在雙面鏜專機上加工S閥的工藝方法

摘要：混凝土輸送設備中S閥焊件由于結構特殊，且部件上軸頭與直管同軸度要求較高，采用普通鏜床難以保證，介紹一種采用雙面鏜專機加工此類零件的工藝方法。

關鍵詞：雙面鏜；S閥；加工方法；

在混凝土輸送設備料斗系統中，S閥是最重要的部件之一。S閥通過換向機構的帶動，實現在兩個混凝土輸送缸之間無縫切換，從而滿足了混凝土的連續泵送的要求。如圖1所示，S閥焊件主要由小端直管、S管、底板、吊裝筋板、支撐板、花鍵軸、大端環套組合而成，形狀呈S狀且管體為變徑結構，因此必須設計專用的加工設備及工裝來保證產品的尺寸精度及形位公差。

1 產品加工難點分析

（1）S閥焊件產品結構獨特，形狀復雜，由于管體呈S型，且管徑為變徑設計，因此加工時定位、裝夾、校正都比較繁瑣。另外，如圖1所示，小端直管與花鍵軸有φ0.2mm的同軸度公差要求，大端環套與花鍵軸有φ0.12mm的平行度要求。加工時若不采用專用設備及工裝，加工精度及產品尺寸穩定性均難以保證。

（2）耐磨層硬度較高，熔深過深時容易損壞刀具。為保證S閥的整體耐磨性，管件內壁均采用高鉻鑄鐵合金焊絲進行堆焊處理，堆焊層硬度達到HRC60～63。由于小端直管加工后鋼管母材的厚度僅5mm，若加工前中心找正存在偏差，鏜加工時出現單邊現象，刀具切割到堆焊層上，造成刀具損傷。

2 加工方法及加工設備的確定

為了保證產品的加工精度，提高效率和降低成本，我們決定采用先焊接花鍵軸，再以花鍵軸為定位基準，一次裝夾，雙面鏜削加工的方法。根據此加工方法，設計制作了S閥加工專用雙頭鏜設備，如圖2所示，加工專機由液壓站、1號機座、1號主軸、工作臺、2號主軸、2號機座組成，設備制作時，對主軸精度、設備加工精度、機床負載、導軌間隙等進行了專業的設計調試，確保能夠滿足S閥產品尺寸精度要求。

3 夾具的設計及應用

該夾具結構如圖3所示，主要由橫向調整螺栓、壓板、緊固螺釘、水平調整螺栓、定位銷、定位板、壓板、夾具底板和壓板等零件組成。該夾具具有結構簡單、定位準確、裝夾穩固及拆裝方便的特點。夾具在使用時，用T型螺栓通過工作臺的T型槽及夾具底板上四處腰型孔將夾具初步固定在雙面鏜工作臺上，略微擰緊螺母（但不要擰死）。固定好夾具后，在機床1號主軸上安裝磁力百分表，沿夾具底座X向移動，查看百分表跳動情況，要求夾具X向全尺寸跳動在0.02mm，這樣才能保證夾具與機床主軸處于垂直位置了。（1號主軸與2號主軸在設備制作時已調整好平行度，因此僅檢測一側即可）。校正完夾具后，用加力桿將T型螺栓擰死，確保產品加工時夾具裝夾穩定。按照圖示位置在夾具上安裝工件，由于大端環套、小端直管的形位公差基準均為花鍵軸，因此首先需調整好花鍵軸與機床主軸的位置。使用百分表分別測量花鍵軸前端及后端的徑向跳動（跳動均應小于0.05mm），根據校正情況，使用夾具上橫向調整螺栓和水平調整螺栓對工件位置進行微調，直到達到外圓跳動精度在允許范圍內為止。校正好后，采用壓板將工件固定在夾具上即可開始加工小端直管及大端環套。

4 加工工藝路線

根據上述產品加工難點、加工方法和設備制定，夾具的制作情況，我們制定出以下工藝流程：

（1）劃線：采用專用焊接工裝將S閥管體、大端環套、小端直管、支撐板、底板、吊裝筋板等零件拼焊成毛坯。在劃線平臺上將毛坯找正，以小端直管定位劃出支撐板上花鍵軸中心、小端直管端面垂直線及水平線。

（2）鏜軸頭孔：采用TX619鏜床加工，用S閥毛坯專用吊具（同時吊掛小端直管和環套端）吊裝S閥焊件毛坯，將S閥毛坯平放工作臺上，用2塊墊鐵和一個千斤頂支撐好，用劃針在工作臺上校平S閥毛坯，通過千斤頂找水平線，用鏜床尾座指針校正小端直管左右垂直線，校正S管誤差不超過0.05mm。用壓板壓緊工件，安裝好支撐工裝，用鉆花鉆軸頭孔并用75°右鏜刀粗精鏜各支撐板內孔。

（3）軸頭焊接：用行車將裝好軸頭的S管吊至焊接變位機上，大頭朝上，完成裝夾，如圖4所示。在軸頭與支撐板交接處環抹防濺油，用烤炬將軸頭預熱200-250℃，對軸頭各部位施焊（圖示1-5道焊縫），要求焊接牢固。

（4）鏜小端直管及大端環套：采用雙頭鏜設備及專用工裝，按照夾具使用方法對S閥焊件進行裝夾校正，鏜大端環套及小端直管至圖紙尺寸要求。

5 結論

S閥做為廣泛應用于混凝土輸送設備的重要零部件，具有復雜的結構和較高的加工精度要求。本文介紹了一種采用雙面鏜專機設備加工S閥的工藝方法，采用上述方法加工，一次裝夾無需調頭加工，提高了生產效率，并可確保S閥各尺寸精度的加工質量。

作者簡介：袁景科（1985-），男，湖南省沅陵縣人，湖南三一中陽機械有限公司，本科，工藝工程師，主要從事S閥生產加工工藝。