JE柴油机导管零件精加工工艺的研究与改进

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JE柴油机动力部分的气门导管零件(图1)，在缸头中起导向作用，其材料为HT250，化学成分为pO.7- 1.O%(磷)，硬度为220-270HBW30，金相：石墨/A(>70%)，基体为片状的细珠光体，此零件对外圆表面和内孑L表面的精度要求较高，而且有同轴度的要求。

-I I，// ，/ / / ，/ ，， -，- -， ，， ，/， ，， ，)～ 广- 蕊西 ---I，/////，， -，，，， ，，/ ，，，af叫 。 .02 l L1 工艺方案图 1气门导管零件示意图该零件毛坯材料尺寸直接采用 4，35×175(mm)，工艺路线为：首先粗车外圆，钻出底孔，半精车外圆，再镗孔 ，粗铰内孔，用 4，17(mm)无棱绞刀精铰，精车外圆 ，最后外圆磨加工 。内孔的最终尺寸要求为4，17-2(mm)，尺寸精度高，受各种加工因素影响，内孔不能-次加工成型，需要经过多道工序才能完成，采用钻孔、镗孔、铰孔的方法来保证尺寸及表面品质，前面的每-道工序均应留余量。

2 工艺改进2.1工艺难点本零件加工过程存在以下难点：(1)由于摩擦系数大，在切削过程中，易产生较高温度，且热量聚集在刀刃急加工表面，使刀具急剧磨损，从而使加工表面不能获得令人满意的表面粗糙度；(2)内孔成型困难。由于加工时热量不能快速散去，瞬间产生的高温使刀具退火，导致切削性能降低，且钻削温度高容易引起与材料的咬合作用，刀具迅速磨损，造成钻孔不圆，倾斜或孔周不平整，内孔不直造成后续加工的余量不均匀，甚至会产生废品；(3)内外圆的同心度差。在车削时，产生的工件挠曲使材料尺寸不能满足图纸同心度要求。

2.2改进措施(1)工装夹具改进在加工时，在车床上直接用卡盘卡住外圆柱面，钻孔 ；在加工外圆时，为了防止加工过程中的变形，必须采用工装夹具进行固定，原来的工装夹具是-个芯棒，如图2所示，将芯棒装在内孔中，芯棒和内孔采用-定的配合形式，使用之后发现，如果采用间隙配合，装卸方便，但同轴度很难保证；如果采用过盈配合，同轴度得到了保证，但是装拆很困难。

/1.5。/.盛E图2 改进前的芯棒示意图 图3 改进后的芯棒示意图基于以上原因，对芯棒结构做了-些改进，如图3所示，其外形由原来的圆柱形做成了圆锥形 ，从锥形的小端装入 ，如图4所示 ，螺母鹏，推动滑块向前(滑块上也有-个缺口)，滑块张开零件被顶紧，这样保证了装卸的方便，同时，此夹具不但减少了工件因变形产生的加工误差，而且减少了径向间隙并提高了定位精度，保证了内外圆的同轴度要求，另外管材的刚度也大大提高，被加工表面品质大为改善。

(2)切削用量和切削速度的选择为了防止工件的振动和变形，加工过程中应使(下转第 146页)收稿 日期 ：2012-12-11作者简介：张约美(1977-)，江苏南通人，讲师，工学学士，研究方向：机械制图，机械设计及 CAD。

135Equipment Manufacturing Technology No.3，2013(2)增加车刀刚性和正确装夹车刀，增加工件的装夹刚性，加设工件辅助支承，采用弹性刀杆，防止车削时引起振动。

(3)合理选择车刀角度，适当增大前角、后角和主偏角来防止工件表面挤压现象的出现，正确刃磨车刀，刃口与刀尖要锋利。

(4)选用合理的切削用量，进给量不宜太大，精车余量和切削速度应选择恰当，来提高工件表面粗糙度。

(5)适当预留抛光余量。根据工件材料和硬度，正确选用抛光材料和抛光方法。

由于车床、工件、夹具、刀具工艺系统的自身精度和刚度对工件车削后的精度及表面都有着直接的影响，工艺系统的温度、受力及工件内部应力与车削品质也有很大的关系。因此，轴类零件在车削过程中产生的各项误差的原因和排除误差的措施要根据具体情况而定。

4 结束语由于车床、工件、夹具、刀具工艺系统的自身精度和刚度对工件车削后的精度及表面都有着直接的影响，工艺系统的温度，受力及工件内部应力与车削品质也有很大的关系。因此，轴类零件在车削过程中产生的各项误差的原因和排除误差的措施要根据具体情况而定。