接料臂加工誤差分析與工裝設計

孫繼峰

（河北天擇重型機械有限公司，河北邯鄲056200）

1 問題的提出

我公司在生產方坯精整線時，其中轉接料裝置結構中，兩根連接軸由一個半聯軸器連接到一起，每根軸上裝有3 個接料臂（連接軸見圖1、接料臂見圖2）。在其中一個連接軸上有一個接料臂是主動臂，主動臂與油缸相連接，油缸活塞桿伸縮帶動轉臂轉動一個角度，完成接料與送料工作；工作時，6 個接料臂A、B 托料平面應一致。但在設備組裝時，發現6 個接料臂A、B 托料面誤差達5mm。根據此部件結構分析，產生誤差的原因有兩種因素：（1）連接軸上4 個鍵槽中心加工不一致；（2）接料臂鍵槽與接料平面相對位置有加工誤差。

圖1 連接軸

圖2 接料臂

2 連接軸與接料臂原加工工藝分析及檢測

2.1 連接軸加工工藝

（1）調質處理：240～260HB；

（2）車：車軸各部尺寸成活（設備：C6140）；

（3）鉗：以軸中心找正，劃十字線、劃4 處鍵槽加工線；

（4）銑：按線找中、找正，銑鍵槽成活（設備：X2012）。

2.2 接料臂加工工藝

（1）鉗：根據非加工面，劃找正線，劃A、B 面加工線、φ140 孔加工線；（2）鏜：按線找正，鏜φ140 孔；銑A、B 面成活；（3）鉗：以φ140 孔及A、B 成活面為基準，劃36 鍵槽加工線及找正線；（4）插：按線找正插36 鍵槽成活。

2.3 加工工藝分析

由連接軸加工工藝可知，連接軸上的4 個鍵槽是在龍門銑上一次裝夾完成的，其加工誤差由龍門銑設備精度決定。通過檢測連接軸4 處鍵槽配合面位置誤差為0.5mm（軸彎曲0.5mm），各處鍵槽中心與軸中心誤差在0.04mm 之內。因此，軸的加工誤差不是接料臂A、B 面誤差的主要因素。

由接料臂加工工藝可知，加工鍵槽前接料臂A、B 面已加工完成，以A 面為基準劃鍵槽加工線，此基準正確，但在加工鍵槽時按線找正，由于人為因素可能會出現找正誤差，其會影響到鍵槽定位面與A 面的垂直度。如果鍵槽配合面在φ140 圓周上移動0.1mm，鍵槽中心平面相對于A 面旋轉了4′23″，其反映到接料臂A 點則誤差1mm（根據三角形相似定理：0.1/70=t/793，t=1.13）。接料臂加工時，誤差方向不同，反映到A 點則有高、有低。通過將3 個接料臂分別裝配到連接軸同一個鍵槽，測量A 面與相鄰同一個接料臂A 面高度誤差最大為4mm。由此看來，產生A 面誤差的主要原因是接料臂加工。

通過以上分析，要想滿足裝配要求，使A 面高度一致，必須改進接料臂加工工藝。

3 接料臂加工新工藝

（1）鉗：根據各部加工余量，劃找正線、φ140 孔加工線；

（2）鏜：按線找正，鏜φ140 孔；

（3）鉗：以φ140 孔中心線為基準，根據A、B 面加工量，劃36 鍵槽找正線與加工線、劃A、B 平面加工線（A、B平面加工線只需劃一件）；

（4）插：按線找正，插36 鍵槽成活；

（5）銑：加工第一件時，按線找正，工裝定位，將工裝中心位置定為0 點。加工A、B 面成活，并記錄成活位置坐標點。

4 料臂加工工裝與使用

4.1 料臂加工工裝

為保證料臂加工質量，設計了一套加工工裝，如圖3。

工裝由固定軸1、固定板2 組成。固定軸上銑一個36鍵槽；端面鉆一個M20 深40mm 的螺紋孔。固定板中心車一個φ120 孔與固定軸一端裝配后焊接到一起。

4.2 工裝使用方法

工裝使用方法如圖4 所示。

工裝1 用螺栓固定到彎板5；接料臂4 通過鍵3 周向定位裝到工裝固定軸，軸向用壓蓋6 定位。彎板5 在工件找正后，固定到鏜床工作臺。加工首件A、B 面時，按線找正后，將工裝及彎板固定牢，將工件軸孔中心定為坐標0 點；A、B 面加工成活時，記錄成活位置坐標點。從加工第二件開始，工裝、彎板位置不動，只需更換工件，按第一件所記錄的成活位置坐標點成活即可。

5 使用效果

圖4 接料臂工裝1.工裝 2.M20 螺栓 3.36 鍵 4.接料臂 5.彎板 6.壓蓋

通過實踐，用工裝定位加工料臂A、B 面，既節省了A、B 面劃線工序及加工找正時間，提高了工作效率，又保證了產品質量。用工裝定位加工的6 件料臂裝配后A 面誤差減小到0.6mm 之內。此加工方法在同類零件加工中值得推廣。