安魯琳，權中華，宮 濤，樊慶琢

（山推工程機械股份有限公司，山東 濟寧 272073）

推土機屬于品種多、批量小、技術水平高、制造難度大、可靠性要求高的工程機械產品。隨著國內推土機制造技術的發(fā)展，對傳動系統(tǒng)、履帶底盤等關鍵核心零部件設計精度及加工制造能力的要求也越來越嚴格。近幾年，我公司推出的全液壓推土機其終傳動采用行星傳動結構，行星架是行星傳動系統(tǒng)中的重要部件之一。其安裝在終傳動外側、垂直度精度直接影響行星傳動的嚙合和鏈輪轂內部軸承的受載，作用至關重要。本文主要針對影響行星架垂直度的各種關鍵工藝過程進行詳細原因分析，找到關鍵因素，提出可行性解決方案。

1 行星架加工工藝及檢測過程分析

針對行星架（圖1）銷孔公軸線與基準面垂直度0.02mm，結合現有工藝資源，采用車、鏜、鉆結合的方法完成零件的加工、重要工序在車和鏜，“一孔一面”的加工是保證行星架垂直度合格的關鍵工序。

圖1 行星架三維圖

根據以上分析，制定工藝路線如下：外協(xié)來料→半精車→半精鏜→鉆孔→精車→精鏜。

行星架垂直度通常采用三坐標檢測，檢測原理如圖2 所示。

圖2 垂直度檢測原理圖

垂直度f=Lcosα，從檢測內容看出，同軸度、平面度、孔與面的夾角為影響工件垂直度的主要原因。

2 行星架垂直度超差分析

從人、機、料、法、環(huán)5 個方面對行星架同軸度超差進行分析，列出重點分析的內容：①未嚴格找正工件；②加工中心工作臺X軸Y軸方向間隙影響；③半精加工后應力釋放

基準面變形即工件存在時效變形。

2.1 鏜孔加工分析

鏜孔如圖3 所示，找正法蘭面裝夾是保證垂直度的關鍵，現場通過3 個定位塊墊平工件，找正法蘭面三點在0.01mm 以內，滿足工藝要求，跟蹤3 件檢測結果與之前對比無明顯區(qū)別（圖4）。

圖3 行星架鏜孔裝夾狀態(tài)圖

圖4 三坐標位置度檢測結果

2.2 鏜孔設備精度影響

精鏜孔采用立式加工中心加工，工作臺X、Y軸絲杠間隙影響垂直度加工精度，經現場檢測機床X軸方向間隙為零，Y軸存在0.02mm方向間隙。0.02mm 方向間隙通過設備精調保證困難，那么存在著0.02mm 的方向間隙會導致精鏜上下兩孔Y方向位置最大相差0.02mm，兩孔之間連線（軸線）最大傾斜0.02mm 已經達設計要求，必須消除。

為了不移動X、Y，徹底消除重復定位誤差，調整鏜孔方式減少精鏜余量為0.2mm，將通常精鏜孔循環(huán)指令G76 的退刀指示（Q）設為零。

2.3 工件時效對垂直度的影響

行星架半精加工后應力釋放基準面變形，我們采取的措施是已經車平的工件、放置一段時間找正確認是否變形，記錄精車后平面狀態(tài)和放置1 個月后的平面狀態(tài)對比，通過跟蹤一批5 件行星架實際放置1 個月發(fā)現5 件行星架在鉆孔位置法蘭面存在0.03～0.05mm 的變形，變形量已經超出了垂直度0.02mm 的設計要求。

為此，將行星架半精鏜孔、鉆孔后，放置1個月再精車、精鏜，半精加工后自然時效一段時間再精加工。

通過這三方面嘗試，雖然工件的垂直度有所提高，但始終在0.03mm 左右，達到設計上的0.02mm 以內的工件合格率不足60%。

3 二次討論分析與對策制定

在我們所做的分析中，找正加工始終是有一定誤差的，盡量排除人的因素的影響加工就要一次裝夾加工所有垂直度檢測項目，為此我們制作專用銑面鏜孔工裝，如圖5 所示。基準面和銷孔在立式加工中心上一次裝夾完成加工。

圖5 行星架精車工裝

經試驗能夠滿足設計要求，加工41 件超差3個孔，工件合格率92.6%，孔合格率98.7%

4 結論

行星架作為推土機終傳動的關鍵零件，經過試加工和檢測得出以下結論。

1）行星架半精加工后直接加工基準面時效變形在0.03～0.05mm。

2）加工孔在消除加工中心方向間隙對垂直度的影響上可以通過調整精鏜孔循環(huán)指令G76，優(yōu)化加工余量可以保證粗糙度。

3）在消除人為誤差方面可以盡量考慮所有測量位置一次裝夾加工，并且必須要保證無裝夾變形。

我公司行星架垂直度精度的改善，對提高公司大型精密件加工制造能力以及推土機在工程機械市場競爭力方面具有重要意義。