140马力履带拖拉机轴类零件加工整合方案

张金辉，张迎庆，李国栋，董建梅

（第一拖拉机股份有限公司，河南 洛阳 471003）

140马力履带拖拉机轴类零件加工整合方案

张金辉，张迎庆，李国栋，董建梅

（第一拖拉机股份有限公司，河南 洛阳 471003）

通过对履带拖拉机支重轮轴等4种轴类零件的加工工艺和精度要求进行分析，确定轴类零件关键尺寸的加工方式和方法，特别是针对不同轴类零件外形尺寸、加工特点及精度要求等问题，提出了相关的工艺加工改进措施。

履带拖拉机；支重轮轴；工艺加工；轴类零件

履带拖拉机轴类零件作为履带机械的关键重要部件，涉及到主机装配的各个重要环节，对主机关键功能的实现和性能提升起到至关重要的作用。特别是摆动轴、导向轮轴、支重轮轴和后桥轴，分别涉及到履带机械导向轮和涨紧缓冲装置、支重台车、后桥总成等关键部位装配和运行。其加工质量不仅直接关系到主机相关单元的装配精度、运动精度乃至功能实现，还影响到履带机械的工作精度、机械性能和使用寿命。文章以履带拖拉机C1402机型的4种轴类零件为例，介绍其加工工艺特点及整合并线加工经验。

1 轴类零件的工艺分析

履带拖拉机轴类零件多为锻件，材质以40Gr、45Gr为主。摆动轴、导向轮轴、支重轮轴和后桥轴4种轴类零件外形尺寸差异较大，粗车工序工件装夹夹持位置直径分别为78mm、80mm、45mm、75mm，成品长度分别为181mm、328mm、356mm和674mm，相关尺寸加工余量约为2mm～4mm。

图1 轴类零件结构

由图1轴类零件结构图可知，4种轴类零件既拥有轴类零件加工的通性，又存在着差异。①均需要加工零件两端端面及中心孔；②均以外圆及各台阶尺寸加工为主，大部分涉及螺纹切削，个别有花键铣削内容；③外圆粗糙度、过渡圆弧及工艺槽尺寸要求较高；④需要进行热处理及磨削加工；⑤个别零件需要钻孔、攻丝加工。

因此安排工艺流程如下：铣端面钻中心孔，粗/精车轴一端，粗/精车轴另一端，铣削平台/键槽，钻孔/攻丝，（粗铣花键），热处理，（精铣花键），粗/精磨削外圆，铣削螺纹，清洗，检验。

2 轴类零件加工应采取的相应措施

由零件特性和工艺流程分析可知，4种轴类零件整合并线加工的关键问题主要在于车削加工方面。需要有一个可行且可靠的方案，解决不同零件间因为外形尺寸差异所造成的装夹及加工问题。原有加工方式是分别在改造过的仿形车床上，通过机床主轴与尾座上的顶尖保证工件装夹、加工中的同轴度问题，通过机床主轴上装夹的离心卡盘夹持工件使工件旋转来进行加工。因为零件外形差异性较大，需要相应的仿形车床数量也较多，同时由于仿形车床自身所存在的局限性，对零件加工的精度、尺寸要求并不能全部满足。特别是，在过度圆弧、工艺槽和其它特定的尺寸要求上尤为突出。但通过借鉴，选择采用斜床身的全技能数控车床和液压浮动卡盘配合。既解决了设备通用性和加工精度问题，又解决了不同零件间的夹持、加工问题。

如图2和图3所示，通过液压浮动卡盘弹簧顶尖和工件端面、中心孔的配合达到定位的目的。同时通过在同一套液压卡盘本体上更换不同尺寸规格的夹持模块，实现对不同直径工件的装夹功能。一般来说，工件一次装夹完成各加工内容间相互位置尺寸均会保持较好，特别是轴类零件的同轴度要求。因此，通过此种装夹方式完成工件车削加工毛坯的第一道工序，以便为下道工序产生一个较好的定位精准。

图2 摆动轴装夹简图

图3 支重轮轴装夹简图

同时为了提高加工效率，在车削加工轴类零件另一端时。同样安排在全技能数控车床上，并配备液压卡盘和液压尾座、顶尖。对于较长的轴类零件添加了辅助托架，以便减小工件旋转时的摆动并提高夹持刚性。对于过度圆弧、锥度和工艺槽等特殊尺寸的加工，分别配备了60°车刀和成型刀具来实现加工内容。磨削加工和钻削加工内容较少，且加工精度较易保证。

经过对140马力履带拖拉机4种轴类零件加工生产线整合后，零件完成全工序加工最多利用设备数量为11台，仅相当于4种零件原加工设备数量的26%。经过验证，新方案不仅降低了人员配置需求、提高产品质量，而且能够根据产品的尺寸变化进行实时调整。产能效果如表1所示，可以满足日常140马力履带产品主机的生产需求。

表1 4种轴类零件班产量

3 结语

在加工轴类零件时，考虑到其一般工件特性，一定要充分考虑加工时因夹紧产生的变形因素，在零件结构允许的情况下，最好能利用工艺凸台以减小因夹紧产生的变形。经过目前的批量生产验证，采用上述加工方法产品质量稳定。

［1］黄鹤汀，吴善元.机械制造技术［M］.北京：机械工业出版社，2008.

［2］王孝达.金属工艺学［M］.北京：高等教育出版社，1997.

［3］文九巴.机械工程材料［M］.北京：机械工业出版社，2011.

Processing Scheme of Shaft Parts for 140 horses Tracked Tractor

ZHANG Jin-hui，ZHANG Ying-qing，LI Guo-dong，DONG Jian-mei
（First Tractor Co.，Ltd.，Luoyang，Henan 471003，China）

Based on the analysis of the machining technology and precision requirements of four kinds of shaft parts such as the wheel axle of tracked tractor，the processing methods and methods of key dimensions of shaft parts are determined，especially for different shaft parts，precision requirements and other issues，and the paper also puts forward the relevant process improvement measures.

tracktractor;heavywheelaxle；processprocessing；shaftparts

S219

A

2095-980X（2017）02-0072-01

2017-01-13

张金辉（1987-），男，助理工程师，主要研究方向：传动系壳体类、轴类零件的工艺。