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在Φ140mm連軋管機組中，由切割機至運輸設備，有一個由計算機控制坯料切割長度的定尺機構。在此機構中，有一個導管，其形狀如圖1所示，零件中 心部位裝滾珠絲桿，精確控制擋板移動位置。擋板是以外圓作導向。由于擋板移動次數頻繁，傳動精度高，因此對外圓表面粗糙度及孔的同軸度要求很高。由于零件 形狀是長形薄壁件，因此存在剛性差等特點，在機械加工過程中及加工后容易變形，因此是Φ140mm連軋管機加工中難度較大的零件之一。零件數量為8件，通過編制機械加工工藝及生產實踐，總結如下。

圖1 導管

一、材料及技術要求

毛坯為焊接結構，主體鋼管尺寸為Φ273mm × 25mm，零件總長為5150mm。
材料：45號鋼。
重量：675Kg。
技術要求：
(1) Φ140H7與Φ212H7的不同軸度不大于0.04mm。
(2) Φ125H7與Φ265的不同軸度不大于0.04mm。
(3) Φ125H7、 2 × Φ50H7與Φ230H7的軸線不平度不大于0.02mm，同一平面內偏差不大于0.05mm。

二、機械加工工藝特點分析

根據零件的技術要求，對各孔精度和外圓表而粗槌度以及孔平行度要求較高，由于零件形狀是長形薄壁件，并有60mm寬的通槽，因此，零件剛性很差，經過切削加工后，切削產生的內應力會使零件變形，這是難以加工的主要因素。其難度可歸納為下列幾點。
(1) 由于主體上有長4416mm,寬60的通槽，易變形，外圓Φ265長尾4565mm;內孔Φ212H7公差難以控制。
(2) 外圓表面粗糙度0.8um不容易達到。
(3) Φ212H7與Φ140H7的同心度要求高。
(4) Φ230H7與Φ140H7、Φ50H7的平行度要求高。

上述問題是編制導管工藝所需考慮的中心環節，從工藝原則上應考慮：
(1) 機械加工分為粗加工、半精加工和精加工三個過程，使加工余量逐歩減小。零件的內應力及機械加工過程中的變形量，也隨加工過程而逐步減小
(2) 粗加工后，經過人工時效，消除應力。
(3) 注意各個主要機械加工工序的裝卡方法，不能因裝一及夾緊力的大小影響零件變形。
(4) 在切削過程中，注意切削用量的正確選擇，不能因切削而產生過大的內應力。
(5) 易變形的機械加工部位，盡量放在最后工序完成。
(6) 找正及測量基準的統一，以保證零件的形位公差要求，因此，該零件均以外圓為基準。

三、主要機械加工工藝過程

該導管機械加工周期較長，全部工藝過程有25道匚序，在機械加工前進行了矯直及人工時效。管子毛坯外徑為Φ273mm，加工后外徑為Φ265mm，單邊加工余量為4mm，為了保證零件加工后壁厚誤差不能太大，工藝要求彎曲度在全長上不得大于3mm。按焊接件標準，每米長度的不直度或不平度在1mm范圍內才符合標準要求，導管長度為5150mm，彎曲5mm在允許范圍內，實際毛坯彎曲都超過因此按機加工工藝要求，在機加工前都需進行矯直。對小變形的矯直，工件放在平臺的V形鐵內，高點用壓板壓下，在高點的180度方向火焰加熱，溫度控制在200攝氏度左右，此法也是可行的，無論采用哪種方法，矯直后，均需采用井式爐進行人工時效，以消除應力，時效溫度應不高于400攝氏度。

(1) 粗加工：主要工序為劃線一粗車外圓一劃線一粗銑枘劃線檢杏毛坯各機械加工余量，粗車外圓直徑留余量4 ~ 5mm。這樣保證壁厚相對誤差不大于3mm。為了使壁厚誤差盡量小，粗車外圓時采用了工廠俗稱"借中心" 的力法（圖2）即在同一軸向截面內，使零件中間段與兩端部的壁厚誤差在180度方向上對稱。如圖2所示.

圖2 “借中心”的方法[dt_gap height="5" /]
(2) 半精加工:工序為車一銑一時效一銑一鉗一車。半精加工后,主要加工面的精加工余量應盡可能小。因此，加工細節為：

1.加工基準:粗加工時效處理后，零件有變形，原有外圓基準已破壞，在Φ273mm外圓靠近兩端車出兩個等尺寸的基準，作為以后工序加工找正的基準。

2.把零件槽切成通槽。自然時效為7 ~ 10天，消除應力、開槽后，在端部開口處槽的尺寸一般擴大0.5-1mm。

3.半精銑槽單邊留余量1mm,是以外圓基準找正，保證槽與零件中心的平行度。

4.為增加開口端的剛性，在槽的端部裝人膠木并粘結。

5.機械加工兩端孔，按外圓上的基準找正，找正誤差控制在0.02mm內。裝卡方式：一端用卡盤夾緊，另一端裝在套筒架中心架內，凋頭，鏜孔，保證同心度要求。Φ212mm留1mm精加工余量，在精磨外圓后，再精鏜孔。

6. 磨前半精車外圓是裝在心軸上進行的。在開口端Φ212mm孔內裝一個錐套，以保證Φ212mm孔與心軸的同心度。用螺釘將套與工件固定以成為整體，有利于 導管在心軸上定位及減小導管端部變形。導管大端與心軸同定使其不受軸向力影響。為了在車削外圓時減小沖擊及平衡,在槽內裝入鍵狀鐵板，用六角螺釘固定在心 軸上.半精車的切削用量要選擇適當，并保證在半精加工過程中的變形量盡量小；粗加工和半精加工中為減小切削應力，要嚴格控制每次的切削量。

(3) 精加工： 工序為磨外圓一拆下心軸一鏜孔及銑槽。磨外圓：①磨外圓仍裝在心軸上進行（半精車后不拆心軸），因零件大端是焊接件，對軸心線足不平衡的，故需加平衡重。 ②零件與心軸的撓度不同，并與心軸本身都是不平衡體，在轉動時，槽在不同的位置，心軸與工件的撓度產生規律性變化，心軸撓度大，導管撓度小，這里不作理論 計算，實際撓度差在0.5mm左右。因此鍵在槽內有相對的位移。為了保證磨削質量，在心軸上裝一個頂絲， 限制導管與心軸的相對位移。③增加圓弧膠木托架，圓弧尺寸與工件直徑相同。膠木托架的寬度超過導管槽的寬度，膠木托架的作用能增加導管的剛性和減少變形。

外圓精加工，同時也試用了砂帶拋光法，但車外圓時難以掌握其直線性、表面粗糙度及橢圓度等，同時拋光法只能降低表面粗糙度，難以糾正機械加工精 度，因此，只試削了一件，不如磨削質量好，且效率低。精銑槽：銑槽是在鏜銑床上進行，以外圓為基準，裝在V形鐵內，采用專用壓板壓緊，使壓緊力作用在V形 鐵與零件的接觸點上，以保證零件壓緊時不使槽開口度變形。按外圓在軸線方向，用千分表在水平和垂直位置找正精銑槽；鏜Φ50H7、Φ230H7和精鏜 Φ212H7內孔并保證與外圓的同軸度及平行度。因外圓磨削后，其孔有一定的變形，變為橢圓形。精鏜是為了糾正原有孔的橢圓度及保證與孔Φ140H7的同 軸度。