TC64高壓泵體加工工藝設(shè)計(jì)及技巧分析

王寶劍

（南通柴油機(jī)股份有限公司技術(shù)中心，南通 226014）

TC64高壓泵體加工工藝設(shè)計(jì)及技巧分析

王寶劍

（南通柴油機(jī)股份有限公司技術(shù)中心，南通 226014）

通過介紹一種經(jīng)濟(jì)有效的高壓泵體加工工藝流程，闡述關(guān)鍵工藝技術(shù)的要點(diǎn)，并分別介紹高壓泵體柱塞孔、凸輪軸孔、高壓泵體下油箱等加工技巧及工藝應(yīng)用狀況等。

TC64高壓泵體 工藝 加工

TC64柴油機(jī)是通柴公司最新設(shè)計(jì)并投產(chǎn)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用電控單體泵技術(shù)。高壓泵結(jié)構(gòu)緊湊，其設(shè)計(jì)要求高，高壓泵體的主體材料為HT250，高壓泵體的加工質(zhì)量直接影響柴油機(jī)整機(jī)性能。

1 加工工藝設(shè)計(jì)原則

首臺高壓泵體是按照“先進(jìn)性、適用性、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)合理性”的工藝原則在五面體數(shù)控機(jī)床（TH42200-400/H）試制，首臺高壓泵體的試制過程體現(xiàn)了加工工序集中的理念，個(gè)別工序有超差現(xiàn)象。綜合上述考慮，在設(shè)計(jì)新加工工藝時(shí)側(cè)重考慮兩點(diǎn)：第一，提高高壓泵體加工質(zhì)量；第二，提高高壓泵體產(chǎn)能。

2 高壓泵體加工部件加工工藝流程及重點(diǎn)工藝分析

2.1 高壓泵體加工工藝流程

OP10 銑削 粗精銑泵體頂面及底面，各留0.5mm余量；

OP20 磨削 粗磨泵體頂面及底面，各留0.2mm余量；

OP30 鏜削 粗鏜、鉸削8X?50H8至?45H9；

OP40 磨削 精磨泵體頂面及底面，達(dá)圖樣最終尺寸；

OP50 數(shù)控加工 以高壓泵體頂面及兩端?45H9孔定位加工泵體底面各孔系；

OP60 數(shù)控加工 以高壓泵體底面及?8.5H8定位加工泵體頂面各孔系；

OP70 數(shù)控加工 以高壓泵體底面及?8.5H8定位加工泵體四周面和孔系；

OP80 鉆削 鉆3X?12長油孔（通孔）；

OP90 鉆削 鉆泵體兩側(cè)面及兩端面螺紋底孔及光孔；

OP100 攻絲 攻泵體兩側(cè)面及兩端面螺紋孔；

OP110 鉆削 在泵體底面鉆5X?5斜油孔（與?12長油孔鉆通）。

2.2 高壓泵體下油箱加工工藝流程

OP10 數(shù)控加工 粗精銑下油箱結(jié)合面并加工結(jié)合面各孔系；

OP20 磨削 下油箱結(jié)合面與加強(qiáng)筋互為基準(zhǔn)，精磨下油箱結(jié)合面達(dá)尺寸；

OP30 銑削 銑削2X?100H8內(nèi)側(cè)端面；

2.3 高壓泵體組合體加工工藝流程

OP10 數(shù)控加工 以高壓泵體頂面及?52H8定位半精加工凸輪軸孔和卡環(huán)槽；

OP20 數(shù)控加工 精鏜5X?77H6凸輪軸孔；

OP30 數(shù)控加工 精鏜2X?100H8軸承孔；

OP40 鉗加工 拆卸高壓泵體加工部件各零件；

OP50 清洗 清洗高壓泵體各零件；

OP60 鉗加工 裝配高壓泵體加工部件各零件。

2.4 定位基準(zhǔn)的選擇和分析

高壓泵體由結(jié)合面、柱塞孔、軸承孔、油孔、連接孔等構(gòu)成?？紤]到高壓泵體結(jié)構(gòu)比較特殊和選擇基準(zhǔn)要以保證加工精度和裝夾方便為出發(fā)點(diǎn)，將采取一面兩銷的定位方式。具體定位流程如下：第一步，半精加工高壓泵體頂面和結(jié)合面后以高壓泵體頂面和頂面兩端的柱塞孔?45H9來定位加工高壓泵體結(jié)合面各孔系；第二步，以高壓泵體結(jié)合面和連接孔?8.5H8定位精加工高壓泵體頂面各孔系；第三步，以高壓泵體頂面和兩端柱塞孔?52H8定位加工四周面及各孔系。

2.5 高壓泵體清洗

高壓泵體清洗將采用超聲波清洗機(jī)清洗，考慮到高壓泵體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和外形尺寸比較大的特點(diǎn)，清洗機(jī)采用了五個(gè)工位和料框的形式。對清洗溫度及相關(guān)溶劑的濃度有適當(dāng)要求。如：清洗液溫度控制在45～55℃，粗洗槽清洗劑濃度為5%～10%，超聲波槽清洗劑濃度為3%～5%，防銹槽防銹劑濃度為10%，允許適當(dāng)調(diào)整。具體清洗工藝流程是：上線清洗→粗洗→超聲波清洗→水洗1→水洗2→防銹洗→下線清洗。

3 加工難點(diǎn)調(diào)整及加工技巧分析

3.1 高壓泵體柱塞孔加工

首臺高壓泵體樣機(jī)在裝配單體泵時(shí)發(fā)現(xiàn)，單體泵不能自由裝入高壓泵體?50H8柱塞孔內(nèi)，經(jīng)查檢驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)?50H8和?52H8柱塞孔尺寸，同軸度等均滿足圖樣，經(jīng)對比粗糙度樣塊發(fā)現(xiàn)柱塞孔內(nèi)壁比較粗糙?；谏鲜鰡栴}，現(xiàn)對高壓泵體柱塞孔加工進(jìn)行改進(jìn)，將該工序加工機(jī)床由五面體改進(jìn)為立式加工中心，同時(shí)對加工參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化，孔加工工步分別為粗鏜?47.3、半精鏜?49.6、精鏜?50H8，精加工切削參數(shù)選擇S600r/min、F40mm/min，改進(jìn)后的柱塞孔滿足圖樣要求。

?50H8柱塞孔中間有一段?52環(huán)槽，加工該環(huán)槽時(shí)選用?45mm厚5mm的鋸片銑刀，采用螺旋下刀的方式進(jìn)行加工，銑削加工程序如下（數(shù)控系統(tǒng)為：SINUMERIK 840D）：注釋說明

L1.SPF 子程序名

G90G00Z-64 快速走刀至環(huán)槽中心上部

G01G91X3.5F60 X方向工進(jìn)

G02I-3.5 順時(shí)針圓周銑（清根）

G02Z-41I-3.5J0TURN=40F200 螺旋下刀銑削

G02I-3.5 順時(shí)針圓周銑（清根）

G01X-3.5 工進(jìn)至環(huán)槽中心

G00G90Z100 退刀至工件頂面

M17 返回主程序柱塞孔?52H8與?50H8采用20°倒角過渡連接，因連接角度和加工空間比較特殊，現(xiàn)采取自制倒角刀，倒角刀外圓直徑設(shè)計(jì)為?52f7，采用柱塞孔?50H8定位手動(dòng)倒角，倒角刀角度為20°，刀片材料為YG6。手動(dòng)倒角時(shí)需先在倒角刀的刀片及外圓上均勻涂抹煤油，手動(dòng)切削加工時(shí)通過控制刀具深度來控制20°倒角深度。

3.2 凸輪軸孔加工

3.3 高壓泵體下油箱平面度的保證

高壓泵體下油箱平面度要求為0.15，對于總長達(dá)728mm壁厚為6mm的薄壁殼體加工難度較大。在首臺樣品試制時(shí)，安排在加工中心分層銑削、精銑來完成。因零件結(jié)構(gòu)的特殊性，夾緊力、切削力等對結(jié)合面平面度影響很大且不易控制?，F(xiàn)采取如下改進(jìn)措施：第一，下油箱在加工中心銑削平面時(shí)留1mm加工余量；第二，將高壓泵體下油箱反扣在磨床工作平臺上將下油箱兩根加強(qiáng)筋磨出即可；第三，將高壓泵體下油箱平放在平面磨床工作平臺上磨下油箱結(jié)合面，參考尺寸14。按照此方法加工出下油箱結(jié)合面經(jīng)檢驗(yàn)滿足圖樣要求。按照此方法需注意下油箱在平面磨床磨削時(shí)每次進(jìn)刀量取選用范圍的下限，最終磨削完成時(shí)需清光火花，這樣更有利于提高下油箱結(jié)合面的平面度。

3.4 高壓泵體下油箱主軸承孔端面的加工

高壓泵體下油箱2X?100H8內(nèi)側(cè)端面與凸輪軸保持架干涉，根據(jù)產(chǎn)品三維圖樣顯示，凸輪軸保持架端面與?100H8主軸承孔端面距離為理論距離為1.5mm，此外，高壓泵體?100H8主軸承孔的深度為20mm，會(huì)影響下油箱?100H8軸向的進(jìn)一步加工，現(xiàn)采取在臥式銑床采用下油箱端面及底部筋平面進(jìn)行定位，利用?100后4mm的鋸片銑刀進(jìn)行銑削，確保?100H8內(nèi)側(cè)端面（飛邊輪廓）低于?100H8圓周，并確保主軸承20mm寬度。經(jīng)試裝配，下油箱與凸輪軸保持架干涉問題消失。

4 結(jié)語

按照加工工藝制造的高壓泵體通過?？怂箍等鴺?biāo)測量符合圖樣要求。此加工工藝使用設(shè)備少，投資成本小，短時(shí)間內(nèi)能制造出合格產(chǎn)品。為同行業(yè)提供比較好的方法和思路，同時(shí)為通柴公司高壓泵體產(chǎn)能提供有力保障。

[1]王寶劍.TC64氣缸蓋試制工藝設(shè)計(jì)及技巧分析[J].河南科技，2014，（23）.

Design and Technical Analysis of TC64 High Pressure Pump Body

WANG Baojian
(Nantong d iesel engine L imited by Shar e Ltd Technology Center, Nantong 226014)

Through the introduction of a kind of economic and effective high-pressure pump body machining process, expound the key technology points respectively, and the high pressure pump cylinder hole, cam shaft hole, the high-pressure pump body tank and other processing techniques and technology application status.

TC64 hi gh pressure pump body, technology, processing