單作用徑向柱塞馬達(dá)的制造工藝

    液壓馬達(dá)有高速小轉(zhuǎn)矩和低速大轉(zhuǎn)矩兩大類，其中高速小轉(zhuǎn)矩馬達(dá)（齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)和軸向柱塞馬達(dá)等）的結(jié)構(gòu)與同類液壓泵基本相同，故材料及工藝也基本相同。這里主要對(duì)徑向柱塞式低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)的材料及工藝進(jìn)行介紹。

    以引進(jìn)意大利技術(shù)生產(chǎn)的曲軸連桿式五星輪液壓馬達(dá)（NHM型液壓馬達(dá)）為例進(jìn)行介紹。

    (1)結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求NHM型液壓馬達(dá)主要由曲軸1、殼體2、配流盤(pán)4、柱塞缸6、柱塞7和連桿8等零件組成（圖Q）。當(dāng)經(jīng)配流盤(pán)4的高壓油進(jìn)入柱塞缸6時(shí)，在柱塞7上產(chǎn)生液壓推力，該推力通過(guò)連桿8作用于偏心曲軸1的中心，使輸出軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，配流盤(pán)4隨之一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)柱塞位置到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，柱塞缸6便由配流盤(pán)接通馬達(dá)的排油口，柱塞便被曲軸向上推，此時(shí)，做功后的油液通過(guò)配流盤(pán)排回油箱。各柱塞依次接通高、低壓液壓油，各柱塞對(duì)輸出軸中心所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩同向相加，使馬達(dá)輸出軸獲得連續(xù)而平穩(wěn)的轉(zhuǎn)矩，改變液壓油供油方向可使液壓馬達(dá)反向旋轉(zhuǎn)；如將配流盤(pán)轉(zhuǎn)1800裝配，也可以使馬達(dá)反轉(zhuǎn)。此種馬達(dá)具有噪聲低、效率高、可靠性好的特點(diǎn)，是國(guó)內(nèi)注塑機(jī)行業(yè)的首選產(chǎn)品。

    為了保證馬達(dá)的性能和使用壽命，對(duì)曲軸、殼體、連桿等關(guān)鍵零件的材料和加工精度等都有較高要求。

    (2)關(guān)鍵零件的材料和工藝要求

    ①曲軸  它是該型液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩輸出機(jī)構(gòu)。它不但需要具有足夠的強(qiáng)度，而且它的偏心曲拐又是軸承的內(nèi)圈，必須具有較高的硬度。因此，選用滲碳鋼結(jié)合表面滲碳淬火工藝，使其在保證足夠的表面硬度的基礎(chǔ)上，在曲軸芯部具有較強(qiáng)的韌性。在加工時(shí)，必須注意曲拐表面的形狀尺寸及兩端軸承擋圈的同軸度及平行度。

    由于曲軸采用滲碳鋼表面滲碳淬火，淬火后變形及硬度高給精加工帶來(lái)一定困難：曲拐處兩邊凸出部較薄，容易脆裂；曲拐偏心大，易產(chǎn)生淬火變形。此外加工精度要求高。解決的辦法是：在粗車(chē)后進(jìn)行正火，消除切削應(yīng)力，減少變形并為滲碳做準(zhǔn)備；適當(dāng)增加磨削余量，增加滲碳深度，避免淬火變形；在滲碳時(shí)，在薄壁處涂保護(hù)層，以減少滲碳量，避免淬裂；采用花鍵磨床及電脈沖加工，最終對(duì)花鍵及平鍵槽進(jìn)行位置及尺寸修正。

    曲軸加工工藝過(guò)程為：模鍛加工→平頭→劃線打中心孔→粗車(chē)放余量2mm→正火，消除內(nèi)應(yīng)力→精車(chē)軸擋外圓，留余量0. 6～0. 8mm-精車(chē)曲拐，留余量0.6～0.8mm→銑端面槽→銑封塊缺口→配封塊→銑鍵槽，留余量0.2～0.3mm→打端面槽內(nèi)中心孔→去毛刺→滲碳淬火→磨外圓→磨曲拐→電脈沖加工平鍵槽→清洗烘干→檢驗(yàn)。

    ②連桿  它在該馬達(dá)中起著力的傳遞作用。它與曲軸外面的軸承外圈弧面接觸，形成摩擦副起到密封作用；與柱塞內(nèi) 孔球面接觸，同樣形成摩擦副也起到密封的作用，另外還起到萬(wàn)向節(jié)的作用。這就要求連桿的圓弧面與球面都要光滑、耐磨、配合尺寸準(zhǔn)確。而且，它又是傳力機(jī)構(gòu)，要求具有足夠的強(qiáng)度和剛性。

    連桿一端為內(nèi)圓弧面，另一端為圓球面，是不規(guī)則的異形零件，加工裝夾非常困難。為了便于加工，在鑄造時(shí)應(yīng)將五個(gè)或六個(gè)零件合鑄成一體，待加工完畢后再切開(kāi)，這樣既可提高工效，又能保證加工精度。加工時(shí)，為了減小切開(kāi)后的內(nèi)圓弧面變形和熱處理時(shí)變形，盡量減少切削應(yīng)力，故要盡可能采用精密鑄造方法，以減少毛坯的加工余量。在數(shù)控車(chē)床上加工圓球面，再在球面磨床上精磨，既可保證加工精度，又可提高工效。

    連桿的加工工藝過(guò)程為：精密鑄造→正火(230～260HB) →車(chē)內(nèi)、外圓，內(nèi)孔放磨量0.3～0.4mm→車(chē)球面，放磨量0.3～0.4mm→鉆通油孔→磨內(nèi)孔達(dá)到圖紙要求→切開(kāi)→去毛刺倒角→表面處理氮化→研磨→清洗烘干→檢驗(yàn)。

    ③殼體它是該液壓馬達(dá)的基體，所有零件都安裝在殼體上，它又是配流的關(guān)鍵零件，不但后平面上的配流孔必須與配流器保持同等分，而且五個(gè)柱塞缸也必須與配流孔在同一分度平面上。否則，配流不平穩(wěn)，影響液壓馬達(dá)的穩(wěn)定性和效率。其次，它又是曲軸的安裝基體，兩個(gè)軸承安裝孔必須在同一軸線上，因此加工的等分精度與同軸度是該零件的加工關(guān)鍵。另外，配流器和殼體后平面的回轉(zhuǎn)摩擦與五個(gè)柱塞缸的安裝連接還要求殼體有高度的耐磨性和剛性，故選擇球墨鑄鐵QT600或合金鋼鑄件，要求其熱處理硬度在230～260HB左右。

    殼體的加工難度是：軸向尺寸公差；五個(gè)柱塞孔與配流孔的角度控制；五個(gè)配流孔之間的分度及與兩定位銷孔的分度角度控制；兩軸承座孑L的精度。

    采用一臺(tái)臥式加工中心和一臺(tái)立式加工中心，在加工中心上采用一次定位將全都工序加工完畢的工藝方法，結(jié)合鑄件采用精密鑄造工藝，可以滿足上述工藝難題，大大提高工效。

    殼體的加工工藝過(guò)程為：精密鑄造→正火(230～260HB) →車(chē)小端定位外圓→加工內(nèi)孔兩軸承擋及鉆孔攻螺紋→加工五個(gè)柱塞孔及平面配流盤(pán)上的孔、鉆定位孔并攻螺紋→鉆五個(gè)斜通油孔→磨小端配流平面→修去所有加工后毛刺→清洗烘干→檢驗(yàn)。