針刺機(jī)搖臂裝置加工工藝

李國(guó)安

（恒天重工股份有限公司，河南鄭州 450053）

針刺機(jī)搖臂裝置加工工藝

李國(guó)安

（恒天重工股份有限公司，河南鄭州 450053）

搖臂裝置是無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)傳動(dòng)部件的核心裝置，在針刺高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮著導(dǎo)向作用，保證了針梁的運(yùn)動(dòng)方向。本文結(jié)合無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)搖臂裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析其加工方面存在的難點(diǎn)，并制定出合理的加工方案。

無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)；搖臂裝置；加工難點(diǎn)；加工方案

搖臂裝置屬于無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)傳動(dòng)部件的核心裝置，其連接著連桿、連接架和針梁，在針刺高速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)揮導(dǎo)向作用，保證了針梁的運(yùn)動(dòng)方向。針刺機(jī)上搖臂裝置與曲軸傳動(dòng)裝置的數(shù)量是一一對(duì)應(yīng)的。搖臂裝置見(jiàn)圖1。

從圖1中可以看到，整個(gè)搖臂裝置主要分為搖臂座結(jié)合件和搖臂結(jié)合件。本文主要介紹搖臂結(jié)合件和搖臂座結(jié)合件加工的特點(diǎn)及前期加工中存在的難點(diǎn)，并介紹如何針對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求，來(lái)制定合理的加工工藝方案；并通過(guò)后期對(duì)加工技術(shù)的改進(jìn)，最終滿足設(shè)計(jì)及用戶的要求。

1 結(jié)構(gòu)及前期問(wèn)題分析

從圖1 A-A刨視圖中可以看到，搖臂座結(jié)合件由搖臂座和齒條通過(guò)螺栓連接而成，搖臂結(jié)合件由搖臂和齒弧通過(guò)螺栓連接而成。因此，在這套裝置中主要的零件有4個(gè)：搖臂座、搖臂、齒條、齒弧。根據(jù)搖臂裝置的使用要求，除了零件及結(jié)合件本身精度要求高外，該裝置整體裝配精度要求更高，齒條齒弧嚙合側(cè)隙0.03～0.05mm，同時(shí)搖臂座弧面與搖臂弧面間隙控制在0.01mm，要求相當(dāng)高。在前期的生產(chǎn)過(guò)程中，由于是各零件分散精加工完成后裝配，導(dǎo)致即使每個(gè)零件的精度都能達(dá)到圖紙要求也會(huì)出現(xiàn)裝配無(wú)法滿足需求的情況。事實(shí)上，齒條、齒弧也存在實(shí)際精度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)精度的情況，尤其是齒條的加工。另外，前期裝配時(shí)，間隙尺寸存在較大的差異，影響了整臺(tái)針刺機(jī)上搖臂裝置工作的一致性。在針刺機(jī)工作過(guò)程中，一致性的重要性甚至大于某些形位公差。本次攻關(guān)力爭(zhēng)滿足上述各項(xiàng)要求，并保證整體的一致性。

2 制造工藝分析

2.1 加工方案確定和實(shí)施

要確定加工方案，首先需對(duì)搖臂裝置中的4個(gè)重要零件進(jìn)行分析。根據(jù)零件的特點(diǎn)采取合適的手段來(lái)保證精度要求。圖2～5分別為搖臂座、齒條、搖臂、齒弧零件圖。

為了滿足以上零件的精度要求和后期結(jié)合件裝配精度，采用首先將齒條、齒弧、搖臂加工到圖紙要求的尺寸，加工搖臂座零件時(shí)，預(yù)留齒條安裝面到底面間尺寸，然后通過(guò)工裝固定好搖臂座結(jié)合件和搖臂，修復(fù)齒條齒頂?shù)降酌娉叽?，滿足裝配精度要求［1］。

圖1 搖臂裝置

圖2 搖臂支座

圖3 齒條

齒輪、齒弧的齒面粗糙度的要求較高，采用慢走絲鏡面線切割的加工方法，齒輪、齒弧底面由加工中心銑成。搖臂的關(guān)鍵尺寸如圖7所示的圓弧面R249（+0.05，0）及齒弧安裝面到連接軸安裝孔距224（-0.05，-0.10）。由于尺寸安裝面與軸安裝孔之間存在孔距要求且公差范圍小，所以不考慮在裝配過(guò)程中來(lái)修磨該面。所以，采用的搖臂加工工藝方案如下：鑄件毛坯后整體在臥式加工中心上粗加工，然后進(jìn)行去應(yīng)力處理，避免因應(yīng)力產(chǎn)生變形，之后回到臥式加工中心上精加工一次裝夾，保證各尺寸及形位公差，最后在外圓磨床上加工R249（+0.05，0）尺寸［2］。搖臂座的加工同搖臂類似，鑄件毛坯件后，所有重要加工均置于臥式加工中心上加工，以滿足尺寸及形位公差。但是，在加工19.7尺寸既齒條安裝面與D面之間的尺寸時(shí)，必須按照小配工裝上測(cè)得的實(shí)際數(shù)值來(lái)加工，不再局限于原來(lái)的19.7尺寸公差范圍內(nèi)，加工按照實(shí)際尺寸（0，-0.01）來(lái)加工。這樣實(shí)際上是根據(jù)實(shí)際裝配情況來(lái)確定的加工尺寸，確保了同一臺(tái)針刺機(jī)上搖臂裝置的一致性。

圖4 搖臂

圖5 齒弧

圖6 小配工裝

2.2 設(shè)計(jì)專用工裝

圖6為根據(jù)實(shí)際需求所設(shè)計(jì)的小配工裝，由底座、壓板，搖臂安裝架、墊塊、搖臂座模擬件、搖臂、齒條、齒弧及螺栓定位銷組成［3］。這套工裝模擬了搖臂安裝在針刺機(jī)上時(shí)的狀態(tài)。搖臂座模擬件采用和搖臂座一樣的毛坯原料，各尺寸及形位公差均按照搖臂座的圖紙要求進(jìn)行加工而成。圖紙中19.7（+0.10，+0.15）尺寸按照19.5（0，-0.1）加工，記錄實(shí)際數(shù)值19.5+Δ。將齒條安裝到搖臂座模擬件及搖臂結(jié)合件安裝上以后，調(diào)整墊塊位置，將齒條、齒弧完全嚙合為0，然后檢測(cè)搖臂圓弧面及搖臂座底面間距。確定搖臂座工件上19.7尺寸的具體加工尺寸。以搖臂座模擬件19.5尺寸加工成19.45為例，按要求裝配后，測(cè)得搖臂圓弧面與搖臂座模擬件底面間距為0.2，則實(shí)際原19.7（+0.1，+0.15）尺寸應(yīng)加工成19.45+0.05+0.2+0.01= 19.71（0，-0.01）。不再遵循原19.7（+0.1，+0.15）公差要求，僅以滿足需求為準(zhǔn)。檢測(cè)后的數(shù)據(jù)一一做記錄，并將齒條與搖臂結(jié)合件作成組標(biāo)記，保證每組一一對(duì)應(yīng)，搖臂結(jié)合件齒弧與搖臂不再拆卸。在安裝模擬件時(shí)，也建議使用安裝齒條時(shí)使用力矩扳手并記錄數(shù)值，保證將來(lái)安裝齒條與支座時(shí)與模擬時(shí)相同［4］。

2.3 實(shí)際使用效果

在按照本方案的加工零件中，100%達(dá)到了加工精度與裝配精度的要求，同時(shí)能夠保證了整機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的一致性。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上方案，加工并裝配好的搖臂裝置，完全滿足無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)的使用需求，有利于無(wú)箱搖臂式針刺機(jī)的推廣。該方案的成功實(shí)施，也為以后單件小批量且一致性要求高的零部件加工，提供了一個(gè)可供參考的思路。

［1］陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

［2］秦大同，謝里陽(yáng).現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

［3］張寶珠.典型精密零件機(jī)械加工工藝分析及實(shí)例［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［4］王曉方，張福，馬春峰，等.互換性與技術(shù)測(cè)量［M］.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2015.

Processing Technology of Acupuncture Machine Rocker Arm Device

Li Guoan

（Hi-tech Heavy Industry Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450053）

The rocker arm device is the core device of the transmission mechanism of the non box arm type needle machine,which plays a guiding role in the high-speed movement of the needle,to ensure the movement direction of the needle beam.Combined with the structure characteristics of rocker rocker box needle machine device,this paper analyzed the difficulties existing in the processing and formulated the reasonable processing plan.

no box rocker arm type acupuncture machine；rocker arm；processing difficulty；processing scheme

TS173.44

A

1003-5168（2017）02-0060-03

2017-01-05

李國(guó)安（1963-），男，大專，工程師，研究方向：機(jī)械制造工藝開(kāi)發(fā)。