引言

電阻支撐管是斷路器產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品性能具有較大影響。由于此類產品國內工藝技術不是很成熟,沒有類似生產經(jīng)驗和工藝文件指導,電阻支撐管加工生產有一定難度。車間接到生產任務后,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質結構鋼小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:零件需調質處理,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,調質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)調質件加工的技術經(jīng)驗,調質前粗加工為調質后精加工留余量在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,調質后硬度較高,內孔精加工困難,綜合考慮零件的工藝性能和加工難度,小52內孔調質前車成,不留余量。調質后通過酸洗去除氧化皮,并緊隨一道驅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,調質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→調質前粗車二調質二酸洗去氧化皮二驅氫二調質后精車(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。

3結語

本文針對特定零件的加工問題主要提出了調質前粗加工、調質后精加工、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,產品生產質量穩(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。