剛性鏜鉸刀在雙聯(lián)葉片泵前配油盤(pán)加工中的應(yīng)用

■ 江陰中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校 （江蘇 214400）

朱達(dá)新

圖 1

圖 3

圖 2

D5/3雙聯(lián)葉片泵是一款壓力高、噪聲低、壽命長(zhǎng)且體積小的多用途葉片泵，（見(jiàn)圖1、圖2）。D5/3雙聯(lián)葉片泵主要由泵體、配油盤(pán)、轉(zhuǎn)子、定子、葉片及底蓋等零件組成。其主泵排量為5mL/r，副泵排量為3mL/r，壓力可達(dá)到20MPa，其特點(diǎn)是排量小、壓力高。在產(chǎn)品的加工及裝配過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到由于前配油盤(pán)（見(jiàn)圖3）內(nèi)孔尺寸、表面粗糙度及形位公差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而影響產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題，對(duì)此有必要對(duì)雙聯(lián)葉片泵的前配油盤(pán)加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，解決用戶(hù)在使用過(guò)程中出現(xiàn)的葉片、轉(zhuǎn)子與前配油盤(pán)咬傷、咬死等問(wèn)題。

1. 前配油盤(pán)傳統(tǒng)加工工藝

（1） 原加工工藝。一般采用車(chē)加工→鉆孔→銑槽→平磨→內(nèi)磨→外磨這樣傳統(tǒng)的加工工藝。前配油盤(pán)在平磨后磨削內(nèi)孔，內(nèi)孔的尺寸公差及形位公差很難達(dá)到圖樣設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響了后道工序的加工質(zhì)量。

前配油盤(pán)在內(nèi)孔磨削加工后，套在錐度心軸上，在外圓磨出外圓及兩平面。由于內(nèi)孔尺寸大小不一，外磨心軸錐度偏大，以至于兩平面與內(nèi)孔的垂直度很難保證，在后期裝配及調(diào)試中，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。

（2）加工質(zhì)量問(wèn)題分析。主泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動(dòng)的原因：在裝配調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)底蓋上4個(gè)M6的內(nèi)六角圓柱頭螺栓不能全部壓緊，如果全部壓緊則主泵轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)不動(dòng)，如果不壓緊則調(diào)試時(shí)壓力上不去，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)拆解分析發(fā)現(xiàn)前配油盤(pán)平面與內(nèi)孔垂直度超差以及前配油盤(pán)平面與臺(tái)階面平行度超差，從而導(dǎo)致主泵轉(zhuǎn)子與前配油盤(pán)的內(nèi)孔傾斜，間隙被消除，導(dǎo)致主泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動(dòng)。

主泵轉(zhuǎn)子與前配油盤(pán)內(nèi)孔咬死的原因：在調(diào)試時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)主泵轉(zhuǎn)子與前配油盤(pán)內(nèi)孔咬死，經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)也是前配油盤(pán)平面與內(nèi)孔垂直度超差以及前配油盤(pán)平面與臺(tái)階面平行度超差，前配油盤(pán)內(nèi)孔表面粗糙度達(dá)不到要求，從而主泵轉(zhuǎn)子與前配油盤(pán)內(nèi)孔咬死。

2. 改進(jìn)后的前配油盤(pán)加工工藝

（1） 改進(jìn)后加工工藝。具體工藝過(guò)程為：車(chē)加工→鉆孔→銑槽→粗鉸→精鉸→外磨→平磨。由于前配油盤(pán)內(nèi)孔的尺寸公差及表面質(zhì)量在內(nèi)孔磨削中很難得到保證，在查閱了大量資料后，決定采用剛性鏜鉸刀在立式鉆床上加工內(nèi)孔，因?yàn)閯傂早M鉸刀具有內(nèi)冷卻孔，一個(gè)切削齒和三個(gè)導(dǎo)向塊，具有鏜削、鉸削和冷擠壓工藝的共同特點(diǎn)，并且加工精度高，表面質(zhì)量好，切削余量較大和切削速度高，能修正孔位誤差。經(jīng)過(guò)多次試加工，證明了剛性鏜鉸刀能很好地保證內(nèi)孔尺寸公差及表面粗糙度。在車(chē)削加工時(shí)內(nèi)孔留有0.20～0.25mm加工余量（用鉸刀配合控制），并在基準(zhǔn)面上留有一個(gè)0.15mm左右的臺(tái)階，以便于后道工序的外磨加工。

剛性鏜鉸刀利用專(zhuān)用夾頭固定在立式鉆床主軸上，前配油盤(pán)通過(guò)定位夾具裝夾，保證基準(zhǔn)面與立式鉆床主軸基本垂直。先通過(guò)粗鉸，使前配油盤(pán)內(nèi)孔尺寸達(dá)到剛性鏜鉸刀的加工余量要求，預(yù)留0.08～0.10m m精鉸余量，然后再用剛性鏜鉸刀進(jìn)行精鉸加工。前配油盤(pán)通過(guò)精鉸加工后內(nèi)孔尺寸公差一般能控制在0.005mm以?xún)?nèi)，內(nèi)孔表面粗糙度值Ra=0.2μm，而且內(nèi)孔通過(guò)剛性鏜鉸刀的擠壓，更加耐用，很好地提高了零件的質(zhì)量。

（2）錐度心軸上的磨削加工。通過(guò)剛性鏜鉸刀加工的前配油盤(pán)內(nèi)孔尺寸控制在0.005mm以?xún)?nèi)，所以后道工序外磨的錐度心軸的錐度就可以做得很小，一般長(zhǎng)度為250m m的心軸錐度控制在0.015mm左右，通過(guò)心軸與前配油盤(pán)長(zhǎng)度之比，可以得到前配油盤(pán)內(nèi)孔與基準(zhǔn)面的垂直度應(yīng)該可以控制在0.003mm左右，基準(zhǔn)面與另一臺(tái)階面的平行度也可以控制在0.003mm左右，完全能夠達(dá)到圖樣設(shè)計(jì)要求。由于在車(chē)加工時(shí)基準(zhǔn)面已經(jīng)留有0.15m m的臺(tái)階，這時(shí)前配油盤(pán)套在錐度心軸上磨削外圓，同時(shí)把基準(zhǔn)面0.15mm臺(tái)階面磨出，再掉頭磨出另一臺(tái)階面，磨基準(zhǔn)面0.15m m臺(tái)階面是為了后道工序平磨得到一個(gè)磨削基準(zhǔn)，通過(guò)這個(gè)磨削基準(zhǔn)面磨另一平面，最后磨出基準(zhǔn)面，這樣就能很好地保證前配油盤(pán)的形位公差。

3. 兩種加工方法的比較

傳統(tǒng)的加工工藝前配油盤(pán)內(nèi)孔的尺寸公差一般只能控制在0.025mm左右，內(nèi)孔的垂直度也只能控制在0.02mm左右，內(nèi)孔的圓度根據(jù)機(jī)床的精度只能控制在0.015mm左右，內(nèi)孔表面粗糙度值只能達(dá)到Ra=0.8μm左右，基準(zhǔn)面與內(nèi)孔的垂直度、基準(zhǔn)面與臺(tái)階面的平行度達(dá)不到圖樣要求。

通過(guò)改進(jìn)工藝后，前配油盤(pán)內(nèi)孔尺寸公差可以控制在0.005mm以?xún)?nèi)，內(nèi)孔的圓度可以控制在0.003mm以?xún)?nèi)，內(nèi)孔表面粗糙度值能達(dá)到Ra=0.2μm，外磨后基準(zhǔn)面與內(nèi)孔的垂直度控制在0.003mm以?xún)?nèi)，基準(zhǔn)面與臺(tái)階面的平行度也能控制在0.003mm以?xún)?nèi)。而且一把剛性鏜鉸刀的使用壽命很長(zhǎng)，即使在使用后期鉸刀磨損，尺寸有所減小，但是通過(guò)后期的選配，也完全可以達(dá)到使用要求。

4. 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)工藝改進(jìn)后，基本解決了以前經(jīng)常出現(xiàn)的主泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)不動(dòng)以及前配油盤(pán)咬死等現(xiàn)象，產(chǎn)品成品率得到了很大的提高。利用剛性鏜鉸刀加工內(nèi)孔能得到很好的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度，且加工方便，容易掌握，很值得推廣使用。

[1] 王公安.車(chē)工工藝學(xué) [M]. 北京：中國(guó)勞動(dòng)出版社，2005.

[2] 丑幸榮.機(jī)夾剛性鏜鉸刀的設(shè)計(jì)與使用[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床，2006（10）：30-32.