(南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司,江蘇 常州 213011)
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本文針對(duì)行星架加工精度高,尤其是銷孔位置度、平行度要求較高,通過(guò)工藝優(yōu)化試驗(yàn),合理利用現(xiàn)有加工資源,最后通過(guò)檢測(cè),保證形位公差達(dá)到設(shè)計(jì)要求,保證產(chǎn)品質(zhì)量要求,滿足批量生產(chǎn)要求。
行星架;加工工藝;高精度
對(duì)于行星傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),行星輪系均載非常關(guān)鍵,若行星架銷孔位置度不能滿足要求,那么三個(gè)行星輪受力會(huì)不相同,載荷大的行星輪及其軸承的壽命將大幅度減小。因此,行星架位置度的制造誤差,直接影響到齒輪箱的壽命。
針對(duì)行星架銷孔位置度要求Φ0.05mm,軸承擋要求0.044mm,結(jié)合現(xiàn)有資源,采用車、銑、鏜、鉆結(jié)合的方法完成了零件的加工,重要的工序在于車加工和精鏜工序,這也是保證行星架精度的關(guān)鍵工序[1]。
加工過(guò)程中主要涉及到人工找正精度和機(jī)床精度,嚴(yán)格控制這兩道工序的加工質(zhì)量,以保證最后行星架成品設(shè)計(jì)要求。
主要使用設(shè)備是2.5m數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床(TOS)和搖臂鉆床(Z3080),工裝安裝調(diào)試簡(jiǎn)單實(shí)用,使用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺和三坐標(biāo)完成圖紙要求數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)。
根據(jù)以上工藝過(guò)程分析,制定如下工藝路線,如圖1:
圖1 工藝路線
(1)毛坯鑄造。
(2)劃線:對(duì)零件進(jìn)行整體劃線,確保加工余量均勻。
(3)粗車:選用雙龍門立式車床,成本較低,效率也較高,對(duì)外形尺寸及主要內(nèi)孔進(jìn)行粗加工。
(4)半精車:為了釋放加工過(guò)程中的應(yīng)力,要將行星架加工部位的精加工的余量最大限度的加工,并且給后續(xù)精鏜孔保證安裝和找正的過(guò)渡基準(zhǔn)。因此,確定相對(duì)合理的半精車余量很有必要,既能達(dá)到去除應(yīng)力的目的,又能保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。
(5)粗鏜:此工序?yàn)楹罄m(xù)精加工進(jìn)行去除余量,加工效率,只需要普通數(shù)顯鏜床即可滿足加工要求。
(6)精鏜:此工序關(guān)鍵工序,為了滿足設(shè)計(jì)圖紙要求,對(duì)設(shè)備和工裝的要求及其重要,在進(jìn)行精鏜孔的過(guò)程中主要采取了如下的幾點(diǎn)措施:
1)在行星架裝夾時(shí)盡量做到支承點(diǎn)即為裝夾點(diǎn),選擇大的定位面作為定位基準(zhǔn),并且定位面選擇在前后兩端裝夾、定位統(tǒng)一,最大程度的減小因裝夾引起的誤差;
2)為了保證行星架軸向和徑向的空間位置精度,選用制作的工裝來(lái)進(jìn)行裝夾,以保證工件符合臥式精鏜孔加工狀態(tài)。
(7)精車:在保證精鏜銷孔尺寸精度后,再進(jìn)行精加工外圓和內(nèi)孔,以保證其軸承擋、內(nèi)孔等尺寸的精度要求。這樣安排主要加工工序,有以下優(yōu)點(diǎn):
1)半精加工后,以滿足精鏜床時(shí)定位的需要,以達(dá)到定位精度。
2)由于后續(xù)存在精車工序,對(duì)找正的精度要求也可以適當(dāng)?shù)慕档?,這樣,可以在很大程度上節(jié)省了時(shí)間。
(8)鉆孔1:對(duì)行星架徑向孔進(jìn)行加工。
(9)鉆孔2:主要加工軸向孔,吊裝孔。
(10)精整:對(duì)零件進(jìn)行去除毛刺,外觀檢查等。
(11)清洗、包裝入庫(kù)。
3.1 車加工工裝
由于工件底面小,重心高,本工藝采用較高墊頭工裝,很好的完成了車削工序,如圖2。
3.2 精鏜工裝
前后兩個(gè)V型板和機(jī)床工作臺(tái)之間用螺栓連接,選用行星架兩端與V型塊定中心,斜面上安裝相匹配厚度的墊塊,通過(guò)支撐座和橋型壓板可以對(duì)工件徑向壓緊,用軸向壓緊裝置和背后螺栓可以起到軸向加緊作用,這樣,就很好的固定在工裝上,找正及加工精度要求滿足,如圖3。
圖2 車加工
圖3 精鏜
行星架工藝充分考慮現(xiàn)場(chǎng)資源、合理分配工藝過(guò)程,達(dá)到最合理、最低成本,較高效率,由粗車、半精車、粗鏜、精鏜、精車、鉆孔、精整、檢查、包裝入庫(kù)組成,零件已經(jīng)批量生產(chǎn),滿足了產(chǎn)品質(zhì)量要求。
[1]宛喜革.采煤機(jī)行星輪架的加工工藝設(shè)計(jì)[J].山東煤炭科技,2012(01):80-81.
行星架加工工藝研究及應(yīng)用
吳 冬,冉雄濤,徐 瀚,陳 強(qiáng),符嘉靖,董 婷,劉培林
吳冬(1986—),男,助理工藝師,碩士研究生,主要從事:加工工藝技術(shù)工作。