核工业研究院核心零件工艺研究

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【摘 要】 本文主要介绍路外产品，核工业研究院核心零件，材质为铝合金的贫料管的工艺开发、工装设计、刀具选择以及以上内容现场验证。

【关键词】 工艺开发 工装设计 刀具选择 验证

1 前言

核工业研究院的核心零件贫料管，需求量大。核工业研究院本身的加工能力不能满足大批量的生产需求，基于我厂技术水平及加工能力，核工业研究院将贫料管委托我厂来加工，满足他们的需求。

2 工艺开发、工装设计、刀具选择

2.1 图纸的工艺分析

图纸关键部分（见图1）：

对工件进行工艺分析主要难点为：

（1）工件几何精度和相对位置精度的保证

（2）偏心圆的加工

（3）表面粗糙度的保证

（4）径向孔的加工

2.1.1工艺的编制

针对第（1）（2）难点，解决的方案，编制合理的工艺。经过4次修改后，现场验证较为合理的工艺流程如下：

工序1 粗车及钻孔工序2扩孔工序3精车偏心孔一端工序4 精车各外形尺寸工序5 精车另一端 工序6 钻、铰孔检查

以下是解决（1）（2）难点。

2.1.1.1 工序3 精车偏心为偏心孔一端

注：基于加工工件几何尺寸的高精度要求，偏心孔的加工工序由车削中心加工完成，充分发挥车削中心动力头的功能。首件由三坐标测量机来检查，检查合格后，进行批量生产。

2.1.1.2 工序5 精车Φ另一端

注：此工序为二次装夹来保证同轴度的要求，这样就要设计工装软三爪，并在加工工件的车床上车削工装软爪子。在车削工件之前找正，径向跳动不能超过0.01，这样方能保证加工的工件满足图纸设计要求。

2.1.1.3 工序6 钻、铰孔Φ

注：此工序需设计工装来保证加工后的径向孔满足图纸设计要求（工装图、工装原理在下面小节中将作重点介绍）。

2.1.2 表面粗糙度的保证

经过反复的试验，YG材质车刀不能满足表面粗糙度的要求，最后确定用机夹的金刚石材质具有修光刃的后角是11°车刀刀片进行加工。现场加工表明，金刚石刀片的使用能够使工件表面粗糙度达到，满足图纸设计要求。

2.1.3 径向孔的加工

2.1.3.1 解决方案

设计工装，工装的设计是借助分度头及改装后的尾架来联合完成。

2.1.3.2 工装主要的原理（见图2）

组装图主要零件8芯轴1简图（见图3）：

将如图2所示组装图分为4个小组装：（1）杠杆组装（2）芯轴1组装（3）尾架组装（4）分度头组装

（1）杠杆组装

由1长内六角螺钉、2橡胶管、3杠杆、3个4弹簧垫圈、3个5螺母、14调节杆、15短内六角螺钉组成。具体装配关系如图5所示。这个组装主要是完成8芯轴1的轴向移动，从而达到9贫料管的轴向定位及方便装卸9贫料管的目的。

（2）芯轴1组装

由8芯轴1、13阶梯销组成（见A-A剖视图）。将阶梯销过盈装配在8芯轴1上，形成与9贫料管偏心孔配合的芯轴。

（3）尾架组装

由6限位手轮、7尾架、8芯轴1组装、12锁紧螺母组成。

具体装配关系见图5。这组装的关键部分见图5左视图的局部剖视图，6限位手轮与8芯轴1的槽配合。

加工径向孔时，6限位手轮顶紧8芯轴1（见图3）的槽底，并将12锁紧螺母拧紧，限制了8芯轴1组装的轴向移动及周向旋转。从而保证了径向孔与偏心孔之间的位置关系。

卸工件时，松开12锁紧螺母及6限位手轮。

（4）分度头装配

由10芯轴2、11分度头组成，装配关系见图2。这个组装实现了9贫料管的轴向定位。

以上4个小组装的装配关系见图2。这4个小组装的联合作用实现了9贫料管径向孔的加工。

3 结论

工件的加工，要对图纸进行工艺分析。找出加工的难点，应对难点编制严谨、合理、经济的工艺文件；设计具有工艺性、定位可靠、使用方便的工装；选择合理的刀具。

本文介绍的贫料管工艺经过现场验证为合理工艺；工装经过现场验证能够满足生产需求，并能保证工件的几何精度和位置精度符合图纸设计要求；金刚石刀片的选择能够使工件表面粗糙度达到图纸设计要求。以上条件的具备，满足了1000件/月的批量生产要求。

参考文献

[1] 《机械制造基础》.北京：清华大学出版社，2000

[2] 《机械设计》.沈阳：东北大学出版社.2000