測，對于提高轉子的加工精度具有指導意義。

關鍵詞：葉片泵；轉子；葉片槽；加工工藝；檢測

中圖分類號：TH132.47 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）24-0274-02

1 引 言

葉片泵的各元件的加工精度影響著泵的容積效率、噪聲和使用壽命等。影響葉片泵質量的精度因素有：轉子上的軸孔及葉片槽相對轉子端面的垂直度；每個葉片槽的兩內壁的平行度；轉子兩端面的平行度；葉片吸油壓油工作邊的平行（垂直）度；定子內曲面與定子端面的垂直；配流盤上的卸荷槽的長度等等。葉片泵當中的轉子是重要組成部分，精度要求很高，也是較難加工的一個零件。本文重點分析精密轉子中加工難度及精度要求都較高的葉片槽的加工工藝以檢測方法。

2 葉片槽的加工工藝分析

葉片槽的精度要求很高，且槽狹窄，為窄槽精密加工。我們先將槽粗加工出來，然后再進行精加工，由于銑削是平面加工的主要方法之一，而且可以加工各種不同形狀的平面、溝槽等，除加工外平面以外，還適于加工臺階面、溝槽、各種形狀復雜的成形表面以及用于切斷等。加工精度一般可達IT8～IT7，表面粗糙度Ra值為1.6～3.2？滋m。

加工溝槽的銑刀，最常用的的有三面刃銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、角度銑刀、成形銑刀及鋸片銑刀。其中鋸片銑刀主要用于切斷或窄槽，鋸片銑刀很薄，只有圓周上有刀齒，側面無切削刃，用于銑削窄槽和切斷工件。為了減小摩擦和避免夾刀，其厚度由邊沿向中心減薄，使兩側面形成副偏角。由于技術要求較高，我們可以采用鋸齒刀片來完成窄槽的粗加工。

可選用萬能臥式升降臺銑床，工作臺可以作縱向、橫向和垂直運動，并可在水平平面內調整一定角度的銑床。加工時，銑刀裝夾在刀桿中間，刀桿一端安裝在主軸的錐孔中，另一端由刀桿支架支承，以保證其剛度。用夾具裝夾在工作臺上的工件。

為了達到技術要求，得到表面粗糙度為Ra0.5以及平行度在10？滋m以內的兩內壁表面。一般來說，表面質量要求較高的各種平面的半精加工和精加工，常采用平面磨削的方法。磨削通常用于半精加工和精加工，精度可達IT8～5甚至更高，表面粗糙度一般磨削為Ra1.25～0.16？滋m，精密磨削為Ra0.16～0.04？滋m，超精密磨削為Ra0.04～0.01？滋m，鏡面磨削可達Ra0.01？滋m以下。磨削的比功率（或稱比能耗，即切除單位體積工件材料所消耗的能量）比一般切削大，金屬切除率比一般切削小，故在磨削之前工件通常都先經過其他切削方法去除大部分加工余量，僅留0.1～1mm或更小的磨削余量。所以，磨削已逐步成為從粗加工到超精加工，應用范圍十分廣闊的加工方法。

在這里采用磨削的加工方式理論上能夠很好地達到技術要求。對于怎樣磨削以及使用什么樣的機床，我們將在下一節(jié)做重點的研究。

3 重難點工序分析

在葉片泵轉子零件的加工中，最重要也是最難加工的無疑是對葉片槽的加工，因為我們需要保證狹小的葉片槽內壁高精度的粗糙度和平行度。這二項精度之優(yōu)劣影響著葉片泵的流量和壓力脈動以及葉片泵工作時的噪聲大小。

對于葉片槽的銑削加工，為了確保磨槽工序的順利進行，對銑槽精度應有一定的要求。為了使槽的留磨量適當，我們在銑槽工序中需要嚴格規(guī)定槽寬精度。由于磨槽時是以轉子的一端面及外圓面定位，因此，銑槽時還必須嚴格保證槽側面對基堆端面的垂直度及槽中心平面與軸中心線在同一平面內。銑槽的角度分布精度要求很高，八個槽需要均勻分布在轉子上，所以需要使用分度裝置進行分度，為此我們使用分度機構夾具來裝夾銑削，銑槽采用分度盤分度裝夾。在銑葉片槽工藝上，原來采用的是每槽加工分2或3次走刀完成，用萬能分度頭分度或數控程序控制第4軸分度。原有的工藝生產效率低，刀具易磨損，生產成本也高。采用專用夾具后，工件的支承剛度會變得非常大，利用背吃刀增加時單位切削力不變；進給量增加時單位切削力減小這一原理，在不改變切削速度的情況下，僅用1次走刀加工完成一個槽就會大大提高生產效率。此外，適當降低切削速度還會提高刀具耐用度。至此，首件加工時產生的第二個主要問題也迎刃而解。

由于精度高，所以對于磨削的要求很高，可用硌鋼玉樹脂砂輪（80粒度、中等硬度）磨削葉片槽。具體的作法如下：用鋒利的金剛石將砂輪車圓、兩側面無擺動然后進行靜平衡。再把砂輪裝到機床上，用2個鋒利的金剛石同步地精車砂輪兩側面（使砂輪的厚度為葉片槽的寬度）。

葉片槽定位、用硫化切削油冷卻潤滑磨削。由于砂輪的直徑大，它的外圓邊緣磨削、兩側面導向，砂輪兩側面磨損小，一塊砂輪可以加工多個轉子，這樣加工的葉片槽的精度絕大部分在圖紙要求的形位公差范圍內。在砂輪切入時砂輪外圓的兩棱邊應同時接觸葉片槽口的兩母線。由于葉片槽徑向無傾角，所以必須將砂輪的外圓面車成與砂輪兩外壁垂直。修砂輪時，修整器進給絲桿刻度盤每轉一格金剛鉆雙邊前進0.005mm。，粗修時取3～4格，精修時為2格。進行側面修整時，砂輪轉速達180r/min，金剛鉆運動速度取32mm/min。砂輪兩側面修整到對應尺寸以后，再對砂輪外圓進行修整。這時的砂輪轉速為1670r/min，金剛鉆進給量為0.025mm/min，金剛鉆移動速度為30mm/sec。

4 檢 測

葉片泵的轉子在銑削零偏角葉片槽工序中，由于機床調整不當和更換刀具的疏忽，常出現角度誤差？琢、？琢′，如圖1所示。這一誤差給后續(xù)磨槽工序增加了難度，因兩側磨削量不均，易造成薄片砂輪前角單邊磨損，影響了槽的磨削質和產品性能。這里我們可以設計一種簡便的檢則工具，可以定性地控制葉片槽偏角誤差，保證后續(xù)工序的加工質量。

葉片槽零偏角沒有誤差時，槽的中心線A01，及B02均通過轉子中心0，而葉片槽是二邊對稱的，所以A01、0及B02應在同一直線上。由于實際銑削葉片槽過程中，存在機床分度和調整誤差及銑刀對中誤差等，產生了偏角誤差？琢、？琢′，01A和02B不通過轉子中心0，并產生一間距而對每一轉子來說，由于操作者對機床的調整和刀具更換所產生的誤差不一定都相同。在后續(xù)磨槽工序中，薄片砂輪和槽的對中性就差，槽的兩側面磨削量不相等，造成砂輪前端磨損不均，葉片槽產生喇叭口和磨削不完全的問題，嚴重地影響了零件的加工質量及整機性能。

針對以上問題，我們可以設計一種簡便的檢具。該檢具是由兩個對立的、在同一條直線上的塞片組成。塞片厚度比葉片槽寬度小0.1mm。當塞片塞入葉片槽中時，由于0.lmm間隙而可能產生的測量誤差最大不超過38′，可近似地看作零偏角。所以在使用過程中，只要將兩塞片同時插入轉子的二對稱槽中，即可認為二槽中心線01A及02B在同一直線上且通過轉子的中心0，也就是說，此時葉片槽的零偏角在許可誤差范圍內，能滿足后續(xù)磨槽工序的要求。用該檢具對葉片槽銑削工序進行偏角誤差控制，可以使后續(xù)磨槽工序難度大大降低，磨槽質量得到了保證，同時也提高了生產效率。如果要進行定量的檢測，還需借助于其他較精密的檢驗工具。

參考文獻

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收稿日期：2018-7-20

作者簡介：張時家（1991-），男，助理工程師，本科，從事質量檢驗工作。