AXON來圖加工防噴器的制造、工藝優(yōu)化與工裝設(shè)計制作

于婕

摘 要：隨著市場競爭的日益激烈，石油機(jī)械市場的價格大戰(zhàn)日趨白熱化，要想在激烈的競爭中脫穎而出，抓住客戶的喜好是成功的關(guān)鍵，而客戶的個性化、多樣化需求與企業(yè)批量化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)無疑成為一種矛盾。河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司是具有一定國際知名度的綜合性石油機(jī)械制造企業(yè)，這次拿到外國客戶AXON來圖加工防噴器訂單，所需防噴器為公司首次加工，需求批量大、交貨周期短、技術(shù)要求高，尤其是要求以散件形式發(fā)貨，對尺寸加工精度提出了更高的要求。在AXON來圖加工防噴器的制造中，優(yōu)化加工工藝30余項，設(shè)計制作了鉸鏈座軸加工工裝、閘板體偏心外圓加工工裝等工裝近20項，從而使生產(chǎn)加工更加順暢，滿足客戶越來越高的產(chǎn)品質(zhì)量要求，使得所有零部件實現(xiàn)互換，實現(xiàn)了產(chǎn)品一次裝機(jī)合格率100%的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：防噴器；工藝；工裝；互換性

中圖分類號：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0064-02

前言

隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善和世界經(jīng)濟(jì)一體化的深入發(fā)展，我國的先進(jìn)制造技術(shù)得到了越來越多國家的肯定。發(fā)展我國的先進(jìn)制造技術(shù)，必須同現(xiàn)有的制造業(yè)水平相結(jié)合，以具有國際競爭力的新產(chǎn)品開發(fā)為目標(biāo)，以新產(chǎn)品的開發(fā)帶動先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。河北華北石油榮盛機(jī)械制造有限公司是具有一定國際知名度的綜合性石油機(jī)械制造企業(yè)，是全球產(chǎn)銷量最大的陸地防噴器制造商，是國內(nèi)實力最強(qiáng)的井控裝備制造與配套企業(yè)，產(chǎn)品已打入北美、南美、海灣、非洲、中東、亞太等全球主要產(chǎn)油區(qū)域的美國、加拿大、俄羅斯等40多個產(chǎn)油國家。這次拿到外國客戶的AXON來圖加工防噴器訂單，開拓了新的海外市場，所需防噴器為公司首次加工，需求批量大、交貨周期短、技術(shù)要求高，尤其是要求以散件形式發(fā)貨，對尺寸加工精度提出了更高的要求。從圖紙下發(fā)開始就研究落實生產(chǎn)加工中的每個細(xì)節(jié)，借鑒以往防噴器加工中積累下來的寶貴的經(jīng)驗，安排由具有豐富現(xiàn)場施工經(jīng)驗的技術(shù)員負(fù)責(zé)AXON來圖加工防噴器的制造、工藝優(yōu)化與工裝設(shè)計制作。

1 分析圖紙

拿到一份圖紙，首先要分析圖紙，找出其中的重點、難點進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，解決技術(shù)難題。然后要進(jìn)行技術(shù)交底，指導(dǎo)操作人員如何進(jìn)行加工、操作時需要注意的問題和容易出錯的地方。整個生產(chǎn)加工進(jìn)度就像一列飛馳而來的火車，而技術(shù)員所要做的就是要趕在火車到來之前，把軌道鋪好、把所有問題解決掉，確?；疖囋谡_的軌道上呼嘯而過，順利及時到達(dá)目的地。

2 較高的精度和較強(qiáng)的互換性

這次的來圖防噴器與以往不同的是，以往的防噴器是在生產(chǎn)廠內(nèi)組裝完成的。這次的來圖防噴器用戶要求以散件形式發(fā)貨，在收到加工好的零件后自行進(jìn)行組裝，這就要求每個零件有較高的精度和較強(qiáng)的互換性以滿足用戶在自行組裝中達(dá)到完全互換，這是加工中需要考慮的重點。

2.1 側(cè)門的軸孔加工工藝與互換性工裝

側(cè)門與鉸鏈座軸配合的兩個軸孔屬于關(guān)鍵加工部位，在側(cè)門的加工中需要同時保證以下形位公差的要求：

2.1.1 保證側(cè)門上下兩軸孔同軸度的要求，便于鉸鏈座軸的安裝。

2.1.2 保證兩軸孔與側(cè)門水平中線的垂直度要求，防止側(cè)門與殼體組裝時，側(cè)門上螺栓通孔與殼體螺紋孔發(fā)生偏斜，螺栓不能擰入。

2.1.3 保證軸孔與基準(zhǔn)面A在垂直殼體內(nèi)腔方向上位置度的要求，用以保證側(cè)門組裝在殼體兩端后，側(cè)門密封圈有適當(dāng)?shù)膲嚎s量。

根據(jù)各個零件間的相互關(guān)系，設(shè)計制作了互換性工裝。互換性工裝的加工是在立式加工中心完成的，一次性完成工裝的上端面、兩側(cè)面以及工裝上端面兩定位銷孔的加工?；Q性工裝用于臥式加工中心，互換性工裝的定位銷孔對側(cè)門進(jìn)行定位，對工裝側(cè)面進(jìn)行找正來加工側(cè)門的軸孔的步驟如下：

（1）側(cè)門工裝右側(cè)下端通孔與工作臺中心利用定位銷定

位，定位間隙保證在0.02mm以內(nèi)，側(cè)門裝夾于工裝上后，兩軸孔中心線與工作臺中心線重合。

（2）將工裝側(cè)面做為找正基準(zhǔn)，找正后固定于工作臺上。

（3）將側(cè)門密封面朝下利用兩定位銷通過斜相對的兩側(cè)

門通孔固定于工裝上端面上。

（4）銑削軸孔一側(cè)端面，保證設(shè)計軸孔長度；端面銑削完成后，鏜削至設(shè)計尺寸。

（5）工作臺旋轉(zhuǎn)180°，銑削另一側(cè)軸孔端面，并且完成該側(cè)軸孔的鏜削加工。

這樣就能保證設(shè)計中要求的垂直度公差與位置度公差。利用臥式加工中心工作臺的回轉(zhuǎn)精度來保證圖紙設(shè)計軸孔同軸度誤差。解決了來圖防噴器鉸鏈座、殼體、側(cè)門互換的問題，并提高了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，在側(cè)門加工完成后，兩軸孔內(nèi)毛刺的清理打磨也是至關(guān)重要的。因為在側(cè)門軸孔與鉸鏈座軸的組裝中，如果軸孔兩端倒角以及軸孔內(nèi)油槽的倒角有尖角尖棱或飛邊毛刺等，容易出現(xiàn)鉸鏈座軸上O型密封圈膠件損壞，導(dǎo)致漏油現(xiàn)象。

工裝的應(yīng)用，不但提高了產(chǎn)品尺寸精度，解決的互換問題，而且使得鉸鏈座的加工不拘泥于“只能等到臥式加工中心先干完才可以進(jìn)行立式加工中心的工作”的順序，使得臥式加工中心和立式加工中心可以同步進(jìn)行加工，加快了生產(chǎn)進(jìn)度。在工裝的制作材料方面，利用尺寸合適的方形廢鍛料加工而成，縮短了工裝制作周期和材料成本。

2.2 提高油管同軸度

鉸鏈用油管是用于殼體正面左右兩端鉸鏈座的油路連接用，液缸用油管是用于單側(cè)側(cè)門與缸蓋的油路連接用。在裝配過程中，如果油管兩端同軸度偏差過大，可能出現(xiàn)別勁現(xiàn)象，嚴(yán)重時可能妨礙兩端鉸鏈座以及側(cè)門與缸蓋等工件的正常組裝。按照常規(guī)的方法加工是精車時左端用三爪自定心卡盤夾緊，右端打中心孔，用頂尖頂住，車削完一端后調(diào)頭車削另外一端。由于三爪卡盤定位精度較低，車削后油管的同軸度不能滿足高精度的要求，為了提高油管的同軸度，改用雙頂尖加雞心夾頭的裝夾方式來實現(xiàn)：用三爪卡盤裝夾一段棒料，車出60°錐面代替前頂尖，在尾座套筒內(nèi)安裝后頂尖。車削前，先橫向調(diào)節(jié)尾座體，使前后兩頂尖軸線重合。油管兩端鉆完油路孔后，加工60°內(nèi)錐面做為定位面，利用雞心夾頭裝夾油管外圓，兩端利用頂尖對頂后車削一端。車削完一端后調(diào)頭，更換雞心夾頭位置，對頂后加工另一端。此種定位方法的優(yōu)點是利用雙頂尖安裝，兩端都是錐面定位，準(zhǔn)確度比較高。即使多次裝卸與調(diào)頭，油管的軸線始終是兩端錐孔中心的連線，即保持了油管的軸線位置不變。油管加工完畢后，可以通過在兩端臺階軸各放置一塊V型鐵，緩慢旋轉(zhuǎn)油管外圓360°，百分表測出的讀數(shù)差值即為油管兩端臺階軸同軸度偏差值的方法檢測兩端臺階軸的同軸度偏差。

2.3 鉸鏈座定位銷孔工裝的設(shè)計制作

為了達(dá)到防噴器殼體、側(cè)門、鉸鏈座的互換性，定位銷孔的加工也是至關(guān)重要的。定位銷孔除需要保證尺寸精度外，還需要保證以下位置公差要求：（1）兩定位銷孔中心距的位置公差；（2）定位銷孔中心線的中心與鉸鏈座中心的位置偏差；（3）鉸鏈座軸孔與定位銷孔中心距離的位置公差；（4）定位銷孔與基準(zhǔn)面C的垂直度要求。

為此，特設(shè)計制作了鉸鏈座定位銷孔工裝，在立式加工中心利用鉸鏈座定位銷孔工裝一次裝夾可以完成鉸鏈座兩個定位銷孔、五個固定螺栓孔以及各臺階面、圓弧面的加工：

（1）將工裝按兩側(cè)面作為基準(zhǔn)找正后固定于工作臺；（2）

將外形尺寸磨削完成后的鉸鏈座置于工裝上，使兩側(cè)面與工裝兩基準(zhǔn)面貼緊后利用兩端頂緊螺栓固定于工裝上；（3）利用尋邊器找鉸鏈座兩側(cè)面坐標(biāo)，將坐標(biāo)差值作為中心坐標(biāo)；（4）加工各臺階面、圓弧面，定位銷孔以及固定螺栓孔。在此工序的加工中，通孔是利用普通鉆頭鉆削完成的。如果先加工出臺階面再進(jìn)行通孔的鉆削加工，會使位于中心位置的固定螺栓孔在鉆削過程中產(chǎn)生斷屑鉆削現(xiàn)象。由于普通鉆頭的剛性較差，導(dǎo)致鉆削后通孔出現(xiàn)位置偏斜的現(xiàn)象。因此在銑削臺階面前應(yīng)該先加工出位于中心位置的螺栓通孔；（5）找出兩注油孔與進(jìn)油口坐標(biāo)，便于后續(xù)加工。

此外，還設(shè)計制作了鉸鏈座軸加工工裝、閘板體偏心外圓加工工裝等工裝近20項，共計優(yōu)化加工工藝30余項，從而使生產(chǎn)加工更加順暢，滿足客戶越來越高的產(chǎn)品質(zhì)量要求，所有零部件實現(xiàn)互換，實現(xiàn)了產(chǎn)品一次裝機(jī)合格率100%的目標(biāo)。

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