針刺機搖臂裝置加工工藝

李國安

（恒天重工股份有限公司，河南鄭州 450053）

針刺機搖臂裝置加工工藝

李國安

（恒天重工股份有限公司，河南鄭州 450053）

搖臂裝置是無箱搖臂式針刺機傳動部件的核心裝置，在針刺高速運動過程中發揮著導向作用，保證了針梁的運動方向。本文結合無箱搖臂式針刺機搖臂裝置的結構特點，分析其加工方面存在的難點，并制定出合理的加工方案。

無箱搖臂式針刺機；搖臂裝置；加工難點；加工方案

搖臂裝置屬于無箱搖臂式針刺機傳動部件的核心裝置，其連接著連桿、連接架和針梁，在針刺高速運動過程中發揮導向作用，保證了針梁的運動方向。針刺機上搖臂裝置與曲軸傳動裝置的數量是一一對應的。搖臂裝置見圖1。

從圖1中可以看到，整個搖臂裝置主要分為搖臂座結合件和搖臂結合件。本文主要介紹搖臂結合件和搖臂座結合件加工的特點及前期加工中存在的難點，并介紹如何針對設計圖紙的技術要求，來制定合理的加工工藝方案；并通過后期對加工技術的改進，最終滿足設計及用戶的要求。

1 結構及前期問題分析

從圖1 A-A刨視圖中可以看到，搖臂座結合件由搖臂座和齒條通過螺栓連接而成，搖臂結合件由搖臂和齒弧通過螺栓連接而成。因此，在這套裝置中主要的零件有4個：搖臂座、搖臂、齒條、齒弧。根據搖臂裝置的使用要求，除了零件及結合件本身精度要求高外，該裝置整體裝配精度要求更高，齒條齒弧嚙合側隙0.03～0.05mm，同時搖臂座弧面與搖臂弧面間隙控制在0.01mm，要求相當高。在前期的生產過程中，由于是各零件分散精加工完成后裝配，導致即使每個零件的精度都能達到圖紙要求也會出現裝配無法滿足需求的情況。事實上，齒條、齒弧也存在實際精度沒有達到設計精度的情況，尤其是齒條的加工。另外，前期裝配時，間隙尺寸存在較大的差異，影響了整臺針刺機上搖臂裝置工作的一致性。在針刺機工作過程中，一致性的重要性甚至大于某些形位公差。本次攻關力爭滿足上述各項要求，并保證整體的一致性。

2 制造工藝分析

2.1 加工方案確定和實施

要確定加工方案，首先需對搖臂裝置中的4個重要零件進行分析。根據零件的特點采取合適的手段來保證精度要求。圖2～5分別為搖臂座、齒條、搖臂、齒弧零件圖。

為了滿足以上零件的精度要求和后期結合件裝配精度，采用首先將齒條、齒弧、搖臂加工到圖紙要求的尺寸，加工搖臂座零件時，預留齒條安裝面到底面間尺寸，然后通過工裝固定好搖臂座結合件和搖臂，修復齒條齒頂到底面尺寸，滿足裝配精度要求［1］。

圖1 搖臂裝置

圖2 搖臂支座

圖3 齒條

齒輪、齒弧的齒面粗糙度的要求較高，采用慢走絲鏡面線切割的加工方法，齒輪、齒弧底面由加工中心銑成。搖臂的關鍵尺寸如圖7所示的圓弧面R249（+0.05，0）及齒弧安裝面到連接軸安裝孔距224（-0.05，-0.10）。由于尺寸安裝面與軸安裝孔之間存在孔距要求且公差范圍小，所以不考慮在裝配過程中來修磨該面。所以，采用的搖臂加工工藝方案如下：鑄件毛坯后整體在臥式加工中心上粗加工，然后進行去應力處理，避免因應力產生變形，之后回到臥式加工中心上精加工一次裝夾，保證各尺寸及形位公差，最后在外圓磨床上加工R249（+0.05，0）尺寸［2］。搖臂座的加工同搖臂類似，鑄件毛坯件后，所有重要加工均置于臥式加工中心上加工，以滿足尺寸及形位公差。但是，在加工19.7尺寸既齒條安裝面與D面之間的尺寸時，必須按照小配工裝上測得的實際數值來加工，不再局限于原來的19.7尺寸公差范圍內，加工按照實際尺寸（0，-0.01）來加工。這樣實際上是根據實際裝配情況來確定的加工尺寸，確保了同一臺針刺機上搖臂裝置的一致性。

圖4 搖臂

圖5 齒弧

圖6 小配工裝

2.2 設計專用工裝

圖6為根據實際需求所設計的小配工裝，由底座、壓板，搖臂安裝架、墊塊、搖臂座模擬件、搖臂、齒條、齒弧及螺栓定位銷組成［3］。這套工裝模擬了搖臂安裝在針刺機上時的狀態。搖臂座模擬件采用和搖臂座一樣的毛坯原料，各尺寸及形位公差均按照搖臂座的圖紙要求進行加工而成。圖紙中19.7（+0.10，+0.15）尺寸按照19.5（0，-0.1）加工，記錄實際數值19.5+Δ。將齒條安裝到搖臂座模擬件及搖臂結合件安裝上以后，調整墊塊位置，將齒條、齒弧完全嚙合為0，然后檢測搖臂圓弧面及搖臂座底面間距。確定搖臂座工件上19.7尺寸的具體加工尺寸。以搖臂座模擬件19.5尺寸加工成19.45為例，按要求裝配后，測得搖臂圓弧面與搖臂座模擬件底面間距為0.2，則實際原19.7（+0.1，+0.15）尺寸應加工成19.45+0.05+0.2+0.01= 19.71（0，-0.01）。不再遵循原19.7（+0.1，+0.15）公差要求，僅以滿足需求為準。檢測后的數據一一做記錄，并將齒條與搖臂結合件作成組標記，保證每組一一對應，搖臂結合件齒弧與搖臂不再拆卸。在安裝模擬件時，也建議使用安裝齒條時使用力矩扳手并記錄數值，保證將來安裝齒條與支座時與模擬時相同［4］。

2.3 實際使用效果

在按照本方案的加工零件中，100%達到了加工精度與裝配精度的要求，同時能夠保證了整機運動時的一致性。

3 結語

通過以上方案，加工并裝配好的搖臂裝置，完全滿足無箱搖臂式針刺機的使用需求，有利于無箱搖臂式針刺機的推廣。該方案的成功實施，也為以后單件小批量且一致性要求高的零部件加工，提供了一個可供參考的思路。

［1］陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊［M］.北京：機械工業出版社，2009.

［2］秦大同，謝里陽.現代機械設計手冊［M］.北京：化學工業出版社，2011.

［3］張寶珠.典型精密零件機械加工工藝分析及實例［M］.北京：機械工業出版社，2012.

［4］王曉方，張福，馬春峰，等.互換性與技術測量［M］.北京：中國輕工業出版社，2015.

Processing Technology of Acupuncture Machine Rocker Arm Device

Li Guoan

（Hi-tech Heavy Industry Co.Ltd.，Zhengzhou Henan 450053）

The rocker arm device is the core device of the transmission mechanism of the non box arm type needle machine,which plays a guiding role in the high-speed movement of the needle,to ensure the movement direction of the needle beam.Combined with the structure characteristics of rocker rocker box needle machine device,this paper analyzed the difficulties existing in the processing and formulated the reasonable processing plan.

no box rocker arm type acupuncture machine；rocker arm；processing difficulty；processing scheme

TS173.44

A

1003-5168（2017）02-0060-03

2017-01-05

李國安（1963-），男，大專，工程師，研究方向：機械制造工藝開發。