壓力機(jī)連桿表淬圓弧面加工新工藝與拓展應(yīng)用

梅 冬

（揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司 鍛造研究所，江蘇 揚(yáng)州 225127）

壓力機(jī)連桿小端表淬圓弧面加工的傳統(tǒng)工藝為數(shù)控精銑后表淬，最后鉗拋配研。因連桿小端圓弧面表淬后硬度極高，無法常規(guī)加工并產(chǎn)生形變，后期通過鉗修配研工作量巨大且效果不佳，效率低，精度低，且成本高，滿足不了設(shè)計和裝配要求。

為保證設(shè)備精度，降低勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，通過實踐與探索，一種專用磨削刀具——數(shù)控磨削的新工藝應(yīng)運(yùn)而生，收到了較好效果。本文對壓力機(jī)連桿小端表淬圓弧面加工的傳統(tǒng)工藝和新工藝作介紹，并對新工藝實施要點(diǎn)和相關(guān)拓展作簡介。

1 傳統(tǒng)加工工藝

壓力機(jī)連桿小端表淬圓弧面加工的傳統(tǒng)工藝要求見圖1 所示。既有同軸度公差要求，又有表面粗糙度要求。

圖1 連桿簡圖

傳統(tǒng)加工工藝方案：選擇加工精度較高的數(shù)控落地鏜銑床,通過如圖2 所示專用工裝夾具夾緊定位后，通過百分表找正小端已加工內(nèi)孔側(cè)母線，回轉(zhuǎn)工作臺找正小端內(nèi)孔，數(shù)控編程工作臺回轉(zhuǎn)進(jìn)行精銑加工到位；后轉(zhuǎn)熱處理半圓弧表淬處理HRC52-58；最后鉗工拋光配研。

圖2 工件裝夾

雖然采用了高精度的數(shù)控落地鏜銑加工中心加工，但是由于銑削圓弧面時主軸和刀具懸伸過長，精銑時容易產(chǎn)生振刀和退拔，分層銑削加上回轉(zhuǎn)工作臺回轉(zhuǎn)精度也存在不可消除的誤差，加工完成后經(jīng)過檢測，不管是形位公差還是表面粗糙度都無法達(dá)到圖紙設(shè)計要求（檢測數(shù)據(jù)見表1）。后序進(jìn)行表淬處理后，圓弧面硬度高并產(chǎn)生形變，數(shù)控落地鏜銑加工中心常規(guī)方法無法加工，最終只能依靠鉗工拋光配研來保證設(shè)計和裝配要求，加工和裝配精度差，裝配配研工作量和難度巨大，效率低下。

表1 連桿表淬圓弧面加工傳統(tǒng)工藝、新工藝檢驗數(shù)據(jù)對比

2 新加工工藝

為解決傳統(tǒng)加工工藝的嚴(yán)重不足，我們采用了一種專用磨削刀具——數(shù)控磨削新工藝，滿足并超越了圖紙精度要求，且顯著降低了成本,并極大地提高了裝配效率與精度。

新加工工藝方案：連桿半圓弧表淬前半精銑單邊留0.5mm～0.8mm 磨量；圓弧面探傷檢查；轉(zhuǎn)熱處理半圓弧表淬處理HRC52～58；后轉(zhuǎn)數(shù)控龍門銑精磨半圓弧面；最后鉗工配研。經(jīng)過相關(guān)檢測，形位公差和表面粗糙度均可達(dá)到很高的精度要求，見表1 所示[1]。

應(yīng)用新工藝方案后,原本無法解決的加工和裝配精度問題迎刃而解，后期裝配鉗工連桿接觸率配研時間由原先的5～7 天縮減到1 天，裝配鉗工勞動強(qiáng)度大幅減小，裝配周期大幅縮短，設(shè)備裝配精度得以保證。

3 新工藝實施要點(diǎn)

新工藝的實施要點(diǎn)主要是解決表淬前鑄件缺陷處理、專用磨削刀具設(shè)計、數(shù)控磨削加工細(xì)節(jié)要點(diǎn)問題。

3.1 表淬前鑄件缺陷的處理

壓力機(jī)連桿一般采用鑄鋼件，難免會遇到鑄件本身砂氣孔、粘砂、夾砂等缺陷。連桿圓弧面有表淬要求，如果在表淬前相關(guān)缺陷的發(fā)現(xiàn)和處理不到位，極易造成表淬后產(chǎn)生表面和內(nèi)部裂紋而引起斷裂，對壓力機(jī)傳動部分可靠性造成潛在不良影響，因此表淬前的半精銑加工階段，通過對淬火部分UT 和MT 探傷檢查就尤為重要，及時發(fā)現(xiàn)并通過相關(guān)焊接工藝補(bǔ)焊修復(fù)。再次進(jìn)行探傷檢查，確保表面和內(nèi)部無影響缺陷。

3.2 專用磨削刀具設(shè)計

確定按新工藝方案執(zhí)行后，需要確定相關(guān)龍門加工設(shè)備，過程要綜合考慮加工機(jī)床的工件通過性和刀具設(shè)計的通用性和兼容性，保證最大程度兼容現(xiàn)有產(chǎn)品系列的加工和刀具主軸的通裝[2]，如圖3 所示。

圖3 專用磨削刀具設(shè)計

3.3 數(shù)控磨削加工細(xì)節(jié)要點(diǎn)

數(shù)控龍門銑磨削時，首先要考慮磨削的安全性，配置相關(guān)安全擋板（有些機(jī)床自帶護(hù)罩）。

編程準(zhǔn)備，G41/G42 編程，調(diào)用子程序。空跑程序調(diào)試，確保程序無誤[3]。

磨削前和最后精磨前用金剛石筆對砂輪進(jìn)行修整，如圖4 所示，先目視對刀，塞尺反復(fù)檢查，當(dāng)間隙小于0.1mm 時開啟主軸，不可在砂輪靜止?fàn)顟B(tài)下直接接觸對刀，砂輪修整單次進(jìn)刀量小于0.04mm。

圖4 砂輪修整

磨削分粗、精磨，砂輪靠目視對刀，塞尺反復(fù)檢查，當(dāng)間隙小于0.1mm 時開啟主軸，當(dāng)間隙小于0.1時開啟主軸，修改刀補(bǔ)，每次小于0.04mm，當(dāng)見有磨削火花時，切屑液開，運(yùn)行磨削程序，拉起擋板護(hù)罩防護(hù)，磨削過程如圖5 所示。

圖5 磨削過程

4 工藝拓展

此新工藝方案試驗成功后，在壓力機(jī)相關(guān)零件加工上也進(jìn)行了拓展應(yīng)用，如圖6 所示，取得了滿意的效果。

圖6 拓展應(yīng)用

5 結(jié)語

通過此次工藝改進(jìn)過程可以看出，在結(jié)合數(shù)控加工的優(yōu)勢特點(diǎn)，改進(jìn)了傳統(tǒng)加工工藝后，產(chǎn)品加工精度充分滿足了設(shè)計和裝配精度要求，有力保證了壓力機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量。