AXON來圖加工防噴器的制造、工藝優化與工裝設計制作

于婕

摘 要：隨著市場競爭的日益激烈，石油機械市場的價格大戰日趨白熱化，要想在激烈的競爭中脫穎而出，抓住客戶的喜好是成功的關鍵，而客戶的個性化、多樣化需求與企業批量化和標準化生產無疑成為一種矛盾。河北華北石油榮盛機械制造有限公司是具有一定國際知名度的綜合性石油機械制造企業，這次拿到外國客戶AXON來圖加工防噴器訂單，所需防噴器為公司首次加工，需求批量大、交貨周期短、技術要求高，尤其是要求以散件形式發貨，對尺寸加工精度提出了更高的要求。在AXON來圖加工防噴器的制造中，優化加工工藝30余項，設計制作了鉸鏈座軸加工工裝、閘板體偏心外圓加工工裝等工裝近20項，從而使生產加工更加順暢，滿足客戶越來越高的產品質量要求，使得所有零部件實現互換，實現了產品一次裝機合格率100%的目標。

關鍵詞：防噴器；工藝；工裝；互換性

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）25-0064-02

前言

隨著市場經濟的不斷完善和世界經濟一體化的深入發展，我國的先進制造技術得到了越來越多國家的肯定。發展我國的先進制造技術，必須同現有的制造業水平相結合，以具有國際競爭力的新產品開發為目標，以新產品的開發帶動先進制造技術的發展。河北華北石油榮盛機械制造有限公司是具有一定國際知名度的綜合性石油機械制造企業，是全球產銷量最大的陸地防噴器制造商，是國內實力最強的井控裝備制造與配套企業，產品已打入北美、南美、海灣、非洲、中東、亞太等全球主要產油區域的美國、加拿大、俄羅斯等40多個產油國家。這次拿到外國客戶的AXON來圖加工防噴器訂單，開拓了新的海外市場，所需防噴器為公司首次加工，需求批量大、交貨周期短、技術要求高，尤其是要求以散件形式發貨，對尺寸加工精度提出了更高的要求。從圖紙下發開始就研究落實生產加工中的每個細節，借鑒以往防噴器加工中積累下來的寶貴的經驗，安排由具有豐富現場施工經驗的技術員負責AXON來圖加工防噴器的制造、工藝優化與工裝設計制作。

1 分析圖紙

拿到一份圖紙，首先要分析圖紙，找出其中的重點、難點進行技術攻關，解決技術難題。然后要進行技術交底，指導操作人員如何進行加工、操作時需要注意的問題和容易出錯的地方。整個生產加工進度就像一列飛馳而來的火車，而技術員所要做的就是要趕在火車到來之前，把軌道鋪好、把所有問題解決掉，確保火車在正確的軌道上呼嘯而過，順利及時到達目的地。

2 較高的精度和較強的互換性

這次的來圖防噴器與以往不同的是，以往的防噴器是在生產廠內組裝完成的。這次的來圖防噴器用戶要求以散件形式發貨，在收到加工好的零件后自行進行組裝，這就要求每個零件有較高的精度和較強的互換性以滿足用戶在自行組裝中達到完全互換，這是加工中需要考慮的重點。

2.1 側門的軸孔加工工藝與互換性工裝

側門與鉸鏈座軸配合的兩個軸孔屬于關鍵加工部位，在側門的加工中需要同時保證以下形位公差的要求：

2.1.1 保證側門上下兩軸孔同軸度的要求，便于鉸鏈座軸的安裝。

2.1.2 保證兩軸孔與側門水平中線的垂直度要求，防止側門與殼體組裝時，側門上螺栓通孔與殼體螺紋孔發生偏斜，螺栓不能擰入。

2.1.3 保證軸孔與基準面A在垂直殼體內腔方向上位置度的要求，用以保證側門組裝在殼體兩端后，側門密封圈有適當的壓縮量。

根據各個零件間的相互關系，設計制作了互換性工裝。互換性工裝的加工是在立式加工中心完成的，一次性完成工裝的上端面、兩側面以及工裝上端面兩定位銷孔的加工。互換性工裝用于臥式加工中心，互換性工裝的定位銷孔對側門進行定位，對工裝側面進行找正來加工側門的軸孔的步驟如下：

（1）側門工裝右側下端通孔與工作臺中心利用定位銷定

位，定位間隙保證在0.02mm以內，側門裝夾于工裝上后，兩軸孔中心線與工作臺中心線重合。

（2）將工裝側面做為找正基準，找正后固定于工作臺上。

（3）將側門密封面朝下利用兩定位銷通過斜相對的兩側

門通孔固定于工裝上端面上。

（4）銑削軸孔一側端面，保證設計軸孔長度；端面銑削完成后，鏜削至設計尺寸。

（5）工作臺旋轉180°，銑削另一側軸孔端面，并且完成該側軸孔的鏜削加工。

這樣就能保證設計中要求的垂直度公差與位置度公差。利用臥式加工中心工作臺的回轉精度來保證圖紙設計軸孔同軸度誤差。解決了來圖防噴器鉸鏈座、殼體、側門互換的問題，并提高了產品質量。另外，在側門加工完成后，兩軸孔內毛刺的清理打磨也是至關重要的。因為在側門軸孔與鉸鏈座軸的組裝中，如果軸孔兩端倒角以及軸孔內油槽的倒角有尖角尖棱或飛邊毛刺等，容易出現鉸鏈座軸上O型密封圈膠件損壞，導致漏油現象。

工裝的應用，不但提高了產品尺寸精度，解決的互換問題，而且使得鉸鏈座的加工不拘泥于“只能等到臥式加工中心先干完才可以進行立式加工中心的工作”的順序，使得臥式加工中心和立式加工中心可以同步進行加工，加快了生產進度。在工裝的制作材料方面，利用尺寸合適的方形廢鍛料加工而成，縮短了工裝制作周期和材料成本。

2.2 提高油管同軸度

鉸鏈用油管是用于殼體正面左右兩端鉸鏈座的油路連接用，液缸用油管是用于單側側門與缸蓋的油路連接用。在裝配過程中，如果油管兩端同軸度偏差過大，可能出現別勁現象，嚴重時可能妨礙兩端鉸鏈座以及側門與缸蓋等工件的正常組裝。按照常規的方法加工是精車時左端用三爪自定心卡盤夾緊，右端打中心孔，用頂尖頂住，車削完一端后調頭車削另外一端。由于三爪卡盤定位精度較低，車削后油管的同軸度不能滿足高精度的要求，為了提高油管的同軸度，改用雙頂尖加雞心夾頭的裝夾方式來實現：用三爪卡盤裝夾一段棒料，車出60°錐面代替前頂尖，在尾座套筒內安裝后頂尖。車削前，先橫向調節尾座體，使前后兩頂尖軸線重合。油管兩端鉆完油路孔后，加工60°內錐面做為定位面，利用雞心夾頭裝夾油管外圓，兩端利用頂尖對頂后車削一端。車削完一端后調頭，更換雞心夾頭位置，對頂后加工另一端。此種定位方法的優點是利用雙頂尖安裝，兩端都是錐面定位，準確度比較高。即使多次裝卸與調頭，油管的軸線始終是兩端錐孔中心的連線，即保持了油管的軸線位置不變。油管加工完畢后，可以通過在兩端臺階軸各放置一塊V型鐵，緩慢旋轉油管外圓360°，百分表測出的讀數差值即為油管兩端臺階軸同軸度偏差值的方法檢測兩端臺階軸的同軸度偏差。

2.3 鉸鏈座定位銷孔工裝的設計制作

為了達到防噴器殼體、側門、鉸鏈座的互換性，定位銷孔的加工也是至關重要的。定位銷孔除需要保證尺寸精度外，還需要保證以下位置公差要求：（1）兩定位銷孔中心距的位置公差；（2）定位銷孔中心線的中心與鉸鏈座中心的位置偏差；（3）鉸鏈座軸孔與定位銷孔中心距離的位置公差；（4）定位銷孔與基準面C的垂直度要求。

為此，特設計制作了鉸鏈座定位銷孔工裝，在立式加工中心利用鉸鏈座定位銷孔工裝一次裝夾可以完成鉸鏈座兩個定位銷孔、五個固定螺栓孔以及各臺階面、圓弧面的加工：

（1）將工裝按兩側面作為基準找正后固定于工作臺；（2）

將外形尺寸磨削完成后的鉸鏈座置于工裝上，使兩側面與工裝兩基準面貼緊后利用兩端頂緊螺栓固定于工裝上；（3）利用尋邊器找鉸鏈座兩側面坐標，將坐標差值作為中心坐標；（4）加工各臺階面、圓弧面，定位銷孔以及固定螺栓孔。在此工序的加工中，通孔是利用普通鉆頭鉆削完成的。如果先加工出臺階面再進行通孔的鉆削加工，會使位于中心位置的固定螺栓孔在鉆削過程中產生斷屑鉆削現象。由于普通鉆頭的剛性較差，導致鉆削后通孔出現位置偏斜的現象。因此在銑削臺階面前應該先加工出位于中心位置的螺栓通孔；（5）找出兩注油孔與進油口坐標，便于后續加工。

此外，還設計制作了鉸鏈座軸加工工裝、閘板體偏心外圓加工工裝等工裝近20項，共計優化加工工藝30余項，從而使生產加工更加順暢，滿足客戶越來越高的產品質量要求，所有零部件實現互換，實現了產品一次裝機合格率100%的目標。

參考文獻：

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