石育新
(哈爾濱軸承集團公司 成品十五分廠,黑龍江 哈爾濱 150036)
我分公司是負責為各生產(chǎn)分廠加工工裝、夾具、量具及機床配件的單位,所有設(shè)備均為萬能設(shè)備。在生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到一些形狀奇特。萬能設(shè)備無法加工的零件, 控制鍵就是其中之一??刂奇I是壓力機離合器部分較易磨損的重要零件之一。不同型號的壓力機其控制鍵的形狀有所不同,但工作原理是相同的,形狀也是大同小異,都有一個偏心很大的圓弧。圖1 所示是眾多控制鍵中的一種。由圖可見,該零件的加工難點就在于偏心圓弧R75mm在萬能設(shè)備上無法進行加工,以往這類備件解決的最簡便方法就是去廠家購進,但由于廠家較遠,外購成本又較高,周期也較長,因此很難滿足生產(chǎn)分廠的需求。為此設(shè)計了加工該零件的工裝,配合相應的工藝,實現(xiàn)了在萬能設(shè)備上對該零件的加工,保證了生產(chǎn)分廠的生產(chǎn)進度。
圖1 控制鍵加工圖
該零件材料為40Cr,淬火硬度為50~55HRC,它的特點是偏心距很大,遠超出最大直徑之外,加工難點是偏心軸徑R75mm的車、磨削加工,測量難點也在于此。
根據(jù)以上分析,此零件的加工如不借助相應的工裝,在萬能設(shè)備上是無法進行的。因此設(shè)計出最優(yōu)化的工裝是加工此零件的關(guān)鍵。根據(jù)加工需要,考慮到工裝的多用性設(shè)計出圖2 所示工裝,并將車磨工裝設(shè)計在一體上,工裝上間隔180°一對對應的定位孔Φ61用來車削加工用;另一對定位孔Φ60用來磨削加工用,這種結(jié)構(gòu)便于加工也便于對工件的測量,而且對稱裝夾所受離心力比較均勻,回轉(zhuǎn)相對平穩(wěn)。前后定位板是以內(nèi)孔與心軸配合,配合精度為H7/h6,并靠平鍵圓周定位,鍵的配合種類選用一般聯(lián)結(jié),前后定位板上對應定位孔的加工是一次裝夾同時用坐標設(shè)備加工出來的,中心距保證在加減0.02mm以內(nèi),位置度保證在φ0.02mm以內(nèi),前后定位板上的定位鍵槽也是兩件一次裝夾,以相對應的定位孔定位加工出來的,心軸上兩端的定位鍵槽同樣也是一次裝夾加工出來的,因此前后定位板的一致性非常好,且位置精度準確,完全可以滿足加工要求。
圖2 加工控制鍵工裝
該工裝結(jié)構(gòu)簡單,操作使用比較方便,加工容易,車工裝夾加工時不需要找正,磨工找正也比較簡單,定位精度較高,形位公差完全靠工裝保證,加工精度較高。由于同時可以加工兩件產(chǎn)品,因此效率也很高,而且還是車磨工裝合二為一,減少了工裝數(shù)量,減少了庫存,降低了制造成本和管理成本。
根據(jù)圖紙要求,針對該零件的加工,設(shè)計出如下工藝方案:
(1)備 料:Φ70mm棒料備料,總長留加工量;
(2)熱處理:調(diào)質(zhì)以減小后工序的變形;
(3)車 工:粗車,Φ60mm外徑車成Φ61-0.1mm作為安裝車工工裝的定位軸徑,Φ20mm外徑留磨量0.2-0.3mm,其余部位車至成品尺寸;
(4)車 工:用夾具對頂尖粗車R75mm偏心處,并留0.7-0.8mm磨量;由于其特殊形狀及結(jié)構(gòu),導致其熱處理變形要相對大些,因此,此偏心處的留量要適當加大,為0.8-0.9mm;
(5)鉗 工:劃好兩端對扁線;
(6)銑 工:銑兩端對扁,并留磨量0.2-0.3mm;
(7)熱處理:淬火;
(8)車 工:研好中心孔;
(9)徑 磨:用夾具對頂尖磨好各留量外徑;夾在磨工工裝用定位孔中,對頂尖用百分表測量R75mm圓弧,找正,磨好R75mm偏心徑,由于磨削過程是斷續(xù)磨削,因此磨削速度不易過高,應低速磨削,并在工裝上測量好尺寸;
(10)平 磨:用夾具磨好對稱扁φ20mm。
經(jīng)過實踐證明,用該種工裝加工出來的控制鍵成本低,精度高,使用效果良好,完全可以滿足生產(chǎn)分廠的需求,為工廠節(jié)省了大量的資金,縮短了機床大修時間,同時也為相似產(chǎn)品的加工提供了理論和實踐依據(jù)。