長導電桿車削工藝改進

浙江開關廠有限公司（衢州 324000) 陳伯榮 李建軍 姜方海

如圖1所示的零件是六氟化硫斷路器內的導電桿，該工件為銅件，主要技術要求為端面A與外圓B的垂直度不大于0.1mm，外圓A與外圓B的同軸度不大于0.1mm。考慮到零件長度較長，其位置公差的要求還是比較高的。由于導電桿的位置公差對產品的導電性能有很大的影響，故對這類位置公差的控制是較嚴的。

圖1

1.原車削工藝

原車削工藝采用自定心卡盤夾零件一端，另一端用頂尖頂住車削端面A及外圓C，再調頭，以A面及外圓C定位，車削外圓B及圓錐。刀具采用外圓車刀、端面車刀和R角車刀等多把車刀車削，并裝在不同的刀位。實際生產中，該零件的垂直度常有超差的現象發生。換用高精度車床，自定心卡盤也用新的，垂直度也還是難以保證。

由于這種車削工藝，端面A與外圓B是在二次裝夾中完成車削的，存在著定位誤差及裝夾誤差，且車削時刀具裝在不同的刀位，需轉動刀架，刀架也就存在著重復定位誤差。

2.改進后的車削工藝

針對以上兩個問題，根據車削加工原理，若端面A與外圓B在一次裝夾中車削成形，則垂直度主要取決于車床精度而與加工定位誤差及裝夾誤差無關，只要車床精度高，垂直度就能保證。根據以上分析，零件采用兩內孔定位，一次裝夾完成車削，并采用組合成形車刀，以減少刀具數量，使刀架不轉動的車削工藝方案。具體作了以下改進:

(1)設計兩個專用內孔定位夾具，一個裝在主軸內孔內，如圖2所示，它由夾具體、心軸、螺母和手柄組成。該夾具體一端有彈性開口可脹開套，內裝有心軸，心軸帶螺紋的一端與螺母聯接，螺母擰緊，使脹套脹開與零件φ21mm孔緊緊地聯在一起，起定位夾緊作用。夾具體另一端裝在主軸的莫氏錐孔內。另一個內孔定位夾具裝在車床尾座的孔內，由活洛頂尖改制，即在活洛頂尖外套上一定位套，如圖3所示。

圖2

圖3

(2)設計了專用組合成形車刀，如圖4所示，其右側切削刃用于車削A端面，左側成形部分用于切削外圓及圓錐，另設計一車R角車刀用于切削R2圓角，如圖5所示。兩把車刀裝在同一刀位，這樣就可以不用轉動刀架，從而避免了刀架的重復定位誤差。

圖4

圖5

(3)注意事項:加圖樣工時夾緊力主要靠心軸的脹緊摩擦力，故端面A的加工余量只留0.5mm左右;圖2內孔定位夾具的手柄在夾緊后必須拿下;圖3內孔定位夾具的定位套與活洛頂尖應采用過盈配合。經過上述的車削工藝改進，實際生產中車削出的零件的位置度都符合圖樣要求，從而保證了產品的導電性能。

3.結語

目前六氟化硫高壓電器產品用的導電桿較多，特別是六氟化硫氣體絕緣金屬全封閉開關設備(GIS)上有很多相似結構的長導電桿，都有同樣的位置公差要求，位置精度的高低對導電性能有很大的影響，對這類零件的加工，可以參照本文的加工方法進行。