王永泉　姚永生

摘要：文章對套筒類零件油泵軸承套-輸出軸的加工特點(diǎn)進(jìn)行分析，針對零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及生產(chǎn)實(shí)際對其工藝過程進(jìn)行設(shè)計(jì)及方案比較。按照數(shù)控車床加工工序編排原則，采用一次裝夾工位上多工序集中加工原則；減少換刀次數(shù)，減少空行程時(shí)間；實(shí)施粗車、半精車、精車、各孔加工的工藝路線，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省刀具成本，減少其他輔助時(shí)間。

關(guān)鍵詞：油泵軸承套-輸出軸；切削工藝；內(nèi)孔反車；套筒類零件；零件結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP311 文章編號：1009-2374（2016）30-0080-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.30.039

1 零件圖紙及生產(chǎn)類型分析

1.1 零件的作用

1.1.1 軸承套廣泛應(yīng)用于輕負(fù)荷便于拆裝的地方，如在箱體內(nèi)部軸承的裝配受到條件限止時(shí)，應(yīng)用軸承套刻解決裝配和拆卸的難題，安裝軸套還克服了軸承的軸向竄動(dòng)。

1.1.2 對于一些難以維修、拆卸或價(jià)值較高的傳動(dòng)軸，為了保護(hù)傳動(dòng)軸不受磨損，在設(shè)計(jì)過程中會(huì)在軸外面安裝軸套，然后在軸套上安裝軸承，便于安裝、維修。

1.2 零件的結(jié)構(gòu)分析

圖1

圖2

2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

2.1 毛坯的制造形式

零件材料為EN-GJS-400-15，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本，保證零件工作的可靠，采用鑄造。由于零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。

2.2 基準(zhǔn)面的選擇

2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇。對于一般軸套類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)）。

2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇。選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。

按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、可靠方便原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，一刀完成所有孔及外圓的加工，以保證同軸度要求。

對于該類型零件，有時(shí)隨著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般精加工外圓可用該外圓本身來定位，即安裝工件時(shí)，以支承軸頸本身找正。

2.3 制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證?？紤]采用普通機(jī)床以及部分高效專用機(jī)床，配以專用夾具，多用通用刀具和萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

2.3.1 工藝線路方案。

第一，工藝線路方案一：

工序Ⅰ：夾小端，車大端，粗車大Φ380及C1倒角，Φ275，Φ270，Φ245。

工序Ⅱ：夾大端，車下端，粗車端面206.3，外圓Φ300，155端面。

工序Ⅲ：夾小端，車大端：精車Φ275、深55.3、倒角C0.8，Φ270、深206.3、倒圓角。

工序Ⅳ：夾大端，車下端，精車端面206.3，外圓Φ300，155端面，倒角15°。

工序Ⅴ：劃線Φ12孔、Φ10孔。

工序Ⅵ：鉆、銑Φ28，槽28×38，2×Φ18，8×Φ17.5，2×M16，Φ12，Φ10。

工序Ⅶ：整備（去毛刺、防銹等）。

工序Ⅷ：檢查。

第二，工藝路線方案二：

工序Ⅰ：夾小端，車大端：粗車大端面，Φ380及C1倒角，Φ275，Φ270。

工序Ⅱ：夾大端，車小端，粗車端面216.3，外圓Φ300，155端面，Φ245。

工序Ⅲ：裝夾不變，反精車Φ275、深55.3、倒角C0.8，Φ270、深206.3、倒圓角。

工序Ⅳ：劃線Φ12孔、Φ10孔。

工序Ⅴ：鉆、銑Φ28，槽28×38，2×Φ18，8×Φ17.5，2×M16，Φ12，Φ10。

工序Ⅵ：整備（去毛刺、防銹等）。

工序Ⅶ：檢查。

2.3.2 工藝方案的比較與分析。

上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是采用正常車削方式，分兩次裝夾完成粗、精車內(nèi)孔；方案二是使用反車內(nèi)孔刀，使工序集中，一次裝夾完成精車所有需加工的孔及外圓。兩相比較起來可以看出，由于零件的尺寸不大，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)及要求不高的尺寸一次加工完成。綜合考慮批量生產(chǎn)性、裝夾誤差及定位尺寸要求，我們選擇工藝路線二。

方案確定如下：

工序Ⅰ：夾小端，車大端：粗車大端面，Φ380及C1倒角，Φ275，Φ270。

工序Ⅱ：夾大端，車小端， 粗車端面216.3，外圓Φ300，155端面，Φ245。

工序Ⅲ：裝夾不變，反精車Φ275、深55.3、倒角C0.8，Φ270、深206.3、倒圓角。

工序Ⅳ：劃線Φ12孔、Φ10孔。

工序Ⅴ：鉆、銑Φ28，槽28×38，2×Φ18，8×Φ17.5，2×M16，Φ12，Φ10。

工序Ⅵ：整備（去毛刺、防銹等）。

工序Ⅶ：檢查。

2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“油泵軸承套”零件材料為灰鑄鐵，毛坯質(zhì)量約為41.2kg，生產(chǎn)類型可以為中批生產(chǎn)，采用精密鑄造，變形量小。

根據(jù)上述材料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）根據(jù)外圓及內(nèi)孔尺寸公差及定位公差要求，鑄造外圓Φ380、Φ300毛坯尺寸單邊留量為10mm；（2）端面長度216.3方向，尺寸余量為8mm；（3）內(nèi)孔Φ275，Φ270尺寸單邊留量應(yīng)為10mm；（4）鉆孔Φ28，2-Φ18，8-Φ17.5，2-M16，Φ12，Φ10均為自由尺寸精度要求。

2.5 確定切削用量

2.5.1 工序Ⅰ：車削端面、外圓。

工件材料：灰鑄鐵，鑄造。

加工要求：粗車大端面、Φ380外圓，內(nèi)孔Φ275、Φ270，表面粗糙度值Ra為6.3。

機(jī)床：VTL-ATC1600數(shù)控立床。

刀具：刀片為C型刀片，16刃長，刀桿尺寸為32mm×32mm。

計(jì)算切削用量：

第一，粗車大端面，刮平即可。

第二，粗車Φ380外圓。

毛坯單邊留量為10mm，精車前留量為單邊2mm，Ap=3mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=80m/min，fr=0.3mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×80/3.14×380=67（r/min）

第三，粗車內(nèi)孔Φ275、Φ270。

毛坯單邊留量為10mm，精車前留量為單邊2mm，Ap=2mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=100m/min，fr=0.2mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×100/3.14×275=115.8（r/min）

N2=1000VC/πdw=1000×100/3.14×270=118（r/min）

2.5.2 工序Ⅱ：粗車端面216.3，外圓Φ300，155端面，Φ245。

第一，粗車端面，216.3，155。

精車前留量為單邊2mm，Ap=3mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=80m/min，fr=0.3mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×80/3.14×200=127.4（r/min）

第二，粗車Φ300外圓。

毛坯單邊留量為10mm，精車前留量為單邊2mm，Ap=3mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=100m/min，fr=0.3mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×100/3.14×300=106.2（r/min）

第三，粗車內(nèi)孔Φ245。

毛坯單邊留量為10mm，精車前留量為單邊2mm，Ap=2.5mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=90m/min，fr=0.2mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×90/3.14×245=117（r/min）

2.5.3 工序Ⅲ：精車端面、外圓和內(nèi)孔。

精車Φ275、深55.3、倒角C0.8，Φ270、深206.3、倒圓角。

機(jī)床：VTL-ATC1600數(shù)控立床。

刀具：刀片為C型刀片，16刃長，刀桿尺寸為32mm×32mm。

精車Φ275，Φ270。

留量為單邊2mm，Ap=1.5mm，根據(jù)刀片使用建議切削速度為VC=150m/min，fr=0.15mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×150/3.14×275=173.7（r/min）

N2=1000VC/πdw=1000×150/3.14×270=177（r/min）

2.5.4 工序Ⅳ：鉆Φ28，銑槽28×38，鉆8-Φ17.5，2-M16-6H，2-Φ18，Φ12，Φ10。

第一，鉆Φ28。根據(jù)鉆頭使用建議切削速度為VC=15m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×15/3.14×28=170.6（r/min）

第二，銑槽28×38。

VC=30m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×30/3.14×28=341.2（r/min）

第三，鉆2-Φ18。

VC=18m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×18/3.14×18=318.47（r/min）

第四，鉆8-Φ17.5。

VC=25m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×25/3.14×17.5=454.9（r/min）

第五，鉆2-M16。

VC=20m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×20/3.14×14=454（r/min）

第六，鉆Φ10、Φ12。

VC=15m/min，fr=0.35mm，確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：

N1=1000VC/πdw=1000×15/3.14×10=477（r/min）

N2=1000VC/πdw=1000×15/3.14×12=398（r/min）

3 結(jié)語

本文針對套筒類零件并予以具體軸承套毛坯實(shí)例進(jìn)行了工藝方案的比較及切削用量的分析。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，套筒類零件的加工對同軸度、位置度等的要求較高，通過工藝優(yōu)化，工序最大限度地集中，可保證加工質(zhì)量并提高生產(chǎn)效率。本文的分析對其他套筒類零件的實(shí)際加工會(huì)有一定的借鑒意義和指導(dǎo)作用。

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