引言

電阻支撐管是斷路器產(chǎn)品滅弧組件裝配中起連接和支撐作用的重要零件,其結構性能和工藝參數(shù)的好壞對斷路器滅弧組件的產(chǎn)品性能具有較大影響。由于此類產(chǎn)品國內(nèi)工藝技術不是很成熟,沒有類似生產(chǎn)經(jīng)驗和工藝文件指導,電阻支撐管加工生產(chǎn)有一定難度。車間接到生產(chǎn)任務后,集思廣益,通過綜合分析零件材料、圖紙尺寸和形位公差要求、車間現(xiàn)有設備水平等因素,提出了一套經(jīng)濟、實用、合理的加工方案。

本文以Lw-550/T5000-63型號滅弧組件裝配的配套電阻支撐管為研究對象,通過分析圖紙,結合現(xiàn)有零件加工技術經(jīng)驗,詳細介紹了零件的加工方法,指出并解決了加工中遇到的難點和問題。

根據(jù)圖紙,結合經(jīng)驗和創(chuàng)新,確定工序及其組合,設計零件從毛坯到成品件的工藝過程,稱為工藝設計,工藝設計的結果是工藝路線。在實際應用中,工藝路線的確定會因工藝人員的經(jīng)驗水平和現(xiàn)有工藝裝備水平而有所差異,本文主要介紹零件加工的可行性和工藝性。

1圖紙分析

圖1所示為電阻支撐管圖紙,材料選用具有良好綜合機械性能的中碳調(diào)質(zhì)結構鋼小160圓鋼35CrMo(123-1)棒料。該電阻支撐管的主要工作部分是兩端法蘭結構,中間部分起支撐和連接作用,其中小52通孔的主要作用是使零件在滿足強度要求的前提下盡量做到輕量化。

綜合分析圖紙:零件總長381mm,內(nèi)孔為通孔,鉆車加工可能會顫刀影響加工精度或有接刀痕:零件需調(diào)質(zhì)處理,為達到期望的熱處理效果且滿足零件的幾何尺寸和形位公差要求,調(diào)質(zhì)前后應有粗精車工序:兩端外圓均有170二、R40倒角和R8圓弧,起到加強筋的作用,應注意圓滑過渡:兩端凸臺外圓要求同軸度小0.05,難度較大,這是該件工藝路線制定工作的重點。另外,兩端凸臺為非對稱結構,加工時需注意尺寸參數(shù)設定。

2工藝設計

根據(jù)調(diào)質(zhì)件加工的技術經(jīng)驗,調(diào)質(zhì)前粗加工為調(diào)質(zhì)后精加工留余量在3~4mm(直徑尺寸)即為合理,35CrMo屬于高淬透性鋼[2],留量可以大些,由于此件尺寸的不規(guī)則性,詳述工藝分析如下:

(1)由于工件總長365+8+8=381mm偏長,調(diào)質(zhì)后硬度較高,內(nèi)孔精加工困難,綜合考慮零件的工藝性能和加工難度,小52內(nèi)孔調(diào)質(zhì)前車成,不留余量。調(diào)質(zhì)后通過酸洗去除氧化皮,并緊隨一道驅(qū)氫工序防止氫脆缺陷。

(2)零件外圓有170二倒角,不是規(guī)則圓柱結構,該處粗加工時可先粗車成小90規(guī)則圓柱面,按最大外圓尺寸為精車留余量。

(3)總長方向留精加工余量,粗車總長尺寸為383mm。

(4)兩側(cè)法蘭面為精加工留量,粗車時保證厚度尺寸為29mm。

(5)由于工件尺寸、質(zhì)量偏大,為避免零件伸出過長造成翹曲和裝夾不穩(wěn),粗加工時應用中心架工裝,一夾一架裝夾。

(6)通過選擇恰當?shù)木鶞?、確定合理的工藝參數(shù)和加工順序,保證零件兩端凸臺外圓同軸度小0.05。詳述如下:精車時,先用普車設備,兩頂,一次裝夾,半精車兩端法蘭外圓為小155作為精車基準I,保證同軸度小0.03:同時精車兩端面約2mm,垂直度小0.03,作為精車基準Ⅱ。隨后用數(shù)車設備,三爪夾外圓并靠端面精基準,一夾一頂,加工其他部分,此時保證圖紙中兩端凸臺外圓小0.05的同軸度。值得注意的是,兩頂加工前,兩端孔口要分別加工出2×60二的頂尖孔,作為兩頂?shù)墓に嚮鶞?。為使表達直觀,調(diào)質(zhì)前后普車工藝附圖如圖2所示。

(7)兩端法蘭面上的8×小13均布孔在臥式加工中心用V形塊一次裝夾完成。

綜上,該零件的加工工藝路線安排為:下料→調(diào)質(zhì)前粗車二調(diào)質(zhì)二酸洗去氧化皮二驅(qū)氫二調(diào)質(zhì)后精車(普車、數(shù)車)二加工中心鉆均布孔二鉗毛去尖角毛刺二按技術要求磷化、刷漆。

通過對電阻支撐管工藝路線安排過程的反思,我們總結出以下經(jīng)驗:

(1)接到生產(chǎn)任務后,首先要閱讀零件圖和裝配圖,熟悉零件的用途和工作條件,全局把握圖紙結構和尺寸要求,分析是否能降低加工難度或改善零件的結構工藝性:

(2)某些形位公差要求嚴的重要結構,一次加工很難滿足要求時,可以考慮輔助合理的工藝措施或分步、分設備、分階段逐步完成:

(3)為解決電阻支撐管的加工難題,本文工藝制定時考慮了材料的熱處理性能、酸洗驅(qū)氫的化學去氧化皮方法、中心架支撐工裝、工藝參數(shù)和加工順序優(yōu)化等多方因素,涉及學科豐富,這說明一個好的工藝人員應涉獵多學科,在實際經(jīng)驗中努力提升專業(yè)素質(zhì)。

3結語

本文針對特定零件的加工問題主要提出了調(diào)質(zhì)前粗加工、調(diào)質(zhì)后精加工、利用中心架裝夾、兩頂裝夾、分步分設備加工等解決方法,本加工工藝已應用于車間實際,產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。實踐證明,本文提出的工藝方案以及相關問題的解決措施合理可行,具有一定的生產(chǎn)指導性。同時,本文提出問題、解決問題的思路具有一般性,可供初學者參考借鑒。