葉片泵缸體加工工藝關(guān)鍵工序及夾具設(shè)計的研究

葉片泵缸體加工工藝關(guān)鍵工序及夾具設(shè)計的研究

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1、葉片泵缸體加工工藝關(guān)鍵工序及夾具設(shè)計的研究  摘要:壓縮機缸體具有良好的密封性,位置精度要求高,加工難度大。本文通過對缸體加工進行合理工藝路線設(shè)計以及關(guān)鍵工序夾具設(shè)計成功解決批量生產(chǎn)中的難點?! £P(guān)鍵詞:缸體加工工藝夾具定位基準  在內(nèi)燃機、變速箱、各類泵等機械機構(gòu)中,缸體作為核心部件,在整個系統(tǒng)中的作用至關(guān)重要。一般來說,缸體的形狀復(fù)雜、壁薄,要求具有足夠的強度、硬度和剛性,具有良好的密封性,其形位公差精度高,加工制造難度大。尤其是葉片泵壓縮機作為家用空調(diào)的核心部件,其缸體結(jié)構(gòu)更為典型,產(chǎn)品社會需求量大,要求使

2、用壽命長,因此對加工工藝的要求高,生產(chǎn)和制造難度大?! ∫?、零件特點  葉片泵壓縮機的缸體,為整體鑄造成型,結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜,需加工的面、孔較多,壁厚不均,尺寸精度和位置精度要求高。其主要加工面有上下端面、外圓、內(nèi)圓、螺紋孔、定位孔、緩沖孔、鉚釘孔、進氣孔、開槽孔、緩沖槽、斜槽等。缸體上下端面連接上、下支座,為偏心軸提供支撐;缸體內(nèi)壁與葉片、環(huán)三者配合形成泵的高低壓區(qū),其加工精度直接影響到整個泵體的裝配精度和工作性能,因此為保證缸體的加工精度,必須依靠高精度的設(shè)備、可靠的夾具與合理的加工工藝?! 《?、加工工藝設(shè)計5 

3、 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,要充分考慮生產(chǎn)周期、設(shè)備、成本、夾具、環(huán)保等因素,根據(jù)企業(yè)自身實際,積極采用先進工藝和裝備,不斷提高企業(yè)工藝水平。加工設(shè)備以企業(yè)現(xiàn)有通用設(shè)備為主,以定制專用設(shè)備為輔,減少企業(yè)因為機種變更而帶來的更換機床的成本;夾具多采用專用夾具,設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單,裝夾定位可靠;夾緊方式多采用氣動、液壓夾緊方式,速度快、效率高。  先加工基準,后加工其他位置,先加工平面后加工孔,關(guān)鍵工序采用一次裝夾完成全部加工內(nèi)容的方案,使工序盡量集中,以確保產(chǎn)品精度能滿足缸體工藝能力和設(shè)計圖樣技術(shù)要求。整個生產(chǎn)線采用濕式加

4、工,要求在整個生產(chǎn)過程中做好防銹和產(chǎn)品保護,全部加工面嚴禁碰傷。  設(shè)計加工工藝路線為:粗車端面、內(nèi)徑→粗車端面、外徑→精車端面、內(nèi)徑→精車端面、外徑→鉆定位孔、銑斜槽→鉆鉚釘孔、緩沖孔→鉆螺紋孔定位孔→鉆螺紋孔→螺紋孔倒角→攻螺紋→鉆開槽孔→鉆三點焊孔、倒角→拋光、去毛刺→粗鉆進氣孔→精鉆進氣孔→銑緩沖槽→刻字→防銹包裝?! ∪?、關(guān)鍵工序及夾具設(shè)計  1.粗、精車端面、內(nèi)徑與外徑  機床采用通用數(shù)控車床,液壓三爪卡盤自動夾緊。加工順序:先粗車端面、內(nèi)徑→粗車端面、外徑,然后再精車端面、內(nèi)徑→5精車端面、外徑。加

5、工中互為基準,正、反面裝夾加工。夾具為通用三爪液壓自動夾頭,定位面直接在三爪卡盤上利用同心環(huán)車出。加工完成后除檢測加工尺寸外,還應(yīng)檢查整個工件加工面有無黑皮、有無砂眼,工件在拆裝過程中嚴禁碰傷?! ?.鉆定位孔、銑斜槽  加工位置如圖1所示??紫滴恢镁纫蟾?,而且其中兩個孔還將作為后續(xù)工序的定位基準孔,孔徑超過上偏差會導(dǎo)致后面工序定位誤差過大,超過下偏差會導(dǎo)致后續(xù)工序無法正常裝入夾具,對整個缸體零件加工的影響至關(guān)重要,因此需要采取在同一臺機床上一次裝夾完成加工??紤]到單一工件加工方式加工部位少,加工時間短,輔助

6、裝夾占用時間過長,因此決定采用雙面旋轉(zhuǎn)工作臺加工中心,設(shè)計專用夾具,一次裝夾完成多個零件加工,這樣裝夾與加工同步進行,裝夾時間不額外占用C/T時間,加工效率大幅度提高?! A具設(shè)計如圖2所示。采用支撐銷釘定位缸體下端面、缸體內(nèi)徑套在內(nèi)徑芯軸上、缸體小端向左側(cè)旋轉(zhuǎn)緊靠限位螺釘定位。在定位安裝完畢后采用壓板壓緊缸體。整個夾具設(shè)計力求簡單可靠、損壞后更換容易、成本低、可靠性好?! D1鉆定位孔、銑斜槽圖2加工中心夾具  3.鉆螺紋孔、定位孔  加工位置如圖3所示。采用多主軸專用機床,一次加工完成5個定位孔。夾具設(shè)計如圖

7、4所示。采取缸體內(nèi)徑對應(yīng)內(nèi)徑芯軸置入、定位孔套入定位銷中、整個缸體下端面緊貼支撐銷、液壓抱爪自動壓緊定位?! 《ㄎ豢状笮〖拔恢脤笃阢@螺紋孔、功螺紋等產(chǎn)生重要影響,因此必須保證定位孔各項尺寸、位置準確合格。  圖3螺紋定位孔圖4螺紋定位孔夾具5  4.銑緩沖槽  加工位置如圖5所示。機床采用專用臥式銑床,刀具為圓盤狀鋸片銑刀。夾具設(shè)計如圖6所示。以定位孔和定位銷為定位基準,裝入工件,液壓抱爪壓緊?! D5銑緩沖槽圖6臥式銑床夾具  四、工藝調(diào)整與分析  在整個加工工藝流程中,工序3,分為兩個工步,可以采用雙主軸

8、機床和旋轉(zhuǎn)式或者移動式工作臺,一次裝夾完成鉚釘孔、緩沖孔加工。這樣可以減少占地和人工,降低勞動強度,但會相應(yīng)降低機床的通用性,增加機床設(shè)計、制造成本,對于機種更換、加工零件變動,會帶來設(shè)備調(diào)整的困難。  在第4~8道工序中,可以采用多主軸專用機床,這樣可以使工序集中,減少零件裝夾次數(shù),減小定位誤差,減少零件在裝夾和周轉(zhuǎn)過程中的碰傷機會。但會相應(yīng)降低機床通用性,增加機床設(shè)計

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