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差速锁气缸加工工艺研究

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摘要:

为了提高差速锁气缸的加工质量,在传统的加工方法的基础上对夹具和刀具进行了改进,采用专用三爪卡盘夹持工件,并设计了钩刀加工背平面,实现一次装夹零件将两端面及内孔加工完成,保证了加工质量,提高了工作效率,减少了废品的产生。

关键词:

差速锁气缸;加工工艺;改进

1前言

差速锁是汽车上用于锁止差速器的装置。当汽车遇到泥泞道路打滑时,差速锁将传向两侧车轮的动力集中到一个车轮上,从而使车辆脱困。差速锁中的气缸是其中的一个重要零件,气缸的一面与汽车桥上的主减速器壳体连接,另一面装缸盖,内腔是带密封圈的活塞(轴)在里面滑动。气缸的加工要求如图1所示,气缸两端面的平面度要求为0.04mm,是为了保证装配后通气时不漏气,两端面与内孔的垂直度要求为0.04mm,是为了保证装配时孔与主减速器壳体里的拨叉轴(活塞轴)孔同轴度好,使得活塞轴能运动自如不被别死。差速锁气缸的加工质量直接影响着差速锁的锁止效果。

2原有加工工艺存在的问题

由于该产品的加工精度要求较高,须选择主轴跳动小于0.02mm的数控车床加工才能达到图纸要求。原有的加工工艺为:

(1)用三爪卡盘装夹工件,精车内孔和一端面(A面),保证A面平面度及与孔的垂直度。

(2)卸下工件,进行二次装夹,以A面定位精车另一端面B面。(3)平磨B面,保证B面与A面的平行度。此加工工艺存在两个方面的质量问题:一是批量生产时难以保证B面与中心大孔垂直度满足图纸要求,二是在生产过程中A、B面难以控制、区分,平磨工序易出现误加工。另外此加工方法工序长,加工成本高。

3新加工工艺方案

针对以上存在的问题,新的加工工艺对夹具和刀具进行了改进,采用专用三爪卡盘夹住零件三凸出圆弧外形(轴向上夹中间,两端面露出),在数控车床上一次装夹将两端面及中心大孔精车出来。该加工方法需解决的问题一是轴向如何定位,二是背平面如何加工。为保证轴向定位问题,专门设计了一套专用夹具。此夹具有三个特点,一是专用三爪卡盘的卡爪厚度小于零件的厚度,当卡爪夹住零件时,零件的两端面可以高出卡爪的两面保证能够加工;二是活动螺杆尾部直径小于零件中心毛坯孔直径,保证活动螺杆能装上、取下;三是使用开口垫圈,用开口垫圈的厚度保证每次安装完后零件左端面高出卡爪的距离是一致的,以利于数控车床加工。如图2所示,将待加工零件套在装好定位板和六角螺母的活动螺杆上,在螺杆尾部装上开口垫圈,再拧紧螺母;然后将待加工零件(与定位板、开口垫圈、螺母及活动螺杆为一体)装上专用三爪卡盘夹紧,保证定位板与卡爪贴紧;松动六角螺母,开口垫圈掉下,就可以将定位板、六角螺母及活动螺杆取下,然后可以开始加工了。车A面和内孔,就用普通的端面车刀和内孔车刀。为车零件B面(背面),特在普通端面车刀的刀杆柄部垂直焊接一刀杆,就成为一个专用的车刀(我们称之为钩刀),如图3所示。将垂直焊接的刀杆装在刀架上,钩刀从零件的中心大孔中伸进去即可加工(车)背面了。这种专用钩刀的设计有三个前提:一是钩刀径向有效长度必须大于零件中心大孔的最大边缘厚度(对此产品而言即b>65/2-45/2+9=19);二是钩刀能直线进出零件的中心大孔(即a<40———中心大孔直径45,考虑刀杆厚度);三是垂直焊接的刀杆要有一定的强度,保证加工时不发弹,如图4所示。

4结语

新加工工艺的优点是通过一次装夹零件将两端面及内孔加工完成,两端面的平行度及与孔的垂直度都容易得到保证,满足图纸要求,同时提高了工作效率,减少了废品的产生,降低了生产成本。

作者:张瑶艳 丁军雄 单位:湖北工业大学 孝感工业学校 湖北襄阳驰鑫机械有限公司

差速锁气缸加工工艺研究责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次