离合器轴密封槽以车代磨工艺推广

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

随着从ZF引进的WGl 8O系列液力变速箱市场需求逐年扩大 ，其三组离合器轴上的三 条密封槽的加工成为了制约WG180产品上量的关键瓶颈工序 。目前 ，国际上流行以车代磨技术可以解决这-瓶颈工序，故分厂 结合 目前设备现状 ，大力推广 以车代磨加工WG1 80离合器轴密封槽。

1 WG180离合器轴结构、现况WGl 8O系列液力变速箱中，三组离合器轴上分别有3-2.050.08×中34.5。l0 槽，在这 三条槽 中分别装入搭 扣密封环 ，在工作 中，压力油 进入搭 扣密封 环与 活塞 座形成的环形空间中，搭 扣密封环被压 向槽面 ，在搭扣密封环与槽面间形成油膜，起到密封作 用。因此 ，槽 的槽 底圆弧 、槽面垂直 度与粗糙度质量，对油膜的形成质量起着决定性作用 ，-旦油膜 层不均匀 ，易造成搭扣密封环磨 损 、降压 、空耗 升高 、离合器组件早期烧损等问题。wGl80离合器轴，如图1所示 ，材料 为 20M1"C r5，淬 火 后 硬 度为HRC59～63，槽宽：3-2.05 ，槽底圆角：R0.2 ，槽口倒角：Ko.2 ，槽密封面对轴线 跳动 ≤0.02，表面粗糙度如图1。

现行工具磨 磨 槽加 工工艺 ，采用以 下加工流程：淬火-粗磨-超精磨-半精割槽(车)-清洗-精磨槽(工具磨)-涂放锈油。即在离合器轴淬火后，粗精磨外圆后，密封槽先在车床 上半精割至3-1.95 0.08×34.5 ，，然后再由工具 磨磨削至 图面尺寸2.05 0.08×中34.5 1n，。

工具 磨上使用 圣班戈磨料磨 具(上海 )有限公司生产的WAKlO0-KV-150×3.2×32的砂轮。使用新 砂轮 时，要先用金刚石将砂轮宽度手工打薄到 1.5 ITI1TI，产生大量砂轮粉 尘，危害操作工降，如图2所示。砂轮对好后 ，径 向进 入槽 内至 中34.5 ，，然后轴向移动靠磨左右槽面，保证槽宽尺寸2.05 oO.O8，每根轴加工时 间约为10 rain，三根槽 口只能手工 用油石去 锐边 。工具 磨磨削时砂轮尖角易脱落 ，造成槽底 圆弧超差 ，装表 1机使用 时 ，搭 扣密封环内径与 槽底径 圆弧相碰，导致搭扣环早期磨损或断裂，引起变速箱内离合器窜油，摩擦片早期烧结。工具瞻加 工效率低 ，班产只有 l00根左右 ，要求磨工技术较高。密封槽表面粗糙度差 ，加工效率低现 已成为制约WGI 80产品大批生产的关键 瓶颈工序 。

2 以车代磨工艺研究以车 代磨是通过 -些 高强度、高硬 度、高耐 磨性的 刀具 (如采用PCBN刀具、陶瓷刀具或 涂 层硬 质合金 刀具 )在数控车床 或车削中心 上对淬硬钢进 行高速切 削加 工 ，获得高 生产率 、高 质量、低表 面粗糙度的-种加工方法。针对wG1 80离合器轴密封槽结构与 磨削加工存在的 问题 ，结 合现有数控车床性能 ，与 山特维克 、肯纳等 刀具商合作，对WG1 80离合器轴密 封槽进行以车代磨 工艺试验 。

项 目 数控车加工 工具磨加工粗糙度 Ra0.8 大于 Ra1.6圆浑径 小于 R0.4 R0.4 R0.8槽侧跳动 不大干 0.015 不大于 0.02班产/人 300根 65根I.IO，Oela- h： 其余》屯05·8胂 - 2x45·l- . - - - 上 上 上上 上 。 T T T Ti- T14.4i02 - ： l41.9±Q2 -- 159.90.2 -图 1 液力变速箱 WG1 80系列离合器轴表 1刀片(数控车床加工) 砂轮(丁且麈加 F1 备注刀具单价(元/片) 270 l8刀具寿命(根/片) 480 110每根轴密封槽/mT刀具成本(元/根) 270÷4800.563 l8÷1l00.164 。

单根轴加工人员工资成本(6万/年人) 600o0÷l2÷22÷3000.758 60000÷12÷22÷603.788单根轴密封槽加工刀具人工成本(元/根) 1.32l 3.952(未计金刚笔损耗)科技资讯 SCIENCE＆ TECHNOLOGY INFORMATION 95图 2(a) 新砂轮厚度3.2mm图2(b) 使用时砂轮厚度约为 1.5mm2.1刀具选择能够 用于以车代磨加工淬硬钢 的刀具材料有CBN、PCBN、陶瓷刀具 、超细 晶粒硬质 合 金 及 涂 层 硬 质 合 金 。在 山 特 维 克(SANDVIK)、肯纳(KENNAMETAL)等刀具商的配 合下 ，我们先后试用 了CBN刀片与涂 层硬 质合金 刀片。两者均 能达到加 工要求 ，刀片与 刀杆结 构为焊接 式 ，刚性 较差 ，价 格较高 ，刀具磨钝后更换麻 烦 ，使 用不方便 ，对切削设备刚性要求较高 ，没有相应槽宽的标准规 格 刀片，最后确定使 用涂层硬质合金 刀片进行 工艺试验 ：粗割 刀片为 山特维克(SANDVIK)N123E2-0185-0002-GF刀片(宽1.85±0.02 mm，刀片圆角0.2 mm)，精割刀片为山特维克(sANDVIK)N123E2-02l5-0002-GF刀片(宽2.13±0.005 mm，刀片圆角0.2 mm)。刀片材料 ：Hl 3A。

2.2机床与切削用量选择根据 图面要 求 ，槽侧面 对轴 线跳 动 》0.02 mm，槽深1.55 inin，计算槽面与槽底的角度允许值 ：Arctan(1.55÷0.02)89。l6180。-89。l6 90。44即槽面与槽底的夹角允许 为89。16 ～90。44 。

工艺过 程为 ：淬 火-粗 精磨 外圆 -半(上接 94页)由于消耗三 氯化钛使结 果偏 低 ；加 次磷酸钠 能减弱其影响 ，但砷、锑含量 高时需预先分 离。

4.2结果本文是将 三氯 化钛和 二氯 化锡两种还原剂 配成混 合 液 ，- 次加入 ，经过 大 量试验，证明该方法重现性好 ，络合物稳定时 间长，操作简便，适用大批量的样品中底含量钨的测定。

精割 精割密 封槽 。在现 有台湾 友嘉CTN-350数控车 床中使用二顶尖加工密封槽 ，保证机床拖板跳动 》0.0l/l00 mm、主轴外 圆跳动 》0.01 mm，找正 车 刀刀夹跳动 》0。

01 mm，半精割到3-1.95 oO.O.× 34.5 1 2，精割到3-2.05 × 34.5 0n，，槽El可用刀具直接加工出0.2×45。倒角。

3 加工试验3.1精车切削参数的优化通过切削零件解剖切片检测，并与山特维克 刀具应用工程师不断商讨 ，修正切削参数与调整机床精度 ，最终将零件加工精度稳定在 图面 设计要求范 围 内。切 削参数选用v35 m/min、fO.05 mm/r、n300 r/min，数控车床的主轴 与尾架顶尖跳动》0.01 mIn，侧母线跳动不大于0.02 ram/300 mm，机床中拖板垂直度不大干0.0l mm/150 mm后进行加 工。

3.2加工精度与加工效率的比较(如表 1)从上表 可以看 出 ，以车代 磨加工槽 不仅可以稳定提高加工精度，而且可以提高加 工效率 ，-名操作 工可同时操 作二台数控 车床 。

3.3实物质量对E以车 代磨保证 了 圆角尺寸 及表面光 洁度 ，槽的加 工质量明显提 高。经装 配试车2小时后 ，两种加工方式对 比，以车代磨轴 上搭扣密封环基本无磨损痕迹，而工具磨轴上搭扣密封环磨损痕迹明显。

3.4刀具寿命确定根据山特维克刀具切削寿命计算与实际加工状态试 验 ，在保证 最终加 工质量前提 下，精割 刀具 寿命最终确定 为240根/刀头 ，即每片 刀片加工480根离合器轴。

4 以车代磨的综合加工成本计算4.1刀具与人工成本(如表2)4.2产品质量成本原每月因槽加工原因导致后续市场上密