篦冷机液压缸支座加工工艺改进

■徐州中材装备重型机械有限公司 （江苏 221131）

周 建 刘 春

液压缸支座是篦冷机液压传动机构上的一个零件， 其加工工艺的可行性、合理性和先进性将直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命。经过长期的生产实践，我们对液压缸支座的加工工艺进行问题分析和研究，设计制造了零件的加工工装，改进了原有的加工工艺，优化了生产工艺流程，形成了比较合理的新工艺，实现了批量化、小流水线生产，满足了公司篦冷机生产线组装的节拍和要求。

1. 液压缸支座加工技术要求

我公司生产的TCFC第四代行进式稳流篦式冷却机，采用标准化模块设计，通过调节篦床模块的数量，可以适应不同规模水泥生产线的需求。篦床传动段是水平的，由数列组成，各列相对独立，每列有前后两个液压缸，液压缸支座安装在驱动轴的两端，液压缸通过同步液压驱动，形成步进式运动效果。组装后的液压缸支座如图1所示，液压缸支座在此液压传动机构中起着重要作用，该件的加工精度直接影响机构传动的精准度；再加上液压缸支座具有批量大、制作工序多及制造难度大的特点，生产过程中需要重点控制零件的加工工艺。

液压缸支座材料为铸钢ZG270～500，质量为27.25kg。零件形状为不规则形状，外形名义尺寸为250m m×200m m× 140m m，整体精密铸造，要求铸件毛坯不得有影响强度的铸造缺陷存在，其表面要求光滑平整，圆角过渡处要求打磨平滑，质量符合J B/T 1804―M。零件加工图如图2所示。该件加工余量单边6mm左右，中间轴孔的公差要求0～+0.03mm，孔与底面平行度要求0.1mm，两底面定位销孔的公差要求0～+0.018mm，中心距公差要求±0.2 m m，底平面定位键槽的尺寸为250mm×36mm×10mm，键槽宽、深的公差要求0～＋0.3mm。该件的重要控制点为轴孔、定位键槽、销孔的尺寸、位置度及形位公差等要求。

2. 工艺性分析与改进

图1 液压缸支座组装图

（1）传统工艺加工存在的问题。液压缸支座试制加工过程中，采用传统加工工艺加工，存在以下一些问题，产品合格率偏低：①在T611镗床上加工零件时，装夹校正工序存在的装夹精度低，加工45mm轴孔和底平面定位键槽时，产生基准变换带来的加工误差。②液压缸支座上需要打孔的数量较多，孔与孔之间的关联不好确认，孔的中心很难定位，孔之间的中心距达不到图样要求。③单件加工时耗费时间长，不能满足装配需求，且生产成本不合算。

（2）问题分析。针对产品试制期间存在的问题，分析如下：①液压缸支座加工时，传统加工工艺用虎钳装夹，百分表找正，花费时间长，劳动强度大，效率低，不适合批量件的加工，需要改进加工的工装夹具。②采用划线方式加工底平面孔，加工过程中钻头易抖动偏离中心线，使加工后孔的对称度和垂直度不符合图样技术要求，造成产品合格率较低。③在小型立式铣床X52K上加工液压缸支座双耳处内槽口时，采用虎钳装夹，传统立铣刀单件加工，形成槽宽尺寸不一致。

根据以上分析，如果想提高产品合格率和生产率，必须改进工装夹具，提高装夹精度，缩短装夹校正时间，减少加工工序。

（3）改进方案。通过以上分析不难看出，液压缸支座加工的瓶颈是没有合理的加工工艺流程与工装夹具设计，因此，制定出一套合理、严格的工艺流程，设计出一套方便、可靠和简单实用的工装夹具是改进的核心内容。要根据产品的结构特点、精度要求，充分发挥现有设备加工的灵活性，尽可能实现批量装夹一次加工，以减少工件的装夹找正次数，消除因多次装夹带来的定位误差。为了设计出装夹方便且精度高的夹具，查阅了有关资料，结合工件的技术要求和现有的设备状况，设计出了2套批量件加工液压缸支座的工装夹具。

3. 工装夹具结构及工作过程

在改进液压缸支座加工制作方案后，我们编制了合理的加工工艺，设计制作了批量加工的工装夹具，保证了零件加工质量，提高了生产效率和节奏。下面介绍液压缸支座高效批量加工的生产工艺过程。

（1）编制合理工艺。原先的液压缸支座加工是在T611镗床上加工轴孔及底平面定位键槽，加工起来费时费力，加工周期较长，严重影响合同交货期。公司技术人员深入研究液压缸支座的加工工艺，决定利用现有的X52W卧铣、HMC630e小数控加工中心和X52K立铣组成小流水线进行加工。设计合理、高效、批量加工的工装夹具，同时设计制作了一批检验用样板，在加工过程中随时进行自检，以保证产品质量。小流水线的加工工艺流程为：卧铣粗铣零件底面及一基准侧面→小数控加工中心镗铣45mm轴孔、底面定位键槽及4个16mm、8个18mm孔→立铣加工零件双耳处内槽口。

（2）工装夹具结构。小数控加工中心加工液压缸支座工装夹具如图3、图4所示，工装夹具置于小数控加工中心工作台上，液压缸支座装夹位置在工装夹具的四侧，加工零件底平面、定位键槽及4个16mm、8个18mm孔的装夹方式如图3所示，2件液压缸支座对称装夹在工装夹具两侧。加工零件双耳处轴孔、外侧面的装夹方式如图4所示，2件液压缸支座对称装夹在工装夹具另外两侧。由于加工液压缸支座双耳处内槽口可以在立铣上进行，又设计制作了内槽口加工工装（见图5），改变了原有的虎钳装夹一次加工1件的方式，加工液压缸支座双耳内槽口装夹形式如图6所示，一次装夹可以完成5个零件内槽口的加工。

图3 液压缸支座底面加工装夹图

图4 液压缸支座双耳加工装夹图

图5 液压缸支座双耳内槽口工装图

（3）加工过程。在卧铣上先将液压缸支座的底面冒口进行粗铣，留2mm左右加工余量，再按线铣一侧面作为定位基准，完工后转到HMC630e小数控加工中心。数控中心加工零件前，先进行工装找正，将液压缸支座装夹工装放置于工作台上，用百分表打表找正，误差保证在0.05mm以内。首次加工，先加工2件液压缸支座底平面、定位键槽及4个16mm、8个18mm孔，装夹方式如图3所示。然后以加工好的侧面作为定位基准，将2件液压缸支座对称放置在工装的两侧，以定位块进行侧面定位，旋转顶丝压紧液压缸支座，按顺序进行编程加工工件的底面、定位键槽及螺栓孔、销孔等，加工后用样板检验，合格后下件清理毛刺。按同样的方式再上2件零件进行加工，下来的2件零件转到工装的另外两侧，装夹方式如图4所示，以精加工后的工件底面作为基准面，以加工后的定位键槽、定位销孔进行精准定位，依次编程加工液压缸支座双耳处的轴孔和外侧面，加工后用样板检验，合格后下件清理毛刺，再上2件继续加工。这样就完成了液压缸支座关键尺寸加工的全过程，完成了零件加工的一个工作循环，剩下的最后一道双耳内槽口加工工序可在立铣机床上进行。加工双耳内槽口前，按同样的方式，先进行工装夹具的找正。设计制作的内槽口加工工装如图5所示，此加工方法实现了零件批量加工，内槽口加工装夹方式如图6所示，以工件底平面为基准，以定位销孔为定位基准，一次装夹5件，2次进刀便完成了5个零件内槽口的加工，用样板检验，合格后下件。

图6 液压缸支座双耳内槽口装夹图

整个工件关键尺寸的加工过程中，无需每个液压缸支座都进行校正。只要工装找正后，旋转顶丝压紧工件，便可进行加工，实现了工件的快速装夹定位，节省了装夹校正时间。尺寸加工过程中，根据液压缸支座加工余量两次进刀到位，控制好尺寸，两侧对称加工，在加工过程中也无需反复进刀及测量工件尺寸，可编程一次加工成形。

4. 实施效果

在同样条件下，我们用这种加工工艺方法连续试验了100件液压缸支座的加工，均达到预期效果，满足了图样尺寸要求，并存在以下优点：加工后的液压缸支座尺寸统一，误差很小，具有严格的互换性。工装夹具的使用，实现了液压缸支座的完全自主加工，保证了被加工零件的尺寸精度、位置度和形位公差。既提高了零件加工质量，减轻了工人的劳动强度，又提高了生产效率，收到了良好的效果。

[1] 陶从喜，孙义飞. TCFC 第四代行进式篦冷机的研发及应用[J]. 技术装备，2011（2）：55.