據(jù)市場信息反映,多數(shù)質(zhì)量問題都與制造不良有關(guān),可見工藝的重要性不容勿視。水泵零件的制造工藝變化多,但通過研究分析仍有規(guī)可循。
工藝制訂原則主要是:抓住關(guān)鍵——準(zhǔn)確選擇基準(zhǔn);把握重點(diǎn)——采用合理工裝保證;決定方法——正確的工藝路線。
依靠工藝人員的周密編制,結(jié)合操作者的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)集思廣益,使水泵零件的制造達(dá)到設(shè)計(jì)要求,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是完全可能的。
一、機(jī)械制造工藝的重要性:
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品來源于優(yōu)秀的設(shè)計(jì),更是依賴于優(yōu)良制造的可靠保證,而優(yōu)良制造取決于完善的加工工藝。只有選擇了正確的加工工藝,才能制造出高精度產(chǎn)品,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,為企業(yè)創(chuàng)造良好的效益。水泵零件的制造因品種多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用料廣泛,以致加工難度大,工藝質(zhì)量不易控制。尤以單件、小批量,品種多變的生產(chǎn)模式,工序相對較為集中,更加要求操作者掌握較全面的機(jī)械制造專業(yè)知識,具有良好的綜合素質(zhì)。
水泵零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,鑄件占80%以上,主要為鑄鐵件、鑄鋼件和鑄造不銹鋼件;軸類零件較少,主要為優(yōu)質(zhì)碳鋼、鉻鋼或不銹鋼件。水泵零件的加工,因其具有水力流道,在考慮定位裝夾基準(zhǔn)時(shí)必須找正流道的正確位置。避免裝配后造成壓水室與葉輪流道偏斜、錯(cuò)位、間隙不均甚至碰擦,影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證零件制造精度,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝,并合理安排工藝流程控制工藝因素,F(xiàn)針對生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問題將工件裝夾、加工要求、典型零件加工工藝淺析如下:
二、水泵零件的機(jī)械制造工藝:
(一)、工件的裝夾:
1、操作者必須在熟悉產(chǎn)品圖樣、工藝文件和工藝裝備的基礎(chǔ)上從事作業(yè)生產(chǎn),避免盲目生產(chǎn)造成零件報(bào)廢;
2、在機(jī)床工作臺面上安裝夾具時(shí),要擦凈其定位基準(zhǔn)面,并找正加工要求的相對位置;
3、工件裝夾前應(yīng)將其定位面、夾緊面,夾具的定位面擦拭干凈,不得有毛刺,保證定位精度;
4、按工藝規(guī)定的定位基準(zhǔn)裝夾,定位基準(zhǔn)符合以下原則:
(1)、盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、檢驗(yàn)基準(zhǔn)重合,便于加工尺寸鏈的換算和測量;
(2)、盡可能使各加工面采用同一定位基準(zhǔn),容易保證形位公差,如平行度、同心度、垂直度等;
(3)、粗加工基準(zhǔn)選取應(yīng)結(jié)合后續(xù)工序的定位要求,有利于提高加工精度;
(4)、精加工工序定位基準(zhǔn)應(yīng)是巳加工表面,使定位準(zhǔn)確、加工精度高;
(5)、選擇的定位基準(zhǔn)必須使工件定位、夾緊方便,加工時(shí)穩(wěn)定可靠。
5、夾緊工件夾緊力的大小適當(dāng),夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)通過支承面,盡可能靠近加工面;對剛性較差或是懸空的工件,應(yīng)增加輔助支承以增強(qiáng)剛性;
6、夾緊精加工面應(yīng)以銅皮作軟墊保護(hù),不損壞巳加工表面;
7、加工面應(yīng)盡可能靠近床頭箱,選取適當(dāng)?shù)毒咴鰪?qiáng)系統(tǒng)剛性,提高加工表面粗糙度。
(二)、加工要求:
1、操作者應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)要求和工藝文件的規(guī)定,及工件材質(zhì)、精度要求、機(jī)床、刀具、夾具等情況,正確選擇工藝路線,合理選擇切削用量;
2、對有公差要求的尺寸在加工時(shí)應(yīng)盡量按中間公差加工;
3、工藝規(guī)程未規(guī)定的粗加工表面粗糙度應(yīng)不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于Ra6.3;鉸孔前的表面粗糙度不大于Ra12.5;磨削前的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra6.3;
4、粗加工的倒角、倒圓、槽深應(yīng)按精加工余量加大或加深,保證精加工后達(dá)到設(shè)計(jì)要求;退刀槽切忌過深和銳角,以避免應(yīng)力集中;
5、圖樣或工藝中未規(guī)定的倒角和自由尺寸應(yīng)按相關(guān)規(guī)定制作;
6、本道工序產(chǎn)生的毛刺應(yīng)在本工序去除;
7、在大件加工過程中,應(yīng)時(shí)常檢查工件是否松動(dòng),以防影響加工質(zhì)量或發(fā)生事故;
8、粗、精加工在同一工序進(jìn)行時(shí),應(yīng)考慮熱脹冷縮、加工應(yīng)力等因素影響最后尺寸精度;
9、切削過程中,若加工系統(tǒng)發(fā)出不正常聲音或粗糙度突然變壞,應(yīng)立即退刀停車檢查;
10、正確使用量具,測量前注意校準(zhǔn),檢驗(yàn)時(shí)切忌用力過大造成量具損壞或增大測量誤差;
11、加工后的工件應(yīng)在規(guī)定的工位器具上擺放,以免損傷加工表面;
12、加工后的工件應(yīng)經(jīng)專職檢驗(yàn)員檢驗(yàn)合格后轉(zhuǎn)入下道工序。
(三)、典型零件的加工工藝分析:
1、泵體加工工藝:
泵體加工工藝重點(diǎn)是保證裝配基準(zhǔn)孔面與壓水室流道的正確位置。泵體加工的設(shè)備主要為車床、立車、鏜床等,其中臥式車床適合小泵體的加工,生產(chǎn)效率雖高,但不便找正加工面與流道的相對位置,常造成裝配基準(zhǔn)孔與流道中心面不垂直及相對位置不準(zhǔn)確。所以大泵體多在立車和鏜床上加工,工件裝夾在工作臺面上,可用墊鐵校正流道位置,壓緊方便;并且鏜床工作臺可旋轉(zhuǎn),能在一次裝夾中加工多個(gè)側(cè)面。如管道離心泵泵體使用鏜床的工藝路線為:(1)、以底腳面墊準(zhǔn)找正流道后夾緊,分別車進(jìn)出口法蘭,保證了法蘭平行且與流道中心重合;(2)以進(jìn)水口法蘭立于工作臺上找正流道后壓緊,車準(zhǔn)葉輪裝配端各孔面;然后工作臺旋轉(zhuǎn)180度后鎖緊車好底腳面,保證了裝配孔面與流道的位置精度;(3)、按圖樣完成其它工序。
2、葉輪加工工藝:
葉輪加工主要集中在車床上完成,常見工藝路線為:(1)、用四爪夾葉輪外徑或后口環(huán),以流道中心或前后蓋板流道面作軸向找正基準(zhǔn)及葉輪進(jìn)口直徑作徑向找正后夾緊,粗車葉輪進(jìn)口端口環(huán)留精車余量1-2mm,及前板面;本工序保證葉輪流道的相對位置;(2)、三爪夾巳車葉輪口環(huán)找正工件后夾緊,將后口環(huán)、外徑、內(nèi)孔、后蓋板車好,保證了內(nèi)孔、外徑、口環(huán)的同心度要求;(3)、用心軸以葉輪內(nèi)孔定位,精車葉輪前口環(huán),保證前口環(huán)與內(nèi)孔的同心度要求;(4)、三爪夾后口環(huán)或外徑找正內(nèi)孔插鍵槽,保證鍵槽對稱度;(5)、鉆葉輪平衡孔,保證大小并均分葉片間距,不損傷葉片;(6)、做平衡試驗(yàn)。
3、泵蓋(或電機(jī)支架)加工工藝(管道泵為例):
泵蓋零件結(jié)構(gòu)通常一端止口連接電機(jī),另一端臺階連接泵體。兩端安裝配合孔面無法在一次裝夾中同時(shí)加工完成,如不同心將會出現(xiàn)質(zhì)量問題。常見加工工藝為:(1)用四爪夾住一端(如泵體連接端)找正、把另一端粗精車好;(2)在車床上安裝校準(zhǔn)車胎尺寸,將巳車一端(電機(jī)安裝止口)配合孔裝入車胎內(nèi)找正壓緊、粗精車泵體連接端尺寸,這樣兩端的同心度完全可以保證。然后用鉆模鉆好各處螺栓連接孔。
4、軸加工工藝:
軸類零件加工中細(xì)長軸加工較困難,采用合理的加工路線輔以適當(dāng)?shù)墓ぱb(如中心架),可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。軸加工主要以中心孔作定位基準(zhǔn),兩端外圓不能在一次裝夾中同時(shí)完成,精加工為保證徑向跳動(dòng)要求通常采用兩頭頂上雞心夾的裝夾方法,高精度的配合面常用磨床完成。
藝路線為:(1)、粗車,分別鉆兩端中心孔,夾一頭頂一頭將外圓粗車成、留余量,轉(zhuǎn)入熱處理工序(如調(diào)質(zhì));(2)半精車,對熱處理后的軸一定要修復(fù)中心孔,夾一頭頂一頭進(jìn)行半精車,留精車余量0.5-1mm,并完成軸上的螺紋、退刀槽等加工,注意車退刀槽切忌尖角造成應(yīng)力集中,影響軸的強(qiáng)度;(3)、精加工,對于要求不高的零件采用兩頭頂上雞心夾,將配合部位外圓精車成;若配合面要求精度高、批量生產(chǎn)的軸,留磨加工余量0.3-0.6mm;(4)、銑鍵槽,注意保證對稱度;(5)、磨外圓,采用兩頭頂上雞心夾將配合面磨成。
二、雙閥芯換向閥的兩種基本控制方法:
由于雙閥芯換向兩油口控制的靈活性,兩油口可分別采取流量控制、壓力控制或流量壓力控制。正面介紹兩種簡單的控制策略。
1、負(fù)載方向在整個(gè)工作過程中保持不變
我們知道,對于汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等而言,其液壓缸在整個(gè)工作過程中負(fù)載方向始終維持不變。下面以起重機(jī)變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。
1)、起重機(jī)變幅缸在工作過程中其受力,負(fù)載方向始終保持不變,因此我們可以采取液壓缸有桿控用壓力控制、無桿腔用流量控制的控制策略。
2)、無桿腔流量控制是通過檢測連接到無桿腔側(cè)閥前后兩側(cè)的壓差,再根據(jù)所需流入或流出流量的多少,計(jì)算出閥芯開口大。挥袟U腔側(cè)采用壓力控制,使該側(cè)維持一個(gè)低值的壓力,使得更加節(jié)能、高效。
3)、由于我們在無桿腔采用了流量控制,因此原控制系統(tǒng)中所用的平衡閥可用一個(gè)液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2、負(fù)載方向在工作過程中發(fā)生改變
1)、在這種情況下,采取“進(jìn)油側(cè)壓力控制,出油側(cè)流量控制”,在液壓缸有桿腔側(cè)用壓力控制,無桿腔側(cè)有流量控制。
2)、負(fù)載方向不變,由于出油側(cè)采取了流量控制,我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換,從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進(jìn)油側(cè)用壓力控制器來維持一個(gè)較低的參考壓力,一方面提高系統(tǒng)效率,另一方面使系統(tǒng)不發(fā)生氣穴。
3)、為了使負(fù)載方向變化的工作機(jī)構(gòu)能得到很好控制,另外一個(gè)PI控制器將被運(yùn)用到有桿腔的壓力控制器中,當(dāng)負(fù)載方向改變后,無桿腔的壓力將減小;如果仍將有桿腔維持一個(gè)很低的壓力,當(dāng)負(fù)載很大時(shí),液壓缸將向反方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)我們可用所增加的PI控制器監(jiān)視無桿腔壓力的變化,當(dāng)PI控制器檢測到無桿腔壓力低于所設(shè)定的參考值時(shí),將提高有桿腔壓力控制器所設(shè)定的壓力,從而保證系統(tǒng)的正常工作。