长导电杆车削工艺改进

浙江开关厂有限公司（衢州 324000) 陈伯荣 李建军 姜方海

如图1所示的零件是六氟化硫断路器内的导电杆，该工件为铜件，主要技术要求为端面A与外圆B的垂直度不大于0.1mm，外圆A与外圆B的同轴度不大于0.1mm。考虑到零件长度较长，其位置公差的要求还是比较高的。由于导电杆的位置公差对产品的导电性能有很大的影响，故对这类位置公差的控制是较严的。

图1

1.原车削工艺

原车削工艺采用自定心卡盘夹零件一端，另一端用顶尖顶住车削端面A及外圆C，再调头，以A面及外圆C定位，车削外圆B及圆锥。刀具采用外圆车刀、端面车刀和R角车刀等多把车刀车削，并装在不同的刀位。实际生产中，该零件的垂直度常有超差的现象发生。换用高精度车床，自定心卡盘也用新的，垂直度也还是难以保证。

由于这种车削工艺，端面A与外圆B是在二次装夹中完成车削的，存在着定位误差及装夹误差，且车削时刀具装在不同的刀位，需转动刀架，刀架也就存在着重复定位误差。

2.改进后的车削工艺

针对以上两个问题，根据车削加工原理，若端面A与外圆B在一次装夹中车削成形，则垂直度主要取决于车床精度而与加工定位误差及装夹误差无关，只要车床精度高，垂直度就能保证。根据以上分析，零件采用两内孔定位，一次装夹完成车削，并采用组合成形车刀，以减少刀具数量，使刀架不转动的车削工艺方案。具体作了以下改进:

(1)设计两个专用内孔定位夹具，一个装在主轴内孔内，如图2所示，它由夹具体、心轴、螺母和手柄组成。该夹具体一端有弹性开口可胀开套，内装有心轴，心轴带螺纹的一端与螺母联接，螺母拧紧，使胀套胀开与零件φ21mm孔紧紧地联在一起，起定位夹紧作用。夹具体另一端装在主轴的莫氏锥孔内。另一个内孔定位夹具装在车床尾座的孔内，由活洛顶尖改制，即在活洛顶尖外套上一定位套，如图3所示。

图2

图3

(2)设计了专用组合成形车刀，如图4所示，其右侧切削刃用于车削A端面，左侧成形部分用于切削外圆及圆锥，另设计一车R角车刀用于切削R2圆角，如图5所示。两把车刀装在同一刀位，这样就可以不用转动刀架，从而避免了刀架的重复定位误差。

图4

图5

(3)注意事项:加图样工时夹紧力主要靠心轴的胀紧摩擦力，故端面A的加工余量只留0.5mm左右;图2内孔定位夹具的手柄在夹紧后必须拿下;图3内孔定位夹具的定位套与活洛顶尖应采用过盈配合。经过上述的车削工艺改进，实际生产中车削出的零件的位置度都符合图样要求，从而保证了产品的导电性能。

3.结语

目前六氟化硫高压电器产品用的导电杆较多，特别是六氟化硫气体绝缘金属全封闭开关设备(GIS)上有很多相似结构的长导电杆，都有同样的位置公差要求，位置精度的高低对导电性能有很大的影响，对这类零件的加工，可以参照本文的加工方法进行。