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1、問題的提出
1.1 TBG38型手持式氣動破碎機簡介
   TBG38型氣動破碎機（如圖1），是在調研了國內外同類產品的生產企業（如美國的英格索蘭、日本的壽力一古河、瑞典的阿特拉斯、我國的通化風動工具廠等）的產品性能參數，同時又是在總結小型C10型氣動破碎機的基礎上，應市場需求而生產的一種大功率、手持式氣動沖擊破碎設備。該機通過裝在缸體中的被動式配氣閥配氣，推動活塞以一定的頻率撞擊墊錘打擊鋼釬或鋼鏟尾部完成對混凝土、瀝青路面、軟巖石、凍土層、冰層等的破碎；在煤礦采煤作業中碎煤、刨柱腳坑；在水利工程施工中碎巖開挖水溝（渠）等，主要用于建筑安裝及拆除工程，筑路及路面施工，煤礦采煤工程。該機試制投放市場（如青海橋頭鋁電股份有限責任公司、華煤集團凈石溝煤礦有限責任公司等）后因高效率、低能耗，極大地提高了勞動生產率，降低了勞動強度，創造了效益而躍居國內同類產品領先水平，受用戶歡迎，具有良好的市場前景。
    缸體是該機中最為關鍵的零件。合理的結構設計與選材，并制定相應的加工工藝規程就成了該機生產的關鍵。
1.2試制完成后大批生產時缸體加工所面臨的難題
    在該機的試制生產中，缸體（如圖2）采用了標號妒800 -8．熱處理硬度HRC26.5 -34.5的奧貝球鐵．在遵循一定的加工工藝規程條件下，生產加工出符合設計要求和工藝規范的合格零件，經工業試驗驗證完全能夠滿足使用性能要求。在小批量試制結束后，正式轉入大批量生產時，發現原設計缸體鑄件毛坯上有10個∮11mm，縱深為118H11的小配氣孔的機械加工成為該件加工的難點。既使在使用專用工裝夾具（如圖3）的條件下，由于奧貝球鐵硬度較高，粘刀現象嚴重，再加上小徑深孔加工時，鉆頭的冷卻和排屑比較困難，小徑鉆頭剛性有限，振動、跳鉆、鉆頭折斷、夾具損壞、甚至零件報廢時有發生，生產率低下，浪費嚴重。因此，必須對原缸體結構進行優化改進設計。
2、配氣分析
2.1回程
    圖4、圖5中，按下手柄，密封球被推開。壓縮空氣(0.63MPa)依次由氣管彎頭流入閥蓋、閥套，再由閥套流出到達閥柜與閥的左面空間。因閥右面空氣經由閥蓋小孔、缸體氣腔A與大氣相同是常壓。閥左右兩面左高右低的壓差迫使閥右端面壓向閥蓋密封了向氣腔A送氣，壓縮空氣只能由閥套小孔、閥蓋小孔、缸體上10個∮11小孔流向缸體中氣腔B。活塞兩端氣腔內氣壓B高A低，迫使活塞快速后退。這就是活塞的回程動作。
2.2沖程
    見圖6、圖7中，當活塞快速后退至左端面越過缸體排氣口時，氣腔A因密封氣壓逐漸上升，當活塞右端面回退至缸體排氣口處，氣腔B突然排氣卸壓成常壓。形成了閥兩邊氣壓左低右高．閥左移密封了閥柜通往氣腔B的氣路，閥蓋上壓縮空氣通往氣腔A的氣路打開。壓縮空氣依次通過氣管彎頭、閥座、閥蓋上的小孔進入缸體的氣腔A。這樣，活塞兩端氣腔內氣壓A高B低的壓差迫使活塞快速前沖打擊墊錘，形成了活塞的沖程動作。
    沖程、回程反復進行，就形成了對釬尾一定頻率的撞擊，從而使破碎機完成破碎工作。這10個小配氣孔的暢通和通氣量決定著整機的工作性能參數和工作的穩定性。
    基于以上分析，該缸體的優化改進設計必須圍繞性能參數不變、結構工藝性好、生產效率高、生產成本低，經濟效益高來進行。
3、優化改進方案
    經過詳細地審查該件的原結構設計及其生產工藝過程．并與加工者共同探討該件加工過程中發生的各種現象和要素。筆者決定將原來10個機∮11縱深118H11的機械加工小深孔取消，在保證配氣量和縱深不變的前提下，改為如圖4所示的長腰圓孔，在缸體毛坯鑄造時一次鑄造成功。這樣在鑄件轉入機械加工時完全免去了10個小孔的加工，同時又避免了缸體裝配時與柄體密封面膠墊脫人小孔內發生堵塞現象。