140馬力履帶拖拉機(jī)軸類零件加工整合方案

張金輝，張迎慶，李國棟，董建梅

（第一拖拉機(jī)股份有限公司，河南 洛陽 471003）

140馬力履帶拖拉機(jī)軸類零件加工整合方案

張金輝，張迎慶，李國棟，董建梅

（第一拖拉機(jī)股份有限公司，河南 洛陽 471003）

通過對履帶拖拉機(jī)支重輪軸等4種軸類零件的加工工藝和精度要求進(jìn)行分析，確定軸類零件關(guān)鍵尺寸的加工方式和方法，特別是針對不同軸類零件外形尺寸、加工特點(diǎn)及精度要求等問題，提出了相關(guān)的工藝加工改進(jìn)措施。

履帶拖拉機(jī)；支重輪軸；工藝加工；軸類零件

履帶拖拉機(jī)軸類零件作為履帶機(jī)械的關(guān)鍵重要部件，涉及到主機(jī)裝配的各個(gè)重要環(huán)節(jié)，對主機(jī)關(guān)鍵功能的實(shí)現(xiàn)和性能提升起到至關(guān)重要的作用。特別是擺動(dòng)軸、導(dǎo)向輪軸、支重輪軸和后橋軸，分別涉及到履帶機(jī)械導(dǎo)向輪和漲緊緩沖裝置、支重臺(tái)車、后橋總成等關(guān)鍵部位裝配和運(yùn)行。其加工質(zhì)量不僅直接關(guān)系到主機(jī)相關(guān)單元的裝配精度、運(yùn)動(dòng)精度乃至功能實(shí)現(xiàn)，還影響到履帶機(jī)械的工作精度、機(jī)械性能和使用壽命。文章以履帶拖拉機(jī)C1402機(jī)型的4種軸類零件為例，介紹其加工工藝特點(diǎn)及整合并線加工經(jīng)驗(yàn)。

1 軸類零件的工藝分析

履帶拖拉機(jī)軸類零件多為鍛件，材質(zhì)以40Gr、45Gr為主。擺動(dòng)軸、導(dǎo)向輪軸、支重輪軸和后橋軸4種軸類零件外形尺寸差異較大，粗車工序工件裝夾夾持位置直徑分別為78mm、80mm、45mm、75mm，成品長度分別為181mm、328mm、356mm和674mm，相關(guān)尺寸加工余量約為2mm～4mm。

圖1 軸類零件結(jié)構(gòu)

由圖1軸類零件結(jié)構(gòu)圖可知，4種軸類零件既擁有軸類零件加工的通性，又存在著差異。①均需要加工零件兩端端面及中心孔；②均以外圓及各臺(tái)階尺寸加工為主，大部分涉及螺紋切削，個(gè)別有花鍵銑削內(nèi)容；③外圓粗糙度、過渡圓弧及工藝槽尺寸要求較高；④需要進(jìn)行熱處理及磨削加工；⑤個(gè)別零件需要鉆孔、攻絲加工。

因此安排工藝流程如下：銑端面鉆中心孔，粗/精車軸一端，粗/精車軸另一端，銑削平臺(tái)/鍵槽，鉆孔/攻絲，（粗銑花鍵），熱處理，（精銑花鍵），粗/精磨削外圓，銑削螺紋，清洗，檢驗(yàn)。

2 軸類零件加工應(yīng)采取的相應(yīng)措施

由零件特性和工藝流程分析可知，4種軸類零件整合并線加工的關(guān)鍵問題主要在于車削加工方面。需要有一個(gè)可行且可靠的方案，解決不同零件間因?yàn)橥庑纬叽绮町愃斐傻难b夾及加工問題。原有加工方式是分別在改造過的仿形車床上，通過機(jī)床主軸與尾座上的頂尖保證工件裝夾、加工中的同軸度問題，通過機(jī)床主軸上裝夾的離心卡盤夾持工件使工件旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行加工。因?yàn)榱慵庑尾町愋暂^大，需要相應(yīng)的仿形車床數(shù)量也較多，同時(shí)由于仿形車床自身所存在的局限性，對零件加工的精度、尺寸要求并不能全部滿足。特別是，在過度圓弧、工藝槽和其它特定的尺寸要求上尤為突出。但通過借鑒，選擇采用斜床身的全技能數(shù)控車床和液壓浮動(dòng)卡盤配合。既解決了設(shè)備通用性和加工精度問題，又解決了不同零件間的夾持、加工問題。

如圖2和圖3所示，通過液壓浮動(dòng)卡盤彈簧頂尖和工件端面、中心孔的配合達(dá)到定位的目的。同時(shí)通過在同一套液壓卡盤本體上更換不同尺寸規(guī)格的夾持模塊，實(shí)現(xiàn)對不同直徑工件的裝夾功能。一般來說，工件一次裝夾完成各加工內(nèi)容間相互位置尺寸均會(huì)保持較好，特別是軸類零件的同軸度要求。因此，通過此種裝夾方式完成工件車削加工毛坯的第一道工序，以便為下道工序產(chǎn)生一個(gè)較好的定位精準(zhǔn)。

圖2 擺動(dòng)軸裝夾簡圖

圖3 支重輪軸裝夾簡圖

同時(shí)為了提高加工效率，在車削加工軸類零件另一端時(shí)。同樣安排在全技能數(shù)控車床上，并配備液壓卡盤和液壓尾座、頂尖。對于較長的軸類零件添加了輔助托架，以便減小工件旋轉(zhuǎn)時(shí)的擺動(dòng)并提高夾持剛性。對于過度圓弧、錐度和工藝槽等特殊尺寸的加工，分別配備了60°車刀和成型刀具來實(shí)現(xiàn)加工內(nèi)容。磨削加工和鉆削加工內(nèi)容較少，且加工精度較易保證。

經(jīng)過對140馬力履帶拖拉機(jī)4種軸類零件加工生產(chǎn)線整合后，零件完成全工序加工最多利用設(shè)備數(shù)量為11臺(tái)，僅相當(dāng)于4種零件原加工設(shè)備數(shù)量的26%。經(jīng)過驗(yàn)證，新方案不僅降低了人員配置需求、提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且能夠根據(jù)產(chǎn)品的尺寸變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。產(chǎn)能效果如表1所示，可以滿足日常140馬力履帶產(chǎn)品主機(jī)的生產(chǎn)需求。

表1 4種軸類零件班產(chǎn)量

3 結(jié)語

在加工軸類零件時(shí)，考慮到其一般工件特性，一定要充分考慮加工時(shí)因夾緊產(chǎn)生的變形因素，在零件結(jié)構(gòu)允許的情況下，最好能利用工藝凸臺(tái)以減小因夾緊產(chǎn)生的變形。經(jīng)過目前的批量生產(chǎn)驗(yàn)證，采用上述加工方法產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

［1］黃鶴汀，吳善元.機(jī)械制造技術(shù)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［2］王孝達(dá).金屬工藝學(xué)［M］.北京：高等教育出版社，1997.

［3］文九巴.機(jī)械工程材料［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

Processing Scheme of Shaft Parts for 140 horses Tracked Tractor

ZHANG Jin-hui，ZHANG Ying-qing，LI Guo-dong，DONG Jian-mei
（First Tractor Co.，Ltd.，Luoyang，Henan 471003，China）

Based on the analysis of the machining technology and precision requirements of four kinds of shaft parts such as the wheel axle of tracked tractor，the processing methods and methods of key dimensions of shaft parts are determined，especially for different shaft parts，precision requirements and other issues，and the paper also puts forward the relevant process improvement measures.

tracktractor;heavywheelaxle；processprocessing；shaftparts

S219

A

2095-980X（2017）02-0072-01

2017-01-13

張金輝（1987-），男，助理工程師，主要研究方向：傳動(dòng)系殼體類、軸類零件的工藝。