在雙面鏜專機(jī)上加工S閥的工藝方法

摘要：混凝土輸送設(shè)備中S閥焊件由于結(jié)構(gòu)特殊，且部件上軸頭與直管同軸度要求較高，采用普通鏜床難以保證，介紹一種采用雙面鏜專機(jī)加工此類零件的工藝方法。

關(guān)鍵詞：雙面鏜；S閥；加工方法；

在混凝土輸送設(shè)備料斗系統(tǒng)中，S閥是最重要的部件之一。S閥通過換向機(jī)構(gòu)的帶動，實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)混凝土輸送缸之間無縫切換，從而滿足了混凝土的連續(xù)泵送的要求。如圖1所示，S閥焊件主要由小端直管、S管、底板、吊裝筋板、支撐板、花鍵軸、大端環(huán)套組合而成，形狀呈S狀且管體為變徑結(jié)構(gòu)，因此必須設(shè)計(jì)專用的加工設(shè)備及工裝來保證產(chǎn)品的尺寸精度及形位公差。

1 產(chǎn)品加工難點(diǎn)分析

（1）S閥焊件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)獨(dú)特，形狀復(fù)雜，由于管體呈S型，且管徑為變徑設(shè)計(jì)，因此加工時(shí)定位、裝夾、校正都比較繁瑣。另外，如圖1所示，小端直管與花鍵軸有φ0.2mm的同軸度公差要求，大端環(huán)套與花鍵軸有φ0.12mm的平行度要求。加工時(shí)若不采用專用設(shè)備及工裝，加工精度及產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性均難以保證。

（2）耐磨層硬度較高，熔深過深時(shí)容易損壞刀具。為保證S閥的整體耐磨性，管件內(nèi)壁均采用高鉻鑄鐵合金焊絲進(jìn)行堆焊處理，堆焊層硬度達(dá)到HRC60～63。由于小端直管加工后鋼管母材的厚度僅5mm，若加工前中心找正存在偏差，鏜加工時(shí)出現(xiàn)單邊現(xiàn)象，刀具切割到堆焊層上，造成刀具損傷。

2 加工方法及加工設(shè)備的確定

為了保證產(chǎn)品的加工精度，提高效率和降低成本，我們決定采用先焊接花鍵軸，再以花鍵軸為定位基準(zhǔn)，一次裝夾，雙面鏜削加工的方法。根據(jù)此加工方法，設(shè)計(jì)制作了S閥加工專用雙頭鏜設(shè)備，如圖2所示，加工專機(jī)由液壓站、1號機(jī)座、1號主軸、工作臺、2號主軸、2號機(jī)座組成，設(shè)備制作時(shí)，對主軸精度、設(shè)備加工精度、機(jī)床負(fù)載、導(dǎo)軌間隙等進(jìn)行了專業(yè)的設(shè)計(jì)調(diào)試，確保能夠滿足S閥產(chǎn)品尺寸精度要求。

3 夾具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

該夾具結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要由橫向調(diào)整螺栓、壓板、緊固螺釘、水平調(diào)整螺栓、定位銷、定位板、壓板、夾具底板和壓板等零件組成。該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單、定位準(zhǔn)確、裝夾穩(wěn)固及拆裝方便的特點(diǎn)。夾具在使用時(shí)，用T型螺栓通過工作臺的T型槽及夾具底板上四處腰型孔將夾具初步固定在雙面鏜工作臺上，略微擰緊螺母（但不要擰死）。固定好夾具后，在機(jī)床1號主軸上安裝磁力百分表，沿夾具底座X向移動，查看百分表跳動情況，要求夾具X向全尺寸跳動在0.02mm，這樣才能保證夾具與機(jī)床主軸處于垂直位置了。（1號主軸與2號主軸在設(shè)備制作時(shí)已調(diào)整好平行度，因此僅檢測一側(cè)即可）。校正完夾具后，用加力桿將T型螺栓擰死，確保產(chǎn)品加工時(shí)夾具裝夾穩(wěn)定。按照圖示位置在夾具上安裝工件，由于大端環(huán)套、小端直管的形位公差基準(zhǔn)均為花鍵軸，因此首先需調(diào)整好花鍵軸與機(jī)床主軸的位置。使用百分表分別測量花鍵軸前端及后端的徑向跳動（跳動均應(yīng)小于0.05mm），根據(jù)校正情況，使用夾具上橫向調(diào)整螺栓和水平調(diào)整螺栓對工件位置進(jìn)行微調(diào)，直到達(dá)到外圓跳動精度在允許范圍內(nèi)為止。校正好后，采用壓板將工件固定在夾具上即可開始加工小端直管及大端環(huán)套。

4 加工工藝路線

根據(jù)上述產(chǎn)品加工難點(diǎn)、加工方法和設(shè)備制定，夾具的制作情況，我們制定出以下工藝流程：

（1）劃線：采用專用焊接工裝將S閥管體、大端環(huán)套、小端直管、支撐板、底板、吊裝筋板等零件拼焊成毛坯。在劃線平臺上將毛坯找正，以小端直管定位劃出支撐板上花鍵軸中心、小端直管端面垂直線及水平線。

（2）鏜軸頭孔：采用TX619鏜床加工，用S閥毛坯專用吊具（同時(shí)吊掛小端直管和環(huán)套端）吊裝S閥焊件毛坯，將S閥毛坯平放工作臺上，用2塊墊鐵和一個(gè)千斤頂支撐好，用劃針在工作臺上校平S閥毛坯，通過千斤頂找水平線，用鏜床尾座指針校正小端直管左右垂直線，校正S管誤差不超過0.05mm。用壓板壓緊工件，安裝好支撐工裝，用鉆花鉆軸頭孔并用75°右鏜刀粗精鏜各支撐板內(nèi)孔。

（3）軸頭焊接：用行車將裝好軸頭的S管吊至焊接變位機(jī)上，大頭朝上，完成裝夾，如圖4所示。在軸頭與支撐板交接處環(huán)抹防濺油，用烤炬將軸頭預(yù)熱200-250℃，對軸頭各部位施焊（圖示1-5道焊縫），要求焊接牢固。

（4）鏜小端直管及大端環(huán)套：采用雙頭鏜設(shè)備及專用工裝，按照夾具使用方法對S閥焊件進(jìn)行裝夾校正，鏜大端環(huán)套及小端直管至圖紙尺寸要求。

5 結(jié)論

S閥做為廣泛應(yīng)用于混凝土輸送設(shè)備的重要零部件，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和較高的加工精度要求。本文介紹了一種采用雙面鏜專機(jī)設(shè)備加工S閥的工藝方法，采用上述方法加工，一次裝夾無需調(diào)頭加工，提高了生產(chǎn)效率，并可確保S閥各尺寸精度的加工質(zhì)量。

作者簡介：袁景科（1985-），男，湖南省沅陵縣人，湖南三一中陽機(jī)械有限公司，本科，工藝工程師，主要從事S閥生產(chǎn)加工工藝。