压力机连杆表淬圆弧面加工新工艺与拓展应用

梅 冬

（扬力集团股份有限公司 锻造研究所，江苏 扬州 225127）

压力机连杆小端表淬圆弧面加工的传统工艺为数控精铣后表淬，最后钳抛配研。因连杆小端圆弧面表淬后硬度极高，无法常规加工并产生形变，后期通过钳修配研工作量巨大且效果不佳，效率低，精度低，且成本高，满足不了设计和装配要求。

为保证设备精度，降低劳动强度和生产成本，通过实践与探索，一种专用磨削刀具——数控磨削的新工艺应运而生，收到了较好效果。本文对压力机连杆小端表淬圆弧面加工的传统工艺和新工艺作介绍，并对新工艺实施要点和相关拓展作简介。

1 传统加工工艺

压力机连杆小端表淬圆弧面加工的传统工艺要求见图1 所示。既有同轴度公差要求，又有表面粗糙度要求。

图1 连杆简图

传统加工工艺方案：选择加工精度较高的数控落地镗铣床,通过如图2 所示专用工装夹具夹紧定位后，通过百分表找正小端已加工内孔侧母线，回转工作台找正小端内孔，数控编程工作台回转进行精铣加工到位；后转热处理半圆弧表淬处理HRC52-58；最后钳工抛光配研。

图2 工件装夹

虽然采用了高精度的数控落地镗铣加工中心加工，但是由于铣削圆弧面时主轴和刀具悬伸过长，精铣时容易产生振刀和退拔，分层铣削加上回转工作台回转精度也存在不可消除的误差，加工完成后经过检测，不管是形位公差还是表面粗糙度都无法达到图纸设计要求（检测数据见表1）。后序进行表淬处理后，圆弧面硬度高并产生形变，数控落地镗铣加工中心常规方法无法加工，最终只能依靠钳工抛光配研来保证设计和装配要求，加工和装配精度差，装配配研工作量和难度巨大，效率低下。

表1 连杆表淬圆弧面加工传统工艺、新工艺检验数据对比

2 新加工工艺

为解决传统加工工艺的严重不足，我们采用了一种专用磨削刀具——数控磨削新工艺，满足并超越了图纸精度要求，且显著降低了成本,并极大地提高了装配效率与精度。

新加工工艺方案：连杆半圆弧表淬前半精铣单边留0.5mm～0.8mm 磨量；圆弧面探伤检查；转热处理半圆弧表淬处理HRC52～58；后转数控龙门铣精磨半圆弧面；最后钳工配研。经过相关检测，形位公差和表面粗糙度均可达到很高的精度要求，见表1 所示[1]。

应用新工艺方案后,原本无法解决的加工和装配精度问题迎刃而解，后期装配钳工连杆接触率配研时间由原先的5～7 天缩减到1 天，装配钳工劳动强度大幅减小，装配周期大幅缩短，设备装配精度得以保证。

3 新工艺实施要点

新工艺的实施要点主要是解决表淬前铸件缺陷处理、专用磨削刀具设计、数控磨削加工细节要点问题。

3.1 表淬前铸件缺陷的处理

压力机连杆一般采用铸钢件，难免会遇到铸件本身砂气孔、粘砂、夹砂等缺陷。连杆圆弧面有表淬要求，如果在表淬前相关缺陷的发现和处理不到位，极易造成表淬后产生表面和内部裂纹而引起断裂，对压力机传动部分可靠性造成潜在不良影响，因此表淬前的半精铣加工阶段，通过对淬火部分UT 和MT 探伤检查就尤为重要，及时发现并通过相关焊接工艺补焊修复。再次进行探伤检查，确保表面和内部无影响缺陷。

3.2 专用磨削刀具设计

确定按新工艺方案执行后，需要确定相关龙门加工设备，过程要综合考虑加工机床的工件通过性和刀具设计的通用性和兼容性，保证最大程度兼容现有产品系列的加工和刀具主轴的通装[2]，如图3 所示。

图3 专用磨削刀具设计

3.3 数控磨削加工细节要点

数控龙门铣磨削时，首先要考虑磨削的安全性，配置相关安全挡板（有些机床自带护罩）。

编程准备，G41/G42 编程，调用子程序。空跑程序调试，确保程序无误[3]。

磨削前和最后精磨前用金刚石笔对砂轮进行修整，如图4 所示，先目视对刀，塞尺反复检查，当间隙小于0.1mm 时开启主轴，不可在砂轮静止状态下直接接触对刀，砂轮修整单次进刀量小于0.04mm。

图4 砂轮修整

磨削分粗、精磨，砂轮靠目视对刀，塞尺反复检查，当间隙小于0.1mm 时开启主轴，当间隙小于0.1时开启主轴，修改刀补，每次小于0.04mm，当见有磨削火花时，切屑液开，运行磨削程序，拉起挡板护罩防护，磨削过程如图5 所示。

图5 磨削过程

4 工艺拓展

此新工艺方案试验成功后，在压力机相关零件加工上也进行了拓展应用，如图6 所示，取得了满意的效果。

图6 拓展应用

5 结语

通过此次工艺改进过程可以看出，在结合数控加工的优势特点，改进了传统加工工艺后，产品加工精度充分满足了设计和装配精度要求，有力保证了压力机的产品质量。