高壓共軌管加工工藝可行性研究

1、<p>　　高壓共軌管加工工藝可行性研究</p><p>　　摘要：本文主要對(duì)高壓共軌管加工工藝流程進(jìn)行可行性研究，重點(diǎn)對(duì)鉆孔和去毛刺工序工藝可行性進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，并制定出最佳的生產(chǎn)工藝方案。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高壓共軌管 數(shù)控多軸鉆床 磨粒流去毛刺 </p><p><b>　　0 引言 </b></p&g

2、t;<p>　　隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染的加重，為了節(jié)約能源、降低排放，柴油機(jī)電控噴射技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。在既要保住直噴柴油機(jī)卓越的燃油經(jīng)濟(jì)性能，又要滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的情況下，高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了巨大的威力：不僅進(jìn)一步降低燃油消耗、增強(qiáng)了動(dòng)力性能、滿足了更加嚴(yán)格的排放法規(guī)，而且具有更高的噴射壓力和更加靈活的噴油方式。 </p><p>　　1 高壓共軌管零件介紹 </

3、p><p>　　1.1 高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng)能夠有效的改善柴油機(jī)的排放性能，完全滿足降低排放，提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性方面的時(shí)代要求。高壓共軌管是供油系統(tǒng)的核心部件之一。高壓共軌管圖紙如下圖所示： </p><p>　　1.2 高壓共軌管圖紙基本信息 </p><p>　　原材料為AISI 304不銹鋼無縫鋼管，外徑為Ф21±0.1mm、長度317±0.

4、3mm、壁厚2.8mm，管子上有2-Ф11.87（0，-0.05）mm、2-Ф11.97（0，-0.05）mm、5-Ф5.2 </p><p>　　（0，-0.2）mm共9個(gè)小孔。 </p><p>　　2 高壓共軌管加工工藝流程 </p><p>　　下料―端口去毛刺―鉆孔―磨粒流去毛刺―高壓水槍沖洗―超聲波清洗。 </p><p>　　3

5、 各工序工藝分析 </p><p><b>　　3.1 下料： </b></p><p>　　使用全自動(dòng)切割機(jī)裝卡Ф21夾具進(jìn)行下料長度尺寸317±0.3mm。 </p><p>　　3.2 端口去毛刺： </p><p>　　使用直管去毛刺機(jī)，按高壓共軌管長度尺寸調(diào)整兩滾刷距離，刷掉管子兩端端口毛刺。 <

6、;/p><p><b>　　3.3 鉆孔： </b></p><p>　　鉆孔工序需加工2-Ф11.87（0，-0.05）mm、2-Ф11.97 </p><p>　?。?，-0.05）mm、5-Ф5.2（0，-0.2）mm共9個(gè)小孔。 </p><p>　　3.3.1 方案一：立式加工中心； </p><

7、;p>　　使用可自動(dòng)換刀（至少6-8把刀）且附帶第4軸的立式加工中心加工小孔。使用第四軸裝卡工件一端，另一端用輔助工裝卡定位；采用定心鉆引孔-粗鉆孔-銑孔的流程，加工中心自動(dòng)換刀，第四軸旋轉(zhuǎn)定位加工共軌管，所使用的刀具為按圖紙要求孔尺寸專門定制的非標(biāo)準(zhǔn)合金刀具；此方案加工的優(yōu)點(diǎn)是一次裝卡完成工件所有孔加工，孔定位精度較高；缺點(diǎn)是單件裝卡加工效率較低，適合中、小批量訂單生產(chǎn)。 </p><p>　　3.3.2

8、 方案二：數(shù)控多軸鉆床： </p><p>　　本機(jī)床為PLC編程控制；設(shè)有制動(dòng)、手動(dòng)、急停按鈕；手動(dòng)按鈕，完成調(diào)整機(jī)床各定位后，自動(dòng)完成工件壓緊、快進(jìn)、工進(jìn)、快退、放松工件。此設(shè)備需定制采購。 </p><p>　　高壓共軌管鉆孔工藝過程：共需三臺(tái)數(shù)控多軸鉆床，3套裝卡定位胎具，一次裝卡兩件共軌管毛坯同時(shí)加工；第一臺(tái)數(shù)控多軸鉆床使用刀具為Ф5及Ф11.6合金鉆頭；第二臺(tái)數(shù)控多軸鉆床使用刀

9、具為定制刀具合金階梯鉸刀，上部直徑Ф11.97（0，-0.02），下部階梯直徑Ф11.87（0，-0.02）；第三臺(tái)數(shù)控多軸鉆床使用刀具為Ф5合金鉆頭。 </p><p>　?、偌庸ね瓿砂藗€(gè)Ф11.6孔和八個(gè)Ф5.2孔；將兩工件手工上料裝卡在定位胎具上→按下啟動(dòng)按鈕→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱下滑與下胎板將工件夾緊→12個(gè)軸快進(jìn)→鉆孔→完成兩工件鉆孔→12個(gè)軸快退→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱上滑與下胎板分開→手工

10、取下兩工件→如此循環(huán)。 </p><p>　?、诩庸ね瓿伤膫€(gè)Ф11.87孔和四個(gè)Ф11.97孔；將兩工件手工上料裝卡在定位胎具上（用兩個(gè)Ф5.2孔定位）→按下啟動(dòng)按鈕→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱下滑與下胎板將兩工件夾緊→12個(gè)軸快進(jìn)→合金階梯鉸刀鉸孔→完成兩工件鉸孔→12個(gè)軸快退→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱上滑與下胎板分開→手工取下兩工件→如此循環(huán)。 </p><p>　　③加工完成兩個(gè)Ф

11、5.2孔；將兩工件手工上料裝卡在定位胎具上（用四個(gè)Ф11.87孔和四個(gè)Ф11.97孔定位）→按下啟動(dòng)按鈕→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱下滑與下胎板將兩工件夾緊→12個(gè)軸快進(jìn)→鉆孔→完成兩工件上偏移30°（兩個(gè)Ф5.2孔）→12個(gè)軸快退→上胎板在油缸作用下通過導(dǎo)柱上滑與下胎板分開→手工取下兩工件→如此循環(huán)。 </p><p>　　鉆孔工序小結(jié)：提樣及小批量階段建議采用方案一立式加工中心，此設(shè)備為通用設(shè)備；大

12、批量生產(chǎn)建議使用方案二數(shù)控多軸鉆床，此設(shè)備需為專用設(shè)備；優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，改善產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率；②降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量；③鉆床系統(tǒng)工作平穩(wěn)，滿足工作要求。 </p><p>　　3.4 磨粒流去毛刺：利用傳統(tǒng)的加工方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)共軌管交叉孔處去毛刺及倒圓角是極其困難的，磨粒流加工技術(shù)是國外70年代末發(fā)展起來的一項(xiàng)精飾去毛刺新工藝，磨粒流超精密拋光技術(shù)能夠很好的解決內(nèi)部深孔、交叉孔、細(xì)小孔

13、、溝槽等處的去毛刺、拋光以及尖邊倒圓的最有效辦法。磨粒流加工工藝是使有粘彈特性的磨料在壓力作用下往復(fù)擠過工件的內(nèi)外表面、邊緣和孔道，對(duì)通道面和邊角進(jìn)行去毛刺、拋光和倒圓角的工藝過程，以達(dá)到工件去毛刺、去銳邊和拋光等光整加工的目的。這一工藝尤其適用于通常較難拋光的內(nèi)腔形狀。利用磨粒流中的磨粒充作無數(shù)的切削刀具，以其堅(jiān)硬的鋒利的棱角對(duì)工件表面進(jìn)行反復(fù)切削，從而達(dá)到去除毛刺目的。 </p><p>　　磨粒流加工技術(shù)的

14、工藝特點(diǎn)： </p><p>　?、龠m用范圍：粘彈特性的磨料是一種具有半固態(tài)流動(dòng)性的物體，具有可塑性，又有彈性，它可以適應(yīng)各種復(fù)雜表面的拋光和去毛刺；對(duì)于傳統(tǒng)工具難以接觸的零件內(nèi)腔，這種粘彈性介質(zhì)在壓力作用下可以流動(dòng)，流過的任何部位都將實(shí)現(xiàn)光整加工，去毛刺的小孔孔徑最小可達(dá)0.2mm。 </p><p>　?、诩庸ば剩耗チ狭鲃?dòng)加工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，材料去除量一般為0.01～0.1mm，加

15、工時(shí)間通常為1～5分鐘；可多件同時(shí)加工來提升效率。 　?、郾砻尜|(zhì)量：加工后的表面粗糙度與原始狀態(tài)和磨料粒度等有關(guān)，一般可降低為加工前粗糙度值的十分之一，最低的粗糙度可以達(dá)到Ra0.025μm的鏡面。磨料流動(dòng)加工可以去除在0.025mm深度的表面殘余應(yīng)力；可去除前面工序形成的表面變質(zhì)層和表面微觀缺陷。 </p><p>　?、芗庸ぞ龋耗チＡ骷庸な且环N表面加工技術(shù)，因此它不能修正零件的形狀誤差切削均勻性可以保持在

16、被切削量的10%以內(nèi)，尺寸精度可控制在微米的數(shù)量級(jí)。 </p><p>　　在工藝實(shí)施中，通常采用兩個(gè)相對(duì)的磨粒缸，使磨粒流在零件和夾具所形成的通道中來回流動(dòng)。磨粒流所流經(jīng)的任何部位都將被光整，對(duì)于那些一般工具難以接觸的零件內(nèi)腔，磨粒流加工技術(shù)的優(yōu)越性尤為突出。當(dāng)磨粒均勻而漸進(jìn)地對(duì)通道表面或邊角進(jìn)行工作時(shí)，產(chǎn)生去毛刺、拋光、倒角的作用。由以上分析可見使用磨料流加工機(jī)床去除高壓共軌管內(nèi)孔毛刺應(yīng)該能夠完全達(dá)到圖紙上“

17、零件必須無毛刺”的技術(shù)要求。 </p><p>　　3.5 高壓水槍沖洗： </p><p>　　使用高壓水槍沖洗清除管子內(nèi)外壁殘留的磨粒。 </p><p><b>　　3.6 清洗： </b></p><p>　　使用超聲波清洗機(jī)加入清洗劑清洗、烘干，使高壓共軌管管子內(nèi)外壁清潔、無異物、無油脂殘留，表面張力≥38mN

18、/m達(dá)到圖紙要求。超聲波清洗的優(yōu)點(diǎn)： </p><p>　?、偾逑葱Ч?，清潔度高且全部工件清潔度一致； </p><p>　?、谇逑此俣瓤欤岣呱a(chǎn)效率； </p><p>　　③不須人手接觸清洗液，安全可靠； </p><p>　　④對(duì)深孔、細(xì)縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈； </p><p>　?、莨?jié)省溶劑、熱能、工

19、作場(chǎng)地和人工等。 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　上述對(duì)高壓共軌管加工工藝流程中下料、端口去毛刺、高壓水槍沖洗、超聲波清洗四道工序進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和介紹，主要詳細(xì)分析了鉆孔和磨粒流去毛刺兩道關(guān)鍵工序的技術(shù)工藝可行性；由上述對(duì)各工序的理論分析可知，按高壓共軌管加工工藝流程來進(jìn)行生產(chǎn)加工從理論上分析能夠達(dá)到圖紙要求。 </p&g

20、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]羅富坤.柴油機(jī)高壓共軌電控噴油技術(shù)簡(jiǎn)介[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械，2008（10）. </p><p>　　[2]向紅，陳仕品.柴油機(jī)高壓共軌電控燃油噴射技術(shù)[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2006（05）. </p><p>　　[3]李明誠.柴油機(jī)高壓共軌噴射系統(tǒng)的合理