核工業研究院核心零件工藝研究

【摘 要】 本文主要介紹路外產品，核工業研究院核心零件，材質為鋁合金的貧料管的工藝開發、工裝設計、刀具選擇以及以上內容現場驗證。

【關鍵詞】 工藝開發 工裝設計 刀具選擇 驗證

1 前言

核工業研究院的核心零件貧料管，需求量大。核工業研究院本身的加工能力不能滿足大批量的生產需求，基于我廠技術水平及加工能力，核工業研究院將貧料管委托我廠來加工，滿足他們的需求。

2 工藝開發、工裝設計、刀具選擇

2.1 圖紙的工藝分析

圖紙關鍵部分（見圖1）：

對工件進行工藝分析主要難點為：

（1）工件幾何精度和相對位置精度的保證

（2）偏心圓的加工

（3）表面粗糙度的保證

（4）徑向孔的加工

2.1.1工藝的編制

針對第（1）（2）難點，解決的方案，編制合理的工藝。經過4次修改后，現場驗證較為合理的工藝流程如下：

工序1 粗車及鉆孔→工序2擴孔→工序3精車偏心孔一端→工序4 精車各外形尺寸→工序5 精車另一端 →工序6 鉆、鉸孔→檢查

以下是解決（1）（2）難點。

2.1.1.1 工序3 精車偏心為偏心孔一端

注：基于加工工件幾何尺寸的高精度要求，偏心孔的加工工序由車削中心加工完成，充分發揮車削中心動力頭的功能。首件由三坐標測量機來檢查，檢查合格后，進行批量生產。

2.1.1.2 工序5 精車Φ另一端

注：此工序為二次裝夾來保證同軸度的要求，這樣就要設計工裝軟三爪，并在加工工件的車床上車削工裝軟爪子。在車削工件之前找正，徑向跳動不能超過0.01，這樣方能保證加工的工件滿足圖紙設計要求。

2.1.1.3 工序6 鉆、鉸孔Φ

注：此工序需設計工裝來保證加工后的徑向孔滿足圖紙設計要求（工裝圖、工裝原理在下面小節中將作重點介紹）。

2.1.2 表面粗糙度的保證

經過反復的試驗，YG材質車刀不能滿足表面粗糙度的要求，最后確定用機夾的金剛石材質具有修光刃的后角是11°車刀刀片進行加工?，F場加工表明，金剛石刀片的使用能夠使工件表面粗糙度達到，滿足圖紙設計要求。

2.1.3 徑向孔的加工

2.1.3.1 解決方案

設計工裝，工裝的設計是借助分度頭及改裝后的尾架來聯合完成。

2.1.3.2 工裝主要的原理（見圖2）

組裝圖主要零件8芯軸1簡圖（見圖3）：

將如圖2所示組裝圖分為4個小組裝：（1）杠桿組裝（2）芯軸1組裝（3）尾架組裝（4）分度頭組裝

（1）杠桿組裝

由1長內六角螺釘、2橡膠管、3杠桿、3個4彈簧墊圈、3個5螺母、14調節桿、15短內六角螺釘組成。具體裝配關系如圖5所示。這個組裝主要是完成8芯軸1的軸向移動，從而達到9貧料管的軸向定位及方便裝卸9貧料管的目的。

（2）芯軸1組裝

由8芯軸1、13階梯銷組成（見A-A剖視圖）。將階梯銷過盈裝配在8芯軸1上，形成與9貧料管偏心孔配合的芯軸。

（3）尾架組裝

由6限位手輪、7尾架、8芯軸1組裝、12鎖緊螺母組成。

具體裝配關系見圖5。這組裝的關鍵部分見圖5左視圖的局部剖視圖，6限位手輪與8芯軸1的槽配合。

加工徑向孔時，6限位手輪頂緊8芯軸1（見圖3）的槽底，并將12鎖緊螺母擰緊，限制了8芯軸1組裝的軸向移動及周向旋轉。從而保證了徑向孔與偏心孔之間的位置關系。

卸工件時，松開12鎖緊螺母及6限位手輪。

（4）分度頭裝配

由10芯軸2、11分度頭組成，裝配關系見圖2。這個組裝實現了9貧料管的軸向定位。

以上4個小組裝的裝配關系見圖2。這4個小組裝的聯合作用實現了9貧料管徑向孔的加工。

3 結論

工件的加工，要對圖紙進行工藝分析。找出加工的難點，應對難點編制嚴謹、合理、經濟的工藝文件；設計具有工藝性、定位可靠、使用方便的工裝；選擇合理的刀具。

本文介紹的貧料管工藝經過現場驗證為合理工藝；工裝經過現場驗證能夠滿足生產需求，并能保證工件的幾何精度和位置精度符合圖紙設計要求；金剛石刀片的選擇能夠使工件表面粗糙度達到圖紙設計要求。以上條件的具備，滿足了1000件/月的批量生產要求。

參考文獻

[1] 《機械制造基礎》.北京：清華大學出版社，2000

[2] 《機械設計》.沈陽：東北大學出版社.2000