左立良

摘要：本文以非焊接式摩擦擺支座項(xiàng)目為例，介紹了支座的生產(chǎn)工藝及過(guò)程。優(yōu)化了滑動(dòng)板組件的數(shù)控加工工藝，保證產(chǎn)品關(guān)鍵的球徑尺寸。研究了連接耳板的焊接工藝，保證了焊接的位置精度。介紹了球面不銹鋼成型及車(chē)削加工工藝，保證球面不銹鋼的粗糙度和輪廓度及弦長(zhǎng)尺寸公差。

關(guān)鍵詞：抗震;摩擦擺支座;生產(chǎn)工藝及加工過(guò)程

0? 引言

非焊接式摩擦擺支座[1-2]，相比同等噸位的鋼阻尼支座有著重量輕、承載力高、阻尼比大等特點(diǎn)。由于它特有的圓弧滑動(dòng)面還使其具有自復(fù)位功能，無(wú)需附設(shè)阻尼向心機(jī)構(gòu)，通過(guò)擺動(dòng)延長(zhǎng)下部結(jié)構(gòu)自振周期，實(shí)現(xiàn)隔震功能，在實(shí)際應(yīng)用中更為簡(jiǎn)便可靠。加工難點(diǎn)在于尺寸鏈精度的保證、球面球徑尺寸的檢驗(yàn)數(shù)控整體加工，拋光優(yōu)化，量檢具制作，球面不銹鋼成型及外徑加工的工裝工具設(shè)計(jì)制作，焊接工裝工具設(shè)計(jì)制作，加工刀具優(yōu)化改進(jìn)，加工參數(shù)合理設(shè)定，刀具類(lèi)型的選取，編程加工的參數(shù)[3-4]選定等。這些都是影響摩擦擺支座加工尺寸精度、質(zhì)量、穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。

1? 支座結(jié)構(gòu)組成

非焊接式摩擦擺支座總裝圖見(jiàn)（圖1所示）。主要包括滑動(dòng)板組件（包括上、下兩組）、球面不銹鋼、活塞等核心零部件組成。

2? 加工工藝難點(diǎn)分析

從產(chǎn)品的圖紙來(lái)分析，該產(chǎn)品的加工有以下3大難點(diǎn)：

①加工上、下滑動(dòng)板曲面時(shí)，由于半徑過(guò)大且輪廓度精度要求在0.1mm，不能像常規(guī)產(chǎn)品直接用游標(biāo)卡尺來(lái)檢驗(yàn)產(chǎn)品曲面的尺寸，從而不能確定進(jìn)刀量及機(jī)床參數(shù)，所以要設(shè)計(jì)工一套檢具來(lái)保證曲面尺寸。

②加工不銹鋼板因不是單純的平板，而是凹凸?fàn)钋彝鈴叫枨笥?度錐度，固不能采用傳統(tǒng)等離子來(lái)進(jìn)行切割加工，加上本身厚度只有3mm，裝夾工裝及加工方法沒(méi)有創(chuàng)新，加工程序繁瑣，加工路徑空刀運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，程序操作者自己編制修改性強(qiáng)，未對(duì)數(shù)控加工程序進(jìn)行管理，容易出差錯(cuò)導(dǎo)致質(zhì)量事故發(fā)生。

③上、下滑動(dòng)板有4處需要焊接耳板，2個(gè)為一組，每組位于與M6螺紋孔同中心軸的耳板的兩側(cè)，目視外觀不得有任何焊接缺陷和明顯凹凸不平及不美觀現(xiàn)象，焊縫達(dá)到II級(jí)焊縫要求，并且焊完后得保證底面的平面度小于0.1mm。

3? 專(zhuān)用檢具制作

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在檢測(cè)不方便的缺點(diǎn)，滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)中快速高精度檢測(cè)的要求，則需要設(shè)計(jì)制作一批測(cè)量圓弧半徑的專(zhuān)用檢具。

測(cè)量時(shí)將R規(guī)的測(cè)量面與工件的圓弧完全的緊密地接觸，當(dāng)測(cè)量面與工件的圓弧中間沒(méi)有間隙時(shí)，工件的圓弧尺寸則為此時(shí)的R規(guī)的數(shù)值。根據(jù)產(chǎn)品尺寸要求備料，為防止變形用折彎?rùn)C(jī)折出一個(gè)加強(qiáng)筋，再根據(jù)產(chǎn)品球面尺寸精度（0/+0.2）mm來(lái)確定加工方案。由于線切割加工屬于開(kāi)放式切入，工作時(shí)會(huì)在一定程度上破壞材料原本的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致變形而且尺寸還不能保證，故利用加工中心編制程序先用？準(zhǔn)25mm合金刀進(jìn)行粗加工，再用？準(zhǔn)10mm合金銑刀進(jìn)行精加工將圓弧加工到位。三座標(biāo)檢測(cè)所加工的檢具尺寸，檢具制作及制作好的檢具見(jiàn)（圖2所示）。

4? 工裝設(shè)計(jì)與制作

4.1 不銹鋼加工輔助工裝設(shè)計(jì)與制作及加工

球面不銹鋼內(nèi)球面，厚度只有2.5mm，外徑尺寸？準(zhǔn)640 mm、輪廓度0.2，加工時(shí)不能直接裝夾，而且屬于薄壁工件，容易變形，需要設(shè)計(jì)制作專(zhuān)用工裝來(lái)加工外徑尺寸。

根據(jù)圖紙需求球面不銹鋼內(nèi)球加工一凸模裝夾在四爪卡盤(pán)上，球面精度控制在0.05mm內(nèi)。加工一凹模球面不銹鋼外球用連接固定塊用三個(gè)固定規(guī)格尺寸螺絲固定，方便于后續(xù)品種規(guī)格換型通用，固定成整體后與5號(hào)錐活動(dòng)頂尖配合連接成一體見(jiàn)（圖3所示）。

根據(jù)球面不銹鋼、外徑尺寸、輪廓度0.2，球面外徑加工選用50數(shù)控車(chē)床。將成型好的球面不銹鋼放置在凸模與凹模中間位置，利用尾座將凹模移動(dòng)至與凸模貼緊，不需要行車(chē)裝夾，只需要對(duì)尾座進(jìn)行搖進(jìn)、搖出即可操作者一人裝夾固定。產(chǎn)品加工前，對(duì)原有保護(hù)膜用紙膠帶進(jìn)行二次保護(hù)，增大不銹鋼在凸模與凹模中間摩擦力。極大減少因打滑劃傷不銹鋼鏡面。因凹模與尾座是連接成一體了，自動(dòng)保證了球面垂直與自動(dòng)定中心，在裝夾、裝卸球面不銹鋼產(chǎn)品時(shí)只需要拿球面不銹鋼產(chǎn)品進(jìn)行替換裝夾，操作安全簡(jiǎn)單輕快，質(zhì)量加工合格率99.5%以上。

4.2 焊接工裝設(shè)計(jì)與制作

焊接耳板時(shí)，如果用傳統(tǒng)測(cè)量和焊接方式根本無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)品位置公差及技術(shù)要求。在批量產(chǎn)品加工的情況下，一般采用夾具或輔助模具來(lái)進(jìn)行配合加工，制作時(shí)主要會(huì)對(duì)制作成本、制作后使用的實(shí)用性、制作難度來(lái)進(jìn)行考量，根據(jù)分析此產(chǎn)品所要制作的輔助模具符合成本低、實(shí)用性高、制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。在焊接時(shí)注意焊接應(yīng)力相互抵沖，最大程度避免耳板焊接不平能成功完成產(chǎn)品脫模的過(guò)程見(jiàn)（圖4所示）。

5? 外形、曲面加工

由于耳板與外形為非焊接一體式成形，無(wú)法進(jìn)行車(chē)加工，選數(shù)控機(jī)床加工，用壓板裝夾，耳板厚度20加C12加刀具圓角。曲面耳板加工關(guān)鍵尺寸精度及位置精度要求難以保證，如：球面輪廓度0.1mm，在裝夾產(chǎn)品前，要考慮到后續(xù)加工的可行性及高效加工的便捷，加工時(shí)分為粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段，其中在加工時(shí)耗時(shí)最長(zhǎng)最制約加工效率的是粗加工。由于加工量大，不能一次到位，需多次進(jìn)刀加工，故采用75度偏刀再編制宏程序進(jìn)行加工，這樣就規(guī)避了其走刀路徑上的時(shí)間浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化加工，極大提高加工效率。加工出來(lái)的產(chǎn)品三座標(biāo)檢測(cè)各尺寸均能達(dá)到圖紙要求見(jiàn)（圖5所示）。

6? 成品組裝

組裝工藝流程如下：

螺紋孔保護(hù)→上線拋丸→油漆→清理線下→根據(jù)總裝圖紙進(jìn)行組裝→注意不銹鋼鏡面的保護(hù)→噴涂標(biāo)識(shí)→打包發(fā)貨見(jiàn)。

7? 結(jié)論

通過(guò)制作檢具，自主設(shè)計(jì)制作焊接工裝、鏡面不銹鋼外徑加工工裝及不斷完善優(yōu)化加工工藝與操作細(xì)節(jié)等，制作的工裝通過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)整就可以適應(yīng)不同產(chǎn)品的加工需要，可滿(mǎn)足不同型號(hào)產(chǎn)品的重復(fù)使用。通過(guò)加工工裝的輔助作用及工藝優(yōu)化大大保證了產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。

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