输入泵支座磨削夹具的设计与工艺分析

孙岩 张宏昆 徐胜军

摘 要：利用一套夹具在普通车床上加工高精度偏心盲孔。此种加工方法，消除了对高精度设备的依赖，提高了效率，节约成本。通过工艺验证，实际加工情况表明，此种方法能够满足高精度盲孔的尺寸及粗糙度要求，具有一定的推广价值。

关键词：输入泵支座；工艺；夹具

中图分类号： TG519.1 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）21-188-2

0 引言

输入泵支座是我公司轮式挖掘机变速箱上的重要零件。此款变速箱是我公司最近研制的新产品，具有开辟市场的重要意义。而输入泵支座的加工是变速箱零件中的难点与瓶颈点，大大影响着整体产品的生产周期。要想提高效率，抢占市场先机，降低成本，就要消除精度设备的应用和外委加工的高成本。在此背景下，我们开始了针对输入泵支座夹具的研究。

1 输入泵支座加工工艺分析

我公司研制的新产品零件——输入泵支座（如图1所示），该零件为壳体零件，该零件的活塞孔Φ37H8孔精度要求较高：孔径为Φ37H8、与基准的平行度不大于0.02mm，与基准中心孔距公差为±0.05mm，Φ37H8孔的粗糙度要求达Ra0.4，且Φ37H8孔为一偏心盲孔，偏心量较大，该零件的这些特殊结构及精度要求都给加工带来了很大困难。为保证Φ37H8孔与基准中心孔距公差±0.05 mm以及Φ37H8孔的粗糙度Ra0.4要求，需用坐标磨等高精密设备加工，对于批量生产来讲，成本高、效率低，是不可行的。如果采用数控铣加工完Φ37H8孔后，钳工手工研磨Φ37H8孔的方法，虽然可以提高机械加工的效率，但钳工手工研磨的效率十分低下，而且因Φ37H8孔为一偏心盲孔，研磨时极易研磨成喇叭口。

2 输入泵支座加工夹具设计

2.1 工艺上采取的措施

针对这种状况，我们对该零件的特殊结构及精度要求进行了认真分析，在工艺上采取了以下措施：设计、制造了一套辅具，在普通万能磨床上加工该零件的Φ37H8孔，利用辅具保证Φ37H8孔与基准的平行度不大于0.02mm及与基准中心孔距公差±0.05mm。

2.2 辅具设计、制造中采取的措施

该辅具设计示意图如图2所示，该辅具设计、制造中采取了以下措施：

①件2本体在加工中保证中心的Φ40+0.021 0孔与端面垂直度不大于0.01 mm，Φ40+0.021 0孔与件1定位块装配的偏心的定位孔平行度不大于0.01，孔距公差±0.01 mm；

②件1定位块与件2本体装配外圆在加工中保证与件2本体孔过盈0.01-0.02 mm，件1定位块与件2本体装配外圆和与工件定位的外圆同心度不大于Φ0.01mm；装配后用螺钉把在本体上；以保证Φ37H8孔与基准的平行度不大于0.02mm及与基准中心孔距公差±0.05mm；

③利用螺杆压板压紧工件，件6立柱、螺钉M12×85（GB85-88）、螺母M12（GB6172-86）用于调节待加工孔的中心。

④由于回转时偏心较大，造成较大的离心力，无法正常加工，在件2上工件的装夹相对180位置夹装件3配重块，按工件及辅具的重量及偏心量计算配重块的重量，并在机床上进行静平衡，保证加工时回转平稳。

⑤辅具装配后用于加工时，首先在普通万能磨床上夹持辅具件2的小外圆，找平件2的大端面在0.01mm内，同时找正件2本体中心的Φ40+0.021 0孔在0.01mm內；辅具安装好之后，逐件将工件安装在辅具上，调节螺钉M12×85（GB85-88）、螺母M12（GB6172-86）至待加工孔的中心余量均匀（仅首件需调整调节螺钉），用螺杆及压板压紧工件，观察并调整配重静平衡情况，待静平衡状态良好时方可开动机床，待机床主轴转动平稳后即可开始磨削。

3 分粗、精磨，并选用适当的磨削砂轮

因零件和辅具的回转直径的限制，该零件在大内圆磨上进行，而大内园磨的磨头砂轮较大，首先应修整砂轮。磨削时，磨削砂轮采用白刚玉砂轮，为保证工件的粗糙度要求，分为粗、精磨。粗磨留0.1mm余量后，采用微量径向进刀，边磨边加煤油或机油，以降低粗糙度，经过反复光刀，粗糙度达Ra0.4。

这套辅具结构简单，制造、装配精度易于保证，装夹便捷，通过利用辅具，在普通万能磨床上加工出了合格的输入泵支座，解决了批量生产用高精密设备加工成本太高、周期无法保证的难题，降低了成本，提高了生产效率。经检测，完全达到设计各项技术要求，达到了高效、低成本的效果，这种方法非常经济、精确、有效。

参 考 文 献

[1] 游达章.数控系统加速寿命试验方法及可靠性评估技术研究[D].华中科技大学，2011.

[2] 郝庆波.数控机床可靠性及维修性的模糊综合分配与预计[D].吉林大学，2012.

[3] 宗立华.数控刀架的可靠性试验方法研究[D].吉林大学，2011.

[4] 马潮.基于PMC液压凸轮刀塔控制系统的设计与故障分析[D].辽宁科技大学，2013.

[5] 李安国.数控车床交互式编程研究[D].华中科技大学，2008.

[6] 薛玉霞.数控机床可用性关键技术研究[D].吉林大学，2009.

[7] 乔巍巍.数控系统可靠性建模及熵权模糊综合评价[D].吉林大学，2008.

[8] 李斌.数控纵切车床CAD/CAM自动编程系统的方案设计[D].四川大学，2006.

[9] 丁美玲.数控车床加工精度的影响因素分析及对策[J].机电信息，2014，15：75-77.