淺析水泵零件工件裝夾與機械制造工藝

【資料簡介】

產品來源于的設計，更是依賴于優良制造的可靠保證，而優良制造取決于完善的加工工藝。只有選擇了正確的加工工藝，才能制造出高精度產品，降低生產成本，提高生產效率，為企業創造良好的效益。水泵零件的制造因品種多、結構復雜、用料廣泛，以致加工難度大，工藝質量不易控制。尤以單件、小批量，品種多變的生產模式，工序相對較為集中，更加要求操作者掌握較全面的機械制造專業知識，具有良好的綜合素質。

    水泵零件結構復雜，鑄件占80%以上，主要為鑄鐵件、鑄鋼件和鑄造不銹鋼件；軸類零件較少，主要為碳鋼、鉻鋼或不銹鋼件。水泵零件的加工，因其具有水力流道，在考慮定位裝夾基準時必須找正流道的正確位置。避免裝配后造成壓水室與葉輪流道偏斜、錯位、間隙不均甚至碰擦，影響產品質量。為了保證零件制造精度，需要設計相應的工裝，并合理安排工藝流程控制工藝因素。現針對生產中容易出現的問題將工件裝夾、加工要求、典型零件加工工藝淺析如下：

    一、工件的裝夾

    1、操作者必須在熟悉產品圖樣、工藝文件和工藝裝備的基礎上從事作業生產，避免盲目生產造成零件報廢；

    2、在機床工作臺面上安裝夾具時，要擦凈其定位基準面，并找正加工要求的相對位置；

    3、工件裝夾前應將其定位面、夾緊面，夾具的定位面擦拭干凈，不得有毛刺，保證定位精度；

    4、按工藝規定的定位基準裝夾，定位基準符合以下原則：

    （1）、盡可能使設計基準、加工基準、檢驗基準重合，便于加工尺寸鏈的換算和測量；

    （2）、盡可能使各加工面采用同一定位基準，容易保證形位公差，如平行度、同心度、垂直度等；

    （3）、粗加工基準選取應結合后續工序的定位要求，有利于提高加工精度；

    （4）、精加工工序定位基準應是巳加工表面，使定位準確、加工精度高；

    （5）、選擇的定位基準必須使工件定位、夾緊方便，加工時穩定可靠。

    5、夾緊工件夾緊力的大小適當，夾緊力的作用點應通過支承面，盡可能靠近加工面；對剛性較差或是懸空的工件，應增加輔助支承以增強剛性；

    6、夾緊精加工面應以銅皮作軟墊保護，不損壞巳加工表面；

    7、加工面應盡可能靠近床頭箱，選取適當刀具增強系統剛性，提高加工表面粗糙度。

    二、加工要求

    1、操作者應根據圖樣技術要求和工藝文件的規定，及工件材質、精度要求、機床、刀具、夾具等情況，正確選擇工藝路線，合理選擇切削用量；

    2、對有公差要求的尺寸在加工時應盡量按中間公差加工；

    3、工藝規程未規定的粗加工表面粗糙度應不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于Ra6.3;鉸孔前的表面粗糙度不大于Ra12.5;磨削前的表面粗糙度應不大于Ra6.3;

    4、粗加工的倒角、倒圓、槽深應按精加工余量加大或加深，保證精加工后達到設計要求；退刀槽切忌過深和銳角，以避免應力集中；

    5、圖樣或工藝中未規定的倒角和自由尺寸應按相關規定制作；

    6、本道工序產生的毛刺應在本工序去除；

    7、在大件加工過程中，應時常檢查工件是否松動，以防影響加工質量或發生事故；

    8、粗、精加工在同一工序進行時，應考慮熱脹冷縮、加工應力等因素影響zui后尺寸精度；

    9、切削過程中，若加工系統發出不正常聲音或粗糙度突然變壞，應立即退刀停車檢查；

    10、正確使用量具，測量前注意校準，檢驗時切忌用力過大造成量具損壞或增大測量誤差；

    11、加工后的工件應在規定的工位器具上擺放，以免損傷加工表面；

    12、加工后的工件應經專職檢驗員檢驗合格后轉入下道工序。
    三、典型零件的加工工藝分析

    1、泵體加工工藝：

    泵體加工工藝重點是保證裝配基準孔面與壓水室流道的正確位置。泵體加工的設備主要為車床、立車、鏜床等，其中臥式車床適合小泵體的加工，生產效率雖高，但不便找正加工面與流道的相對位置，常造成裝配基準孔與流道中心面不垂直及相對位置不準確。所以大泵體多在立車和鏜床上加工，工件裝夾在工作臺面上，可用墊鐵校正流道位置，壓緊方便；并且鏜床工作臺可旋轉，能在一次裝夾中加工多個側面。如管道離心泵泵體使用鏜床的工藝路線為：（1）、以底腳面墊準找正流道后夾緊，分別車進出口法蘭，保證了法蘭平行且與流道中心重合；（2）以進水口法蘭立于工作臺上找正流道后壓緊，車準葉輪裝配端各孔面；然后工作臺旋轉180度后鎖緊車好底腳面，保證了裝配孔面與流道的位置精度；（3）、按圖樣完成其它工序。

    2、葉輪加工工藝：

    葉輪加工主要集中在車床上完成，常見工藝路線為：（1）、用四爪夾葉輪外徑或后口環，以流道中心或前后蓋板流道面作軸向找正基準及葉輪進口直徑作徑向找正后夾緊，粗車葉輪進口端口環留精車余量1-2mm，及前板面；本工序保證葉輪流道的相對位置；（2）、三爪夾巳車葉輪口環找正工件后夾緊，將后口環、外徑、內孔、后蓋板車好，保證了內孔、外徑、口環的同心度要求；（3）、用心軸以葉輪內孔定位，精車葉輪前口環，保證前口環與內孔的同心度要求；（4）、三爪夾后口環或外徑找正內孔插鍵槽，保證鍵槽對稱度；（5）、鉆葉輪平衡孔，保證大小并均分葉片間距，不損傷葉片；（6）、做平衡試驗。

    3、泵蓋（或電機支架）加工工藝（管道泵為例）：

    泵蓋零件結構通常一端止口連接電機，另一端臺階連接泵體。兩端安裝配合孔面無法在一次裝夾中同時加工完成，如不同心將會出現質量問題。常見加工工藝為：（1）用四爪夾住一端（如泵體連接端）找正、把另一端粗精車好；（2）在車床上安裝校準車胎尺寸，將巳車一端（電機安裝止口）配合孔裝入車胎內找正壓緊、粗精車泵體連接端尺寸，這樣兩端的同心度*可以保證。然后用鉆模鉆好各處螺栓連接孔。

    4、軸加工工藝：

    軸類零件加工中細長軸加工較困難，采用合理的加工路線輔以適當的工裝（如中心架），可以達到設計要求。軸加工主要以中心孔作定位基準，兩端外圓不能在一次裝夾中同時完成，精加工為保證徑向跳動要求通常采用兩頭頂上雞心夾的裝夾方法，高精度的配合面常用磨床完成。工藝路線為：（1）、粗車，分別鉆兩端中心孔，夾一頭頂一頭將外圓粗車成、留余量,轉入熱處理工序（如調質）；（2）半精車，對熱處理后的軸一定要修復中心孔，夾一頭頂一頭進行半精車，留精車余量0.5-1mm,并完成軸上的螺紋、退刀槽等加工，注意車退刀槽切忌尖角造成應力集中，影響軸的強度;（3）、精加工，對于要求不高的零件采用兩頭頂上雞心夾，將配合部位外圓精車成；若配合面要求精度高、批量生產的軸，留磨加工余量0.3-0.6mm;（4）、銑鍵槽，注意保證對稱度；（5）、磨外圓，采用兩頭頂上雞心夾將配合面磨成。

    據市場信息反映，多數質量問題都與制造不良有關，可見工藝的重要性不容勿視。水泵零件的制造工藝變化多，但通過研究分析仍有規可循。工藝制訂原則主要是：抓住關鍵——準確選擇基準；把握重點——采用合理工裝保證；決定方法——正確的工藝路線。依靠工藝人員的周密編制，結合操作者的現場經驗集思廣益，使水泵零件的制造達到設計要求，實現高產是*可能的。