同步链罩壳加工方案

刘幽迪

摘 要：同步链罩壳为齿轮式同步链，齿轮式同步链结构复杂，工作可靠，使用寿命长，得到广泛应用.当发动机工作时，凸轮轴上的驱动齿轮带动同步链的传动齿轮，使固定在主动齿轮轴上的主动齿轮旋转，从而带动从动齿轮作反方向的旋转，将进油腔沿齿隙与壳体壁送至出油腔。由于主、从动齿轮不断地旋转，便不断地被压送到需要的部位，壳体并附有水泵安装部位，如图所示。

关键词：同步链罩壳；齿轮轴；油腔

一、图纸难点分析

同步链罩壳，材料为铝合金，壳体长400mm宽300mm，体积较大，结构相对复杂，所以采用压力铸造，由于壳体壁薄在铸造拔模时工件容易变形，壳体壁薄，存在压紧变形，图纸要求尺寸精度要求高，对壳体进行一次性装夹，较少夹紧变形才能保证尺寸要求。 定位销至端面距离，加工采用四轴液压夹具，加工尺寸精度要求高，测量面必须在面两端取点计量，防止壳体倾斜。

综上所述：在选择精基准时，主要考虑到保证加工面的位置精度、尺寸精度和装夹方法采用基準重合原则、基准统一原则。

二、加工路线确定

制定工艺路线的出发点，应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置度精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定大批量生产的条件下，考虑到采用专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。

根据产品零件图的设计要求，要对油井进行气密性试验，首先将同步链罩壳机械加工工序（不包括去毛刺等工序）分为10序、20序、30序、40序、50序、60序（70序清理、80序气密性试验），工艺步骤遵循先粗后精、先主后次、先面后孔的加工方法。由于加工位置及尺寸的差别，10序、20序采用1台加工中心，每台加工中心有1个工位进行加工。30序、40序采用1台加工中心，30序为四轴夹具加工多个角度平面，40序手动夹具加工难度最大的油尺孔。60序、80序采用摇臂钻，加工有空间角度的孔。

三、刀具与夹具的选择

1.刀具的选择。由于刀库受限，选用加工中心有24个刀库，对刀具进行优化，此加工中心才能满足使用，精孔采用粗精加工的方式进行加工，粗加工采用定制成型复合刀，既加工孔径至合格尺寸又加工倒角，对于孔的精加工，由于大孔孔径的精度要求较高，固采用镗削的加工方式，这样既能保证尺寸要求，也能保证圆度要求和光度要求。为解决刀库限制将精度要求不高的孔径加工均采用普通复合钻头加工。这样既可满足精度加工要求，又可提高生产率，也可降低刀具的成本。

2.夹具的选择。由于加工成本并满足市场需求，10序、20序采用一台加工中心，30序、40序采用一台加工中心，将10序、20序套夹具用液压油管串联在一起，这样可以保证M55、M57指令使2套夹具同时松开和压紧，2套夹具位于一个底板之上，如加工中心工作台位置不够，也可分开单独加工。

四、 加工难点与常见问题分析

1.加工难点。工件壳体总长400mm宽300mm，毛坯铸造变形量大，加工后平面度又要求0.12，是目前同步链罩壳类要求最为严格的，在制作液压夹具时，充分考虑到平面度的保证难度，采用“三主压紧，六点辅助支撑，三点辅助压紧” 的方式进行制作，最大限度上减少对毛坯平面度的依赖。

因重要尺寸多集中在10序20序上，而10序20序又在同一台机床进行加工，导致加工需要刀具数量大于刀库的24把限制，对多数钻头类刀具进行复合，将刀具总数控制在24把。

因加工平面大，刀库容量不允许使用大直径刀具，因产品结构问题导致产品不可避免产生接刀痕，通过优化走刀路线，调整切削参数及圆弧过渡的方法解决刀痕。

毛坯过钉孔共18处，为减少砂眼，全部采用毛坯预铸，毛坯孔位置度因变形无法保证，为校准毛坯孔，减少顺孔走情况，扩孔刀具结构试验过两刃麻花钻，三刃麻花钻和直槽钻头等。

机油尺孔位置在同步链左下角，孔径公差0.02mm，孔深20mm。由于同步链罩壳长度400mm，如采用正面加工方式的话，必须使用加长刀杆，对机床、刀具、夹具有较高要求，在第一次试验时因为震刀失败。后重新设计了夹具，将壳体反向装夹，制作了装夹金刚石刀片的反镗刀杆，粗精加工的方式进行加工，保证了孔径要求。

定位销孔与中心孔距离，中心孔距离油井偏心和定位销孔相对距离要求严格，为此加工时将这些孔的粗加工放到一起加工，精加工放到一起加工，减少了工件移动、变形的影响，并通过移动到虚拟点，使刀具加工方向一致，减少机床反向间隙的影响，保证了要求尺寸。

2.常见问题分析。问题：安装大平面平面度超差。

分析过程及解决办法：（1）观察压紧顺序是否正确；（2）辅压压力是否小于主压压力，根据液压站电磁阀可以调节压力；（3）如果上述两种情况都没问题情况下分析压紧变形导致平面度超差，用百分杠杆表寻找导致变形的压板，保证压紧点与支撑点在同一点，并是点接触，对压板进行修磨，直至使变形量降到最小。

问题：安装大平面出现接刀纹。

分析过程及解决办法：改变刀具行走路线，使刀具在加工面上圆弧式行走，无停顿点，可以解决接刀痕。例如：

分析过程及解决办法：（1）根据平面两边倾斜值用CAD拉点，测出实际偏转夹具，将偏转角度值补入坐标A值；（2）检查夹具定位销是否松动；（3）销孔与定位销配合间隙是否过大；

五、结语

文中所提及的同步链罩壳只是本公司同步链产品中最为新开发的一款，公司所生产的同步链种类有很多，但是基本的加工工艺方案是一致的，就像第一章中所说的那样，共分为6个工序，这样的加工效率非常高。另外，在夹具、刀具以及加工工艺方案等方面都进行了优化。优化的目的在于提高产品质量，提高加工效率，降低生产成本，最大化的为公司赢得市场、赚得效益。