工業(yè)泵網(wǎng) 淺析水泵零件的機(jī)械制造工藝

優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品來源于優(yōu)秀的設(shè)計，更是依賴于優(yōu)良制造的可靠保證，而優(yōu)良制造取決于完善的加工工藝。只有選擇了正確的加工工藝，才能制造出高精度產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的效益。水泵零件的制造因品種多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用料廣泛，以致加工難度大，工藝質(zhì)量不易控制。尤以單件、小批量，品種多變的生產(chǎn)模式，工序相對較為集中，更加要求操作者掌握較全面的機(jī)械制造專業(yè)知識，具有良好的綜合素質(zhì)。

水泵零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄件占80%以上，主要為鑄鐵件、鑄鋼件和鑄造不銹鋼件；軸類零件較少，主要為優(yōu)質(zhì)碳鋼、鉻鋼或不銹鋼件。水泵零件的加工，因其具有水力流道，在考慮定位裝夾基準(zhǔn)時必須找正流道的正確位置。避免裝配后造成壓水室與葉輪流道偏斜、錯位、間隙不均甚至碰擦，影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證零件制造精度，需要設(shè)計相應(yīng)的工裝，并合理安排工藝流程控制工藝因素。現(xiàn)針對生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問題將工件裝夾、加工要求、典型零件加工工藝淺析如下：

一、加工要求

1、操作者應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)要求和工藝文件的規(guī)定，及工件材質(zhì)、精度要求、機(jī)床、刀具、夾具等情況，正確選擇工藝路線，合理選擇切削用量；

2、對有公差要求的尺寸在加工時應(yīng)盡量按中間公差加工；

3、工藝規(guī)程未規(guī)定的粗加工表面粗糙度應(yīng)不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于Ra6.3;鉸孔前的表面粗糙度不大于Ra12.5;磨削前的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra6.3;

4、粗加工的倒角、倒圓、槽深應(yīng)按精加工余量加大或加深，保證精加工后達(dá)到設(shè)計要求；退刀槽切忌過深和銳角，以避免應(yīng)力集中；

5、圖樣或工藝中未規(guī)定的倒角和自由尺寸應(yīng)按相關(guān)規(guī)定制作；

6、本道工序產(chǎn)生的毛刺應(yīng)在本工序去除；

7、在大件加工過程中，應(yīng)時常檢查工件是否松動，以防影響加工質(zhì)量或發(fā)生事故；

8、粗、精加工在同一工序進(jìn)行時，應(yīng)考慮熱脹冷縮、加工應(yīng)力等因素影響最后尺寸精度；

9、切削過程中，若加工系統(tǒng)發(fā)出不正常聲音或粗糙度突然變壞，應(yīng)立即退刀停車檢查；

10、正確使用量具，測量前注意校準(zhǔn)，檢驗時切忌用力過大造成量具損壞或增大測量誤差；

11、加工后的工件應(yīng)在規(guī)定的工位器具上擺放，以免損傷加工表面；

12、加工后的工件應(yīng)經(jīng)專職檢驗員檢驗合格后轉(zhuǎn)入下道工序。

二、工件的裝夾

1、操作者必須在熟悉產(chǎn)品圖樣、工藝文件和工藝裝備的基礎(chǔ)上從事作業(yè)生產(chǎn)，避免盲目生產(chǎn)造成零件報廢；

2、在機(jī)床工作臺面上安裝夾具時，要擦凈其定位基準(zhǔn)面，并找正加工要求的相對位置；

3、工件裝夾前應(yīng)將其定位面、夾緊面，夾具的定位面擦拭干凈，不得有毛刺，保證定位精度；

4、按工藝規(guī)定的定位基準(zhǔn)裝夾，定位基準(zhǔn)符合以下原則：

（1）、盡可能使設(shè)計基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、檢驗基準(zhǔn)重合，便于加工尺寸鏈的換算和測量；

（2）、盡可能使各加工面采用同一定位基準(zhǔn)，容易保證形位公差，如平行度、同心度、垂直度等；

（3）、粗加工基準(zhǔn)選取應(yīng)結(jié)合后續(xù)工序的定位要求，有利于提高加工精度；

（4）、精加工工序定位基準(zhǔn)應(yīng)是巳加工表面，使定位準(zhǔn)確、加工精度高；

（5）、選擇的定位基準(zhǔn)必須使工件定位、夾緊方便，加工時穩(wěn)定可靠。

5、夾緊工件夾緊力的大小適當(dāng)，夾緊力的作用點應(yīng)通過支承面，盡可能靠近加工面；對剛性較差或是懸空的工件，應(yīng)增加輔助支承以增強(qiáng)剛性；

6、夾緊精加工面應(yīng)以銅皮作軟墊保護(hù)，不損壞巳加工表面；

7、加工面應(yīng)盡可能靠近床頭箱，選取適當(dāng)?shù)毒咴鰪?qiáng)系統(tǒng)剛性，提高加工表面粗糙度。

三、典型零件的加工工藝分析

1、泵體加工工藝：

泵體加工工藝重點是保證裝配基準(zhǔn)孔面與壓水室流道的正確位置。泵體加工的設(shè)備主要為車床、立車、鏜床等，其中臥式車床適合小泵體的加工，生產(chǎn)效率雖高，但不便找正加工面與流道的相對位置，常造成裝配基準(zhǔn)孔與流道中心面不垂直及相對位置不準(zhǔn)確。所以大泵體多在立車和鏜床上加工，工件裝夾在工作臺面上，可用墊鐵校正流道位置，壓緊方便；并且鏜床工作臺可旋轉(zhuǎn)，能在一次裝夾中加工多個側(cè)面。如管道離心泵泵體使用鏜床的工藝路線為：

（1）、以底腳面墊準(zhǔn)找正流道后夾緊，分別車進(jìn)出口法蘭，保證了法蘭平行且與流道中心重合；

（2）以進(jìn)水口法蘭立于工作臺上找正流道后壓緊，車準(zhǔn)葉輪裝配端各孔面；然后工作臺旋轉(zhuǎn)180度后鎖緊車好底腳面，保證了裝配孔面與流道的位置精度；

（3）、按圖樣完成其它工序。

2、泵蓋（或電機(jī)支架）加工工藝（管道泵為例）：

泵蓋零件結(jié)構(gòu)通常一端止口連接電機(jī)，另一端臺階連接泵體。兩端安裝配合孔面無法在一次裝夾中同時加工完成，如不同心將會出現(xiàn)質(zhì)量問題。常見加工工藝為：

（1）用四爪夾住一端（如泵體連接端）找正、把另一端粗精車好；

（2）在車床上安裝校準(zhǔn)車胎尺寸，將巳車一端（電機(jī)安裝止口）配合孔裝入車胎內(nèi)找正壓緊、粗精車泵體連接端尺寸，這樣兩端的同心度完全可以保證。然后用鉆模鉆好各處螺栓連接孔。

3、葉輪加工工藝：

葉輪加工主要集中在車床上完成，常見工藝路線為：

（1）、用四爪夾葉輪外徑或后口環(huán)，以流道中心或前后蓋板流道面作軸向找正基準(zhǔn)及葉輪進(jìn)口直徑作徑向找正后夾緊，粗車葉輪進(jìn)口端口環(huán)留精車余量1-2mm ，及前板面；本工序保證葉輪流道的相對位置；

（2）、三爪夾巳車葉輪口環(huán)找正工件后夾緊，將后口環(huán)、外徑、內(nèi)孔、后蓋板車好，保證了內(nèi)孔、外徑、口環(huán)的同心度要求；

（3）、用心軸以葉輪內(nèi)孔定位，精車葉輪前口環(huán)，保證前口環(huán)與內(nèi)孔的同心度要求；
（4）、三爪夾后口環(huán)或外徑找正內(nèi)孔插鍵槽，保證鍵槽對稱度；

（5）、鉆葉輪平衡孔，保證大小并均分葉片間距，不損傷葉片；

（6）、做平衡試驗。

4、軸加工工藝：

軸類零件加工中細(xì)長軸加工較困難，采用合理的加工路線輔以適當(dāng)?shù)墓ぱb（如中心架），可以達(dá)到設(shè)計要求。軸加工主要以中心孔作定位基準(zhǔn)，兩端外圓不能在一次裝夾中同時完成，精加工為保證徑向跳動要求通常采用兩頭頂上雞心夾的裝夾方法，高精度的配合面常用磨床完成。工藝路線為：

（1）、粗車，分別鉆兩端中心孔，夾一頭頂一頭將外圓粗車成、留余量,轉(zhuǎn)入熱處理工序（如調(diào)質(zhì)）；

（2）半精車，對熱處理后的軸一定要修復(fù)中心孔，夾一頭頂一頭進(jìn)行半精車，留精車余量0.5-1mm,并完成軸上的螺紋、退刀槽等加工，注意車退刀槽切忌尖角造成應(yīng)力集中，影響軸的強(qiáng)度;

(3)、精加工，對于要求不高的零件采用兩頭頂上雞心夾，將配合部位外圓精車成；若配合面要求精度高、批量生產(chǎn)的軸，留磨加工余量0.3-0.6mm;

( 4 )、銑鍵槽，注意保證對稱度；

（5）、磨外圓，采用兩頭頂上雞心夾將配合面磨成。

據(jù)市場信息反映，多數(shù)質(zhì)量問題都與制造不良有關(guān)，可見工藝的重要性不容勿視。水泵零件的制造工藝變化多，但通過研究分析仍有規(guī)可循。工藝制訂原則主要是：抓住關(guān)鍵——準(zhǔn)確選擇基準(zhǔn)；把握重點——采用合理工裝保證；決定方法——正確的工藝路線。依靠工藝人員的周密編制，結(jié)合操作者的現(xiàn)場經(jīng)驗集思廣益，使水泵零件的制造達(dá)到設(shè)計要求，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是完全可能的。