某发动机前油封座的加工工艺设计

张黎明

（湖北省十堰市科技学校, 湖北 十堰 442701）

1 零件简介

十堰市科技学校校办工厂加工某汽车发动机前油封座零件，产品外形呈圆环状（图1、图2所示），材料为粉末冶金制件，月供1万件。依据毛坯、零件图可知，该件用于配合部位的精度要求高，形位公差为0.02 mm，外圆表面粗糙度为Ra为0.8 μm，内径公差最小为Φ104+0.040.00mm。

图1 毛坯图（mm）

图2 零件图（mm）

2 加工工艺分析

该零件正反面车削加工后，钻铰，因产量大、形位公差、外表面粗糙度要求高，结合湖北省十堰市科技学校设备情况，考虑以下工艺方案：

1）工艺方案一。夹外圆车Φ104 mm、Φ66 mm孔→调头夹外圆车Φ109.5 mm→夹Φ109.5 mm或Φ104 mm内孔车外圆Φ114.5 mm→钻铰Φ6 mm孔。

2）工艺方案二。专用夹具夹外圆车Φ104 mm孔、Φ66 mm孔、Φ109.5 mm孔（自定车刀）→Φ104 mm孔定位，轴向夹紧，车外圆Φ114.5 mm→钻铰Φ6 mm 孔[1，2]。

图3 数控车削工步图

工艺方案一不需要做专用夹具，利用（数控）车床自带三爪卡盘即可完成，省去了夹具设计与制做费用，来料即可加工；同时也存在因工艺路线长、装夹次数多而造成的加工时间长，形位差难保证等不足，另外工厂设备工位也制约了月供1万件的数量，很难完成生产任务。

工艺方案二最大的优点是加工时间短，装夹次数少，设计基准与加工基准重合，加工精度高，对操作者的技能水平和经验要求不高，工厂设备也可以得到保障。

对比二种方案，结合工厂实情，选方案二即快又准：在车削环节，装夹2次（即夹外圆一次、内孔定位且轴向夹紧一次）；采用自制L型刀杆一次性加工两个端面，保证了这一最难技术要求；而对于外圆加工表面粗糙度Ra为0.8 μm，采用VNGA160404陶瓷刀片，最大限度地发挥了陶瓷刀片的硬度高、耐磨性好的特点，依据:

式中：Vc为表面线速度，m/mm；ap为背吃力量，mm；F为进给速度，mm/r。

通过公式Vc=D·π·n/1 000（D为工件直径，mm；n为主轴转速，r/min）可得到较为合理的切削参数，达到外圆表面粗糙度的要求[3]。

3 结论

经过近2万件的生产，产品合格率基本保持在98.8%以上，为工艺人员提供以下经验可参考：

1）依零件（毛坯）结构特点，创新安排工艺，一举多得，本文中依据毛坯本身Φ66 mm大孔，创新工艺，一次性车前后面，满足了多个要素标准。

2）大批量生产，建议自定刃具、夹具与检具，以提高生产效率。

3）高精度零件夹具何考虑在加工零件机床上制作，克服安装调试夹时间。

[1]吴宗泽.机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2008.

[2]王光斗.机床夹具设计手册[M].北京：上海科学技术出版社，2000.

[3]陈宏钧.实用机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，2009.