作者：王中宝
　　[摘 要] 职业教育的专业教师要通过研究生产实际中的问题来提升自己的专业水平。油泵壳体安装孔的加工采用多轴器在钻床上加工，夹具结构简单、设计巧妙，能满足生产效率高、产品质量高、加工成本低的要求。
　　[关 键 词] 油泵壳体；加工工艺；夹具
　　[中图分类号] V262.3+3 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）23-0139-01
　　一、项目背景介绍
　　泵是输送液体或使液体增压的机械，它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵的种类繁多，本项目中的电锯油泵为容积式泵中的柱塞泵。油泵殼体的外形结构一般较复杂，形状多样。本泵壳体是大批量生产，零件材料为ZL102，零件的整体尺寸不大，长度为54 mm，宽度为40 mm，高度为20 mm。在考虑提高生产率和保证加工精度的前提下，可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此形状毛坯可与零件形状尽可能接近。由技术要求可知该零件为铸件，参考机床夹具设计手册可知，根据铸件制造方法，采用金属型铸造，其经济性精度更好。
　　二、加工工艺及夹具的设计思路
　　本项目主要研究油泵安装孔的加工，泵安装得好坏，对泵的平稳运行和使用寿命有很重要的影响，，所以对泵安装孔的加工提出一定的要求，三个安装孔的加工要求如下图所示。
　　多孔加工按传统的加工方法，存在生产效率低、加工尺寸（孔之间的距离）较难保证的问题。本项目中提出用多轴器安装在台钻上加工三个安装孔。多轴器（multi-spindle tool）俗称多孔钻、多轴钻孔器、多轴机床或多轴头，是一种新型的孔加工设备。多轴器广泛应用于机械行业多孔零部件的钻孔及攻丝加工，一台普通的多轴钻孔器加上一台普通的钻床（包括台钻、立钻、摇臂钻、钻铣床等）就能一次把几个乃至十几个孔或螺纹一次性加工出来，可大大提高攻丝或钻孔的生产加工效率。本项目所用的多轴器，我们把齿轮作为传动机构，其中输入轴与钻床的主轴相连接，为运动和动力的输入端，输出轴与刀具相连接。4.2的钻头其转速在1500转/分钟～2000转/分钟之间。车间的西湖牌台钻的钻速范围为300-3000转，我们设计的多轴器的总传动比为1，其转速能符合钻孔的加工要求。输入轴上的齿轮同时与三个中间轴上的齿轮啮合，把运动同时传给三个中间轴，而且主动轮的齿数和从动轮的齿数相同，保证传动比为1。中间轴上的两个齿轮连成一体为双联齿轮，双联齿轮是空套在中间轴上，齿轮和轴之间没有用键或销连接，这样齿轮在转动，而中间轴是固定的。双联齿轮中的小齿轮和输出轴上的齿轮啮合，把运动传给输出轴，输出轴和刀具连接在一起，从而实现刀具的转动。在二级齿轮传动中，每一对啮合的齿轮的齿数都相同，每一级的传动比都为1，从而总传动比为1，实现刀具的转速和台钻主轴的转速相同，满足孔加工的要求。
　　工装夹具是实现工件批量生产时的重要工具，如何实现对工件自由度的有效约束来实现合理定位显得尤为重要，其实质是使工件在夹具中占据确定的位置。在三维空间中，刚体具有六个自由度，即沿X、Y、Z轴移动的三个自由度和绕此三轴旋转的三个自由度。要有选择地限制工件的各个自由度，使工件在夹具中占据正确的位置，来保证批量加工的质量和效率。在夹具设计中，通过工件底面限位，约束Z向和绕X、Y轴旋转的3个自由度。通过短圆柱销限位，限制Z向、Y向移动的2个自由度；通过立板顶住工件侧面，限制X轴移动的1个自由度，从而共限制工件6个自由度，实现工件的完全定位。考虑到本工序加工中受力较小，只需人工夹紧力即可，可大大方便夹具结构。
　　三、企业应用情况
　　该零件的加工工艺安排和夹具设计的思路在机械加工生产中应用前景非常广阔，可实现用普通机床对多孔零部件的钻孔及攻丝加工。本项目油泵壳体中三个安装孔的加工时间从原来的21秒减少到5秒，满足生产效率高、产品质量高、加工成本低的要求，为厂家创造可观的经济效益。同时，职业学校的专业教师通过研究生产实际中的问题提升专业水平，从而促进职业教育专业教学和生产实践的融合。
　　参考文献：
　　[1]王先奎.机械制造工艺学[M].机械工业出版社，2002.
　　[2]曲宝章.机械加工工艺基础[M].哈尔滨工业大学出版社，2002.

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