保证摇臂位置精度的工艺优化分析

郭 蕊 武海亮

（济南重工股份有限公司，济南 250109）

步进式冷床中的零部件摇臂，摇臂结构由两组臂和一根长轴组成，孔轴的位置精度要求较高（见图1），且该摇臂需要批量投产。类似零部件的常规方法是焊后再整体加工两臂孔及其轴的尺寸，以保证位置精度及其两臂的关联孔的配合精度。由于两臂之间的相对位置精度要求较高且一端偏重，如果按照原来的加工工艺不仅精度上难以保证，还对车床产生损坏。为节约成本，保证产品质量，对产品的设计图纸稍加改进又设计了一种简易辅助组点工装，经使用证明，该方案简单可行，工装结构简单，易加工，易上下活，省时、省力，节约成本。

图1 摇臂结构图

2 优化方案及工装结构

2.1 设计图纸改进及其制作方案

原生产方案：图1中序号1臂和序号2臂是两片单独的臂，其制作工艺：下料（留有余量）—组点—焊接，焊后整体加工。加工过程中，由于工件整体存在偏重现象，需要添加配重块，工件本身重量就很大，再加一配重块不仅费料费力而且增加了机床的负荷。

改进后的制作方案：将这两种臂（臂1和臂2）分别通过添加连接板分成两组独立的部装，组点焊接完成后转镗床加工内孔及其装配面达图纸尺寸精度要求，轴也是单独加工经过粗车—调质—半精车—精车工序完成；最后通过设计辅助工装，将这两组臂和轴按照图纸要求组点—加固—焊接—热处理（以确保应力释放后），再将连接板割掉并修磨（注：焊接时采取添加保护措施以确保加工面不受损害）。

2.2 工装结构

工装结构组成如图2所示，包括工装芯轴A、V型块A、底板、V型块C、垫块B、工装芯轴B、和12块筋板。在底板上，根据轴及其工装芯轴A和B的相对位置固定三对U型块，并且这三根轴均是按照两臂的位置尺寸加工成阶梯轴以便轴向定位。这样的工装结构方便加工、便于上下活、可多次重复使用，符合生产实际应用。

3 结语

工装制作结构简单，现场使用、操作容易，费用低，工装的使用成功保证了产品所要求的尺寸精度，又减轻了对车床的损害，还大大节约了机加工成本，普通小镗床就可以解决机加工工作量，不需要昂贵的数控机床，使用工装后，大大提高了工作效率，保证了生产工期。

图2 工装结构示意图