耳片加工工艺及工装

魔神

    

1 耳片的主要技术要求

耳片的主要技术要求见图1，其尺寸、形位公差、表面粗糙度都有较高的要求。

图1 耳片零件图

2 耳片加工工艺分析

当无厚度7mm的38GA板材时，可用棒料先切成段料，铣成长方体。因而加工过程中有两方面因素影响加工精度：①耳片粗加工时余量较大，将产生一定的内应力；②耳片的刚性差，受切削力、夹紧力和热处理后容易变形。

1. 粗精加工工序安排分析
   粗加工产生的应力变形采用正火方法消除；在精加工时余量很少，切削应力很小，不会产生应力变形。
2. 定位基准的选择和加工分析
   加工过程中，大部分工序以耳片的两个R1.6平面和两个孔作为主要基准面。因为两平面的面积大，定位较稳定；铣(铇)外形和磨孔时，分别以大、小孔定位，以保证两孔的中心距，并且与设计基准重合，使各工序加工的定位基准统一，减少定位误差。
   为了保证基准面的精度，粗加工大、小孔前，要粗磨厚度5^-0.08_-0.16和宽度12±0.40的4个平面。在精磨大、小孔前，要对大、小孔进行铰削，以提高大、小孔的加工精度和定位精度；同时精磨5^-0.08_-0.16两平面，作为精磨孔时，保证孔轴心线垂直度的精基准。
3. 定位夹紧方法分析
   耳片在铣削和平磨中的定位夹紧方法较简单，本文只谈用钻模钻大、小孔和精磨孔时的定位夹紧方法。

   1. 在钻模内的定位夹紧
      笔者设计了图2所示的钻模，以提高粗加工大、小孔的效率，钻孔时耳片是粗磨后的长方体，从右端放入钻模下部宽12.6^+0.10₀的通槽内，左端与底座凸肩接触，拧紧钻模上部的六角头螺钉，钻头从钻套孔中钻入，一次装夹完成。

      1.底座 2.钻模体 3.钻模套大小各一件 4.紧固螺钉 5.耳片 6.内六方头连接螺钉(4颗) 图2 钻模

      其余Ra12.5 HRC42～47 法兰材料 38CrA耳片与钻模底座接触的平面限制了三个自由度；耳片左端头与底座凸肩接触，限制了两个自由度；剩下一个自由度由钻模上的六角头螺钉拧紧后限制。因钻削力向下，支承面大，定位夹紧可靠。孔钻完后，松开上部六角头螺钉，用一段直钢丝从底座左端f3孔插入，向右即可推出耳片。
   2. 精磨孔时耳片的定位夹紧
      为保证耳片大、小孔的尺寸和形位公差、表面粗糙度，笔者设计了图3所示的磨削胎具。磨削时将耳片小孔套在f4.7^-0.004_-0.012定位销上，大孔用直径f6.7⁰_-0.02的定位杆插于胎具中心处的f6.7^+0.03_+0.01孔中，然后拧紧压板上的两个六角夹头螺钉，再取出定位杆，即可磨f7^+0．016₀孔，另一块压板同时压紧，起平衡作用。磨小孔时，将磨好的大孔套在大定位销上，小定位杆插入胎具小定位孔内。拧紧螺钉后取出小定位杆，可磨f5^+0．013₀孔。

      1.锥柄胎体 2.压紧板 3.定位销 4.六角头螺钉 5.耳片 6.定位销 图3 磨具

      压紧后的耳片大平面与胎具?54端面接触，限制了三个自由度；定位销限制了两个自由度；剩下一个自由度由两个六角头螺钉压紧压板后限制。因此，定位夹紧是可靠的。

3 耳片加工工艺路线

为保证大、小孔的中心距，钻模体上大、小孔，磨削胎具上两定位销孔，胎具中心插大、小定位杆的孔，均在坐标镗床上加工。在铣耳片外形和磨耳片大、小孔时，均以两内孔定位，所以耳片大、小孔钻后，再用铰刀铰一次，以减小定位误差。同时也是作为大、小孔精磨前的半精加工。

当外形铣削、两孔粗铰、钳工锉修外形和去毛刺后，进行热处理。考虑热处理变形，因此，在热处理前，两内孔和两大平面要留余量，在热处理后再进行磨削，以保证达到要求精度。为保证产品质量，防止耳片在加工和热处理过程中产生裂纹，要进行探伤检查。

耳片的加工工艺：

1. 车削：将f15棒料按总长33切断；
2. 铣成13×6的长方体；
3. 磨平13×6四个平面，保持宽12.4⁰_-0.10、厚5.5±0.10，Ra1.6>；
4. 用钻模钻两孔为f6.5^+0.10₀和4.5^+0.10₀，并保证孔间距在20±0.04内，Ra6.3；
5. 用铰刀铰两孔为f6.7^+0.10_+0.05和f4.7^+0.08_+0.04，Ra3.2，两端内口倒角0.4×45°；
6. 用芯轴以f6.7^+0.10_+0.05和f4.7^+0.08_+0.04孔定位，铣2－R6⁰_-0.5和其它外形，保证尺寸2.5⁰_-0.2和12±0.4，铣16°斜面，保证尺寸5^+0.5₀，各铣削面Ra12.5；
7. 钳工锉修2－R1.5并去铣后各处毛刺；
8. 热处理正火并回火到42～47HRC；
9. 磨A面的对面，再磨A面至5^-0.08_-0.16，Ra1.6；
10. 将磨削胎具装于内圆磨床上，找正胎具端面跳动小于0.01mm后，把耳片基准平面A靠紧在胎具端面上，f4.7^+0.08_+0.04孔放在f4.7^-0.004_-0.012的定位销上，f6.7^+0.10_+0.05孔用f6.7⁰_-0.02定位杆插于胎具f6.7^+0.03_+0.01定位孔中，压紧后取出定位杆，磨孔到f7^+0.016₀，Ra0.8。再用?4.7⁰_-0.02的定位杆插于胎具f4.7^+0.025_+0.005的孔中，压紧后取出定位杆，磨小孔到f5^+0.013₀，Ra1.6；
11. 钳工倒圆各锐边至R0.3；
12. 磁力探伤；
13. 法兰。

按此工艺，经批量生产，产品质量稳定。实践证明，此工艺是可行的。