TC64高压泵体加工工艺设计及技巧分析

王宝剑

（南通柴油机股份有限公司技术中心，南通 226014）

TC64高压泵体加工工艺设计及技巧分析

王宝剑

（南通柴油机股份有限公司技术中心，南通 226014）

通过介绍一种经济有效的高压泵体加工工艺流程，阐述关键工艺技术的要点，并分别介绍高压泵体柱塞孔、凸轮轴孔、高压泵体下油箱等加工技巧及工艺应用状况等。

TC64高压泵体 工艺 加工

TC64柴油机是通柴公司最新设计并投产的战略性产品，该产品采用电控单体泵技术。高压泵结构紧凑，其设计要求高，高压泵体的主体材料为HT250，高压泵体的加工质量直接影响柴油机整机性能。

1 加工工艺设计原则

首台高压泵体是按照“先进性、适用性、可靠性、安全性、经济合理性”的工艺原则在五面体数控机床（TH42200-400/H）试制，首台高压泵体的试制过程体现了加工工序集中的理念，个别工序有超差现象。综合上述考虑，在设计新加工工艺时侧重考虑两点：第一，提高高压泵体加工质量；第二，提高高压泵体产能。

2 高压泵体加工部件加工工艺流程及重点工艺分析

2.1 高压泵体加工工艺流程

OP10 铣削 粗精铣泵体顶面及底面，各留0.5mm余量；

OP20 磨削 粗磨泵体顶面及底面，各留0.2mm余量；

OP30 镗削 粗镗、铰削8Xø50H8至ø45H9；

OP40 磨削 精磨泵体顶面及底面，达图样最终尺寸；

OP50 数控加工 以高压泵体顶面及两端ø45H9孔定位加工泵体底面各孔系；

OP60 数控加工 以高压泵体底面及ø8.5H8定位加工泵体顶面各孔系；

OP70 数控加工 以高压泵体底面及ø8.5H8定位加工泵体四周面和孔系；

OP80 钻削 钻3Xø12长油孔（通孔）；

OP90 钻削 钻泵体两侧面及两端面螺纹底孔及光孔；

OP100 攻丝 攻泵体两侧面及两端面螺纹孔；

OP110 钻削 在泵体底面钻5Xø5斜油孔（与ø12长油孔钻通）。

2.2 高压泵体下油箱加工工艺流程

OP10 数控加工 粗精铣下油箱结合面并加工结合面各孔系；

OP20 磨削 下油箱结合面与加强筋互为基准，精磨下油箱结合面达尺寸；

OP30 铣削 铣削2Xø100H8内侧端面；

2.3 高压泵体组合体加工工艺流程

OP10 数控加工 以高压泵体顶面及ø52H8定位半精加工凸轮轴孔和卡环槽；

OP20 数控加工 精镗5Xø77H6凸轮轴孔；

OP30 数控加工 精镗2Xø100H8轴承孔；

OP40 钳加工 拆卸高压泵体加工部件各零件；

OP50 清洗 清洗高压泵体各零件；

OP60 钳加工 装配高压泵体加工部件各零件。

2.4 定位基准的选择和分析

高压泵体由结合面、柱塞孔、轴承孔、油孔、连接孔等构成。考虑到高压泵体结构比较特殊和选择基准要以保证加工精度和装夹方便为出发点，将采取一面两销的定位方式。具体定位流程如下：第一步，半精加工高压泵体顶面和结合面后以高压泵体顶面和顶面两端的柱塞孔ø45H9来定位加工高压泵体结合面各孔系；第二步，以高压泵体结合面和连接孔ø8.5H8定位精加工高压泵体顶面各孔系；第三步，以高压泵体顶面和两端柱塞孔ø52H8定位加工四周面及各孔系。

2.5 高压泵体清洗

高压泵体清洗将采用超声波清洗机清洗，考虑到高压泵体结构特点和外形尺寸比较大的特点，清洗机采用了五个工位和料框的形式。对清洗温度及相关溶剂的浓度有适当要求。如：清洗液温度控制在45～55℃，粗洗槽清洗剂浓度为5%～10%，超声波槽清洗剂浓度为3%～5%，防锈槽防锈剂浓度为10%，允许适当调整。具体清洗工艺流程是：上线清洗→粗洗→超声波清洗→水洗1→水洗2→防锈洗→下线清洗。

3 加工难点调整及加工技巧分析

3.1 高压泵体柱塞孔加工

首台高压泵体样机在装配单体泵时发现，单体泵不能自由装入高压泵体ø50H8柱塞孔内，经查检验数据发现ø50H8和ø52H8柱塞孔尺寸，同轴度等均满足图样，经对比粗糙度样块发现柱塞孔内壁比较粗糙。基于上述问题，现对高压泵体柱塞孔加工进行改进，将该工序加工机床由五面体改进为立式加工中心，同时对加工参数等进行优化，孔加工工步分别为粗镗ø47.3、半精镗ø49.6、精镗ø50H8，精加工切削参数选择S600r/min、F40mm/min，改进后的柱塞孔满足图样要求。

ø50H8柱塞孔中间有一段ø52环槽，加工该环槽时选用ø45mm厚5mm的锯片铣刀，采用螺旋下刀的方式进行加工，铣削加工程序如下（数控系统为：SINUMERIK 840D）：注释说明

L1.SPF 子程序名

G90G00Z-64 快速走刀至环槽中心上部

G01G91X3.5F60 X方向工进

G02I-3.5 顺时针圆周铣（清根）

G02Z-41I-3.5J0TURN=40F200 螺旋下刀铣削

G02I-3.5 顺时针圆周铣（清根）

G01X-3.5 工进至环槽中心

G00G90Z100 退刀至工件顶面

M17 返回主程序柱塞孔ø52H8与ø50H8采用20°倒角过渡连接，因连接角度和加工空间比较特殊，现采取自制倒角刀，倒角刀外圆直径设计为ø52f7，采用柱塞孔ø50H8定位手动倒角，倒角刀角度为20°，刀片材料为YG6。手动倒角时需先在倒角刀的刀片及外圆上均匀涂抹煤油，手动切削加工时通过控制刀具深度来控制20°倒角深度。

3.2 凸轮轴孔加工

3.3 高压泵体下油箱平面度的保证

高压泵体下油箱平面度要求为0.15，对于总长达728mm壁厚为6mm的薄壁壳体加工难度较大。在首台样品试制时，安排在加工中心分层铣削、精铣来完成。因零件结构的特殊性，夹紧力、切削力等对结合面平面度影响很大且不易控制。现采取如下改进措施：第一，下油箱在加工中心铣削平面时留1mm加工余量；第二，将高压泵体下油箱反扣在磨床工作平台上将下油箱两根加强筋磨出即可；第三，将高压泵体下油箱平放在平面磨床工作平台上磨下油箱结合面，参考尺寸14。按照此方法加工出下油箱结合面经检验满足图样要求。按照此方法需注意下油箱在平面磨床磨削时每次进刀量取选用范围的下限，最终磨削完成时需清光火花，这样更有利于提高下油箱结合面的平面度。

3.4 高压泵体下油箱主轴承孔端面的加工

高压泵体下油箱2Xø100H8内侧端面与凸轮轴保持架干涉，根据产品三维图样显示，凸轮轴保持架端面与ø100H8主轴承孔端面距离为理论距离为1.5mm，此外，高压泵体ø100H8主轴承孔的深度为20mm，会影响下油箱ø100H8轴向的进一步加工，现采取在卧式铣床采用下油箱端面及底部筋平面进行定位，利用ø100后4mm的锯片铣刀进行铣削，确保ø100H8内侧端面（飞边轮廓）低于ø100H8圆周，并确保主轴承20mm宽度。经试装配，下油箱与凸轮轴保持架干涉问题消失。

4 结语

按照加工工艺制造的高压泵体通过海克斯康三坐标测量符合图样要求。此加工工艺使用设备少，投资成本小，短时间内能制造出合格产品。为同行业提供比较好的方法和思路，同时为通柴公司高压泵体产能提供有力保障。

[1]王宝剑.TC64气缸盖试制工艺设计及技巧分析[J].河南科技，2014，（23）.

Design and Technical Analysis of TC64 High Pressure Pump Body

WANG Baojian
(Nantong d iesel engine L imited by Shar e Ltd Technology Center, Nantong 226014)

Through the introduction of a kind of economic and effective high-pressure pump body machining process, expound the key technology points respectively, and the high pressure pump cylinder hole, cam shaft hole, the high-pressure pump body tank and other processing techniques and technology application status.

TC64 hi gh pressure pump body, technology, processing