油泵車具的設計應用

■南車玉柴四川發動機股份有限公司 （資陽 641300） 毛孝安

油泵車具的設計應用

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摘要：油泵車具在臥式車床上進行泵體內腔孔及端面的加工，能很好地保證2內腔孔的中心距及其對端面的垂直度，相對于鏜床鏜孔效率有較大提高，質量更為穩定。

齒輪油泵廣泛應用于柴油機燃油、潤滑油的輸送，從原理看，齒輪油泵2內腔孔中心距及其相對于靜結合面的垂直度要求較高。

1. 目前油泵存在問題

以JCY27系列燃油輸油泵為例，如圖1所示。

該產品的加工難點在于內腔2×φ40.5H7mm孔，其中心距要求為35+0.040mm，對靜結合面的垂直度為0.03mm。如在普通鏜床上利用標準塊移動主軸的方式來加工，常常會發生百分表移位、標準塊間存在間隙而產生的中心距超差現象，且鏜床在加工高要求內孔時主要靠手動調整刀具伸出的長短，效率較低。如采用加工中心或數控機床來加工，相對于這種小批量的產品又顯得極為浪費，沒有經濟性。為此，設計用于普通車床的油泵車具以達到泵體設計要求，提高生產效率顯得十分必要。

圖1

2. 油泵車具主要構成、原理及使用

（1）油泵車具結構如圖2所示。

法蘭盤一端與機床主軸聯接，另一端與車具的過渡盤聯接，為使其與機床的制作誤差盡可能的小，制作時將法蘭盤聯接在車床主軸上后根據過渡盤內止口尺寸配車。

過渡盤一端聯接法蘭盤，另

一端聯接旋轉盤，它上面裝有一與主軸中心偏心1/2中心距的銷子，是得到中心距的直接零件，它的精度直接影響車具的中心距精度。

圖2

旋轉盤是被加工零件的安裝零件，它繞裝在過渡盤上的心軸旋轉而得到產品的中心距。

定位器用于分度，保證旋轉盤的旋轉角度為180°，安裝在旋轉盤上，是車具的輔助零件。

（2）油泵車具原理：利用機床主軸中心與工裝中心（軸）偏離一定距離，當加工完一個內腔孔后，使工件繞工裝中心旋轉180°，這樣加工出來的孔的中心與先前加工出來的孔的中心相距一定距離，得到圖樣要求的中心距。

（3）使用方法：加工時先將工件裝夾在工裝上，加工完一內腔孔至尺寸要求后，不將工件從工裝上拆卸，直接松開過渡盤與旋轉盤之間的聯接螺栓后將定位品的定位銷拉出過渡盤，再轉動旋轉盤180°，到位后定位器的定位銷自動落入過渡盤里，最后擰緊聯接螺栓，即可加工另一內腔，這樣加工出來的內腔孔中心距既能達到圖樣要求，內腔孔與靜結合面的垂直度也得到了較好保證。

3. 車具設計制造要點

（1）根據設計的工裝總體結構，需要對偏心距的尺寸公差進行嚴格限制。如圖3所示，偏心距e的值為機床主軸中心到工裝中心的距離，即為2孔中心距值的一半，所以e=17.5mm，為達到圖樣對中心距公差要求，偏心距的極限尺寸為17.50～17.52mm，綜合考慮經濟因素、工裝在裝配中存在的誤差和工裝其它相關的尺寸公差，在保證公裝的設計要求的前提下，盡量選擇合理的尺寸要求。因此，偏心距的公差選擇為mm。

（2）為保證法蘭盤中心與車床主軸一致，端面和車床主軸垂直，制作時先留一定量，在法蘭盤聯接在車床主軸上后根據過渡盤內止口尺寸配車。旋轉盤是此工裝要求最高的部分，在制作時可用坐標鏜床找正端面先鏜出內止口后偏移主軸再鏜定位銷孔，以達到mm之要求。孔加工完后以鏜孔時找正的面為基準磨平面，以達到較好的平行度。

（3）配重塊的設計：配重是一項比較重要的工作，對大型、高速旋轉的夾具就必須采用平衡措施，對小型、低速旋轉的車具可以不考慮或者只作靜平衡。本例中考慮到工件和車具不大，可以只進行靜平衡計算。計算的方法是通過計算車具的各零件的質量大小和質心位置算出慣性矩，加上工件本身的不平衡量，從而得出配重塊需要的大小和安裝位置。

圖3

4. 結語

該夾具有定位精度高、操作方便簡單，適用于小批量生產。夾具制造簡單，經濟性高，提高了加工效率，穩定產品質量。

通過生產實踐證明，采用該油泵車具在臥式車床上進行泵體內腔孔的加工，能很好地保證2內腔孔的中心距及其對端面的垂直度；相對于鏜床鏜孔效率有較大提高，質量更為穩定；比加工中心等數控機床經濟性好。該套工裝制作成本一般在3 000～5 000元，相對加工中心，其成本甚至可以忽略不計，同時加工所需工時也比加工中心少，可提高生產效率。

參考文獻：

[1] 王紹俊. 機械制造工藝設計手冊[M]. 北京：機械工業出版社，1985.

[2] 徐灝，等. 機械設計手冊（2版）[M]. 北京：機械工業出版社，2000.

收稿日期：（20150210）