管件類零件密封環(huán)槽及環(huán)形錐面的加工方法

劉亞川

【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展，生產(chǎn)加工工藝的不斷進(jìn)步，管件類零件也得到了廣泛應(yīng)用，對于管件類零件密封環(huán)槽以及環(huán)形錐面的質(zhì)量以及建工方法都有所提高，特別是三管段的環(huán)槽或錐面，可利用臥式車床完成端面環(huán)槽的加工，減少零件變形，實(shí)現(xiàn)“多用”，將立式車床（或臥式加工中心）改為臥式車床。新的工作方法可以提高效率，降低成本。

【關(guān)鍵詞】零件密封；工藝流程；專用檢具

詳細(xì)介紹了管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工方法與檢測技術(shù)。密封槽的密封介質(zhì)為氮?dú)?，其密封要求遠(yuǎn)高于常規(guī)液體密封，即零件的尺寸精度很高。主要介紹了管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工方法、刀具設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方法及夾具設(shè)計(jì)。通過實(shí)際加工試驗(yàn)證明，內(nèi)孔密封槽的加工工藝是可行的。不僅證明了該技術(shù)的可行性，而且可以應(yīng)用于其它類似結(jié)構(gòu)。

一、零件分析

管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工難點(diǎn)是內(nèi)孔密封槽的加工和試驗(yàn)。其關(guān)鍵因素是高度。密封槽窄而深，與傳統(tǒng)的刀具難以加工的地方。在加工過程中，它是顫抖非常簡單，無法滿足圖案的表面粗糙度的要求，與普通機(jī)床難以實(shí)現(xiàn)工件的調(diào)試。為了實(shí)現(xiàn)上孔密封槽的加工和檢測，對工藝路線進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

二、工藝路線的設(shè)計(jì)

工藝線的設(shè)計(jì)應(yīng)保證上管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面夠完成加工、測試，達(dá)到圖紙要求，滿足生產(chǎn)周期。因此，設(shè)計(jì)過程合理與否是影響管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工和檢測的重要因素。在保證圖紙要求的前提下，全面考慮現(xiàn)有條件，制定整體加工方案，使管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工在有限條件下完成。

三、專用刀具、檢具的分析設(shè)計(jì)

（一）以管件類密封槽加工為例，說明了實(shí)際應(yīng)用的具體結(jié)構(gòu)。管件類零件加工密封槽裝置有夾具和刀具。夾具上有1個(gè)夾緊件，夾緊機(jī)構(gòu)上設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)和定位機(jī)構(gòu)，所述定位機(jī)構(gòu)設(shè)有排氣管。刀盤安裝在主軸上，滑座是在刀盤體，和燕尾槽安裝在滑座的中心線方向，滑塊有燕尾，滑塊通過燕尾與燕尾槽安裝在滑座，滑塊裝有刀箱上的滑塊，槽、倒角刀和限位塊刀箱安裝在刀箱和滑座的外端在滑座外側(cè)提供。螺釘?shù)亩瞬抗潭ㄔ诨瑝K上，螺釘固定在外側(cè)，車輪固定在螺桿的外側(cè)。碰撞塊沿主軸周圍的旋轉(zhuǎn)軌道位置固定。碰撞塊固定在車床導(dǎo)軌上，刀架固定在刀盤體上，外圓刀和端刀安裝在刀架。

（二）直徑測量裝置的工作原理和購買參數(shù)均來自國外專業(yè)廠家。可以看出，測量的深度和直徑可以滿足管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的測量，但測量的精度不能滿足要求的模式（檢測工具的公差小于測量工件的公差1/3），所以標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)設(shè)備購買的無法使用，只有標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)工具是沒有用的。因此需要設(shè)計(jì)和制造測量內(nèi)孔直徑的專用檢測工具。為了滿足管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的要求，設(shè)計(jì)了一個(gè)10：1坡將直徑的差異，所以，誤差可以減少到1/10。該儀器需要與深度千分尺一起使用。經(jīng)過測試的內(nèi)孔直徑的精度，測量工具的精度達(dá)到0.01mm，完全可以滿足對測量工具的小于，是工件公差1/3的要求，對內(nèi)孔的直徑可以通過內(nèi)孔直徑檢測。當(dāng)使用特殊檢查工具時(shí)，還必須檢查被測量的切削深度的大小，作為測量數(shù)據(jù)的比較數(shù)據(jù)，以改變被測工件的測量值。實(shí)驗(yàn)證明，滿足產(chǎn)品圖紙要求的條件下，加工和使用內(nèi)孔密封槽檢測新技術(shù)突破了工具廠現(xiàn)有的加工條件下加工和檢測的困難，和工件的生產(chǎn)加工完成，生產(chǎn)周期是滿意的。其加工和測試方法也可應(yīng)用于其它類似結(jié)構(gòu)。

四、產(chǎn)生中存在的問題

在管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面的加工過程中。管件類零件密封環(huán)槽和環(huán)形錐面零部件的生產(chǎn)過程中，加工環(huán)和錐形密封槽在進(jìn)氣和排氣管段是比較麻煩的。有兩種常用的處理方法：一是采用普通立式車床和工作時(shí)間工作臺(tái)采用較低速度（一般30）。有時(shí)需要使用一種特殊的成形車刀。它必須夾緊，向前看，要花時(shí)間。進(jìn)給量小、效率低，加工時(shí)間長。至少兩次裝夾和找對環(huán)槽或錐完成零件的全部加工所需。進(jìn)氣和排氣管的材料一般采用鑄鐵件（態(tài)QT400—18，QT500—7等）或鑄鋁件（zll04，zll07，等）。另一種處理方法是使用立式銑床或臥式鏜床，采用圓弧插補(bǔ)，用成形銑刀到環(huán)槽或密封槽過程結(jié)束，但環(huán)槽或錐加工至少需要兩次才能完成一部分的整體處理。以上兩種常規(guī)加工方法不僅需要定制特殊工具形成，但更大的刀具容易發(fā)生在加工過程中，對加工表面粗糙度的質(zhì)量不易保證。該工具可以大進(jìn)給，和加工效率較低，不能滿足大批量生產(chǎn)的需要。

五、常規(guī)加工方法

傳統(tǒng)的處理方法是將工件夾緊在機(jī)床卡盤夾緊工件，工件旋轉(zhuǎn)、刀具裝夾在刀架，刀具由機(jī)床規(guī)模保證，和刀架的調(diào)整中滑板，小滑板手柄來實(shí)現(xiàn)對于工件的加工輔助工具，因?yàn)樗窃谠O(shè)計(jì)夾。整體重量重，它不能提高切割速度，加工過程中還需要測量，每次測量必須停止，操作麻煩，且尺寸公差難以保證，如加工密封槽的深度要求，其外形尺寸的頸脖子，生產(chǎn)效率很低。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：在加工時(shí)，將刀具安裝在小滑板的刀架上，安裝方便，刀具快速。對于排氣管如零件、薄壁不規(guī)則外形零件的汽車密封環(huán)槽，要求批量大、尺寸穩(wěn)定、加工效率高、加工成本低，在機(jī)械加工行業(yè)成為這類產(chǎn)品加工的瓶頸。尤其是設(shè)備不完善的企業(yè)更為突出。

六、解決辦法

（一）首先針對現(xiàn)關(guān)鍵在的上述缺陷，設(shè)計(jì)了一種加工異形偏心零件的輔助工具。它設(shè)置在車床主軸。其技術(shù)方案是利用夾具和工具加工不規(guī)則輪廓的偏心部分。夾具具有夾緊機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)的定位機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)包括刀盤體，所述的刀盤體安裝在車床主上。在軸上，刀頭的中心光線安裝在中心光線上?；瑝K上設(shè)有帶尾部裝置的滑塊?；瑝K上有槽刀排，滑動(dòng)座的外端裝有螺釘，螺釘?shù)哪┒斯潭ㄔ诨瑝K上，螺釘固定在螺桿的外面，車輪沿輪軸繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。軌道的位置設(shè)置有緩沖器塊，保險(xiǎn)杠塊固定在車床導(dǎo)軌上。底座上固定有限滑座的擋塊，刀排上設(shè)有槽刀。它是由車床主軸驅(qū)動(dòng)，和車輪碰撞在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的碰撞，碰撞的碰撞與盤轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)和徑向移動(dòng)，將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀槽滑塊滑動(dòng)卡盤體的中心，使燕尾刀的徑向運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)密封件。環(huán)槽加工。

（二）其次通過控制周向旋轉(zhuǎn)次數(shù)來控制偏心件的尺寸，調(diào)整有限滑座的有限螺母，就可以保證密封環(huán)槽的加工尺寸公差。另外，調(diào)整擋塊距離可以達(dá)到每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。在使用過程中，刀具快速準(zhǔn)確，加工尺寸穩(wěn)定，可提高加工精度，保證圖紙要求。由于在加工過程中停車量和生產(chǎn)效率的降低，加工效率比常規(guī)方法提高了3倍，制造成本降低了50%以上。加工附件和普通圓車可應(yīng)用于任何薄壁不規(guī)則輪廓零件的圓、圓加工，尺寸精度調(diào)整容易，操作尺寸容易。

（三）最后采用錐面和環(huán)形槽進(jìn)行密封，一端和錐面或環(huán)槽的中心必須垂直。在同一位置很容易保證?？捎膳P式車床刀架改變切削角度。密封環(huán)槽可由普通圓和截面刀加工，便于執(zhí)行。高切削用量，減少專用刀具的設(shè)計(jì)，達(dá)到降低成本、提高效率的目的。專門的齒輪研磨夾具是為磨削牙齒而設(shè)計(jì)的。在扇齒兩端的2 6h7銷孔作為定位基準(zhǔn)與螺釘按平面。在磨齒之前，有必要檢測普通線的變化是否均勻。如果是不均勻的，銷孔可用于輔助定位，和彈性變形收縮針位置要保證狀態(tài)與裝配的標(biāo)準(zhǔn)。在磨削時(shí)，余量更均勻，兩側(cè)無中間磨損，無磨損。

七、結(jié)語

加工這部分的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)可靠的夾緊和定位。該方法解決了異性的薄壁零件的彈性變形問題。通過兩批生產(chǎn)零件的合格率由30%提高到90%。在熱處理過程中的不足之處是由于牙齒的不規(guī)則變形。如果校正不能達(dá)到在工藝要求的范圍在鉆井過程中，它會(huì)引起磨齒的磨損不均勻，這就需要充分和穩(wěn)定的熱處理。

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