變速器箱體是機(jī)械式傳動壓路機(jī)上的重要零件随橘,其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到壓路機(jī)傳動系統(tǒng)的使用效果蕴坪。高端大因產(chǎn)品所使用的變速器箱體材料為 HT200。該變速器具有體積小黑声、結(jié)構(gòu)簡單埂体、使用方便和動作可靠的特點(diǎn)氓暖。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我公司所產(chǎn)的LSS系列振動壓路機(jī)上。以往箱體加工是在龍門刨床洛续、鏜床和鉆床上完成平面账姜、軸承擋孔和連接孔的加工,生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量難以保證盗晓,為解決上述問題,高端大因引進(jìn)了以太韓國大宇公司制造的ACE HM800臥式加工中心進(jìn)行箱體加工愕啰,取得了很好的應(yīng)用效果津霜。
零件工藝過程分析及工序安排
箱體類工件具有以下幾個(gè)特點(diǎn):一是加工內(nèi)容多,需頻繁更換機(jī)床温盅、刀具;二是加工精度要求高曹撩,采用普通機(jī)床加工質(zhì)量難以保證,且由于工藝流程長改耽,周轉(zhuǎn)次數(shù)多牡鸥,生產(chǎn)效率難以提高;三是形狀復(fù)雜,且大部分為薄壁殼體斑匪,工件剛度差呐籽,較難裝加。采用數(shù)控加工中心進(jìn)行箱體加工蚀瘸,憑借加工中心自身的精度和加工效率高狡蝶、剛度好和自動換刀的特點(diǎn)。只要制定好工藝流程贮勃,設(shè)計(jì)采用合理的專用夾具和刀具贪惹,就完全可以解決上述問題。鑒于該設(shè)備為雙工作臺寂嘉,因此奏瞬,我們將該工件B、C面上各種加工要素加工放在01工作臺上完成(加工工序1)泉孩,其余G硼端、H及排擋側(cè)面的加工要素放在02工作臺上完成(加工工序2),根據(jù)上述工序安排寓搬,設(shè)計(jì)相應(yīng)的專用夾具显蝌。
毛坯準(zhǔn)備
工件上加工中心前的準(zhǔn)備工序由其它設(shè)備來完成,如零件上G唠俄、H兩側(cè)面的粗加工惨浩,放在普通機(jī)床上加工,這樣一是減少了大余量加工造成的熱變形;二是為了加工中心提供了必要的定位基準(zhǔn);三是提高了加工效率杜戈。兩側(cè)面刨完后赫窄,以G面為基準(zhǔn)(與加工中心加工時(shí)基準(zhǔn)一致)將工件平放鉗工臺上阶桦,鉗工劃出B、C面精加工線及箱體K臭脯、H(兩側(cè))各面中心基準(zhǔn)線铜朗,供加工中心校正用。
工序1夾具的設(shè)計(jì)和使用及加工工藝過程
工藝過程及夾具的結(jié)構(gòu)和使用
1谒娩、按照前文所述嗅桑,工序1的加工工序主要包括B、C面精銑嵌障,以及C面上6-φ18孔(F)的鉆削放余。為提高加工質(zhì)量和效率,針對該工序的加工特點(diǎn)設(shè)計(jì)了一套專用夾具畦盏,該夾具由壓板1彈性定位銷2征炼、定位銷3、彈性定位銷4調(diào)整螺栓5和底板6組成躬贡。使用時(shí)谆奥,工件D面平放在四個(gè)高度可調(diào)的定位銷3組成的平面上,夾具上有兩個(gè)彈性定位銷2拂玻、4與工件上D酸些、E孔配合,即形成一個(gè)典型的一面兩銷定位檐蚜,定位銷2擂仍、4設(shè)計(jì)成彈性的,這是因?yàn)楣ぜ鶞?zhǔn)孔為毛基準(zhǔn)熬甚,其鑄造孔徑是不規(guī)則的逢渔,由于定位銷具有彈性,即使孔徑變化乡括,工件G表面仍然能夠靠平在4個(gè)定位銷組成的平面上肃廓,從而使工件能夠快速初定位。該夾具為采用孔系組合夾具诲泌,可快速拼裝和調(diào)整官澳,并具有定位精度高,加緊牢固可靠予裳,適合小批量多品種的生產(chǎn)特點(diǎn)澈渠。
1.壓板 2.彈性定位銷 3.定位銷 4.彈性定位銷 5.調(diào)整螺栓 6.底板圖2 工序1專用夾具
程序編制
加工中心具有自動換刀裝置,能在工件一次裝夾自動完成銑芙继、鉆坞鲁、鏜、鉸、攻螺紋等工序萄撇,具有高生產(chǎn)力和質(zhì)量穩(wěn)定性的特點(diǎn)圈烘。為充分發(fā)揮加工中心高效率、多功能的特點(diǎn)该眨,應(yīng)在加工程序設(shè)計(jì)上注意工序的劃分和工藝方法的合理性筋氮,它直接關(guān)系到加工中心的使用效率、加工精度兢糯、刀具數(shù)量和經(jīng)濟(jì)性等問題心唆,盡量做到工序集中、工藝路線最短勘天、機(jī)床停頓時(shí)間和輔助時(shí)間最少怔揩。設(shè)計(jì)程序時(shí),應(yīng)將一次換刀作為一個(gè)工步误辑,并注明加工內(nèi)容和要保證的尺寸要求沧踏。工步與工步之間增加M01指令歌逢,與機(jī)床上的OPTION-AL STOP開關(guān)配合使用巾钉,機(jī)床換刀后停止運(yùn)行,可檢驗(yàn)換刀的準(zhǔn)確性秘案,以對程序進(jìn)行充分驗(yàn)證砰苍,批量加工時(shí)只需將OPTIONAL STOP開關(guān)關(guān)閉,程序仍執(zhí)行連續(xù)運(yùn)行模式阱高。粗銑平面時(shí)赚导,加工余量較大,工件會產(chǎn)生較大的熱變形赤惊,應(yīng)將粗吼旧、精銑分開,使零件能夠充分冷卻未舟。設(shè)計(jì)鉆孔程序時(shí)嘶款,應(yīng)考慮孔的加工精度要求,對于精度要求一般的孔加工少烙,可以不使用中心鉆預(yù)鉆居删。鑒于鉆孔后還要攻絲,因此尸褪,可將各孔位置編成子程序榄兑,采用M98指令呼叫到主程序中,即可方便的重復(fù)使用线区,又可減少編成時(shí)坐標(biāo)的錯誤马窘。
在機(jī)床功率許可的情況下,螺孔全部采用剛性攻絲方式,以提高加工效率自幕。精鏜孔時(shí)稽徙,由于一般使用單刃鏜刀,編成時(shí)還應(yīng)注意幾個(gè)問題:一是當(dāng)手工在主軸位置裝刀時(shí)振袋,應(yīng)先用M19指令時(shí)主軸遞給很鸥,然后讓刀尖朝內(nèi)(即背對操作者)進(jìn)行安裝;二是采用 G76指令編成時(shí),應(yīng)設(shè)定相應(yīng)Q值珍语,鏜孔完成后锤岸,主軸會向刀尖相反的方向移動以定位值(Q)值,退刀時(shí)板乙,可避免刀具劃傷孔表面是偷。由于該工件個(gè)對稱孔的同軸精度要求較高,精鏜孔時(shí)募逞,應(yīng)采用不調(diào)頭的形式鏜兩側(cè)孔蛋铆。如果兩側(cè)孔直徑相同,就可以使用一把刀采用直鏜的形式完成兩側(cè)孔的加工放接,如果兩側(cè)孔徑不同刺啦,在編制加工程序時(shí)可以先鏜孔徑大的一頭孔,然后換刀(對稱孔小孔的精鏜刀)纠脾,工作臺不換位玛瘸,利用鏜大孔的X、Y坐標(biāo)苟蹈,通過設(shè)定適當(dāng)?shù)腪坐標(biāo)糊渊,使鏜刀從大孔一端直伸過去,完成另一側(cè)小孔的鏜削垫暑。這樣舆骚,由于采用同一個(gè)平面坐標(biāo)系和同一主軸坐標(biāo),消除了調(diào)頭加工工作臺回轉(zhuǎn)的誤差蔚分,因此悉歼,可以確保獲得很高的同軸度的加工精度。采用這種方法有一個(gè)前提:即兩孔間距不能過大酒半,否則會因刀桿過長薯舆,在加工時(shí)引起振動反而影響加工精度。加工程序總的設(shè)計(jì)原理是:遵循由粗漸精的原則晨下,先進(jìn)行粗加工累冠、重切削,去除毛坯上大部分加工余量拳芹,然后安排一些發(fā)熱量小蝇罐、加工要求不高的部位岸腥,使零件在精加工之前有充分的時(shí)間冷卻,最后再進(jìn)行精加工合弥。該工件的加工程序順序?yàn)椋捍帚姼髌矫妗@孔—攻絲—粗鏜孔—精銑—精鏜孔茉唉。
切削用量選擇
粗加工時(shí),再工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的條件下结执,盡可能選取較大的卻削深度度陆,較高的進(jìn)給量。一般選擇的切削深度為5~6mm献幔,主軸轉(zhuǎn)速S為 200~300r/min懂傀,粗銑平面時(shí)主軸移動速度F為300mm/min,粗鏜孔時(shí)主軸移動速度F為200mm/min;精加工時(shí)為了獲得較好形位精度和表面粗糙度蜡感,切削深度可以小一些蹬蚁,一般選擇為0.3~0.5mm,主軸轉(zhuǎn)速S為300~450r/min郑兴,精銑平面主軸移動速度F為 220mm/min犀斋,精鏜加工孔時(shí)主軸移動速度為100~150mm/min;鉆孔時(shí)主軸移動速度為300mm/min;攻絲時(shí)主軸移動速度為主軸轉(zhuǎn)速乘以螺距,該數(shù)值不能有小數(shù)點(diǎn)情连。
刀具選擇
面銑刀叽粹、鏜刀選用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具,刀片材料為硬質(zhì)合金或涂層刀片蒙具。鉆頭和攻絲選用內(nèi)冷式硬質(zhì)合金整體式刀具嬉哥。采用不調(diào)頭法加工兩面對稱孔時(shí)进登,由于刀桿較長勒蜀,長刀桿可以通過不同需要按照模塊化刀柄、刀桿系統(tǒng)進(jìn)行組合;同時(shí)另碍,為降低切削時(shí)的振動雁碘,應(yīng)選用重金屬減振刀桿或阻尼減振刀桿。加工中心所有刀具盡量選用國際中的標(biāo)準(zhǔn)刀具自烛。刀具規(guī)格啥拘、專用刀具代號和該刀具所要加工的內(nèi)容,應(yīng)列表記錄下來戈秕,供編成時(shí)使用血肯。同時(shí),刀庫中所有使用的刀具都必須使用對刀儀進(jìn)行檢測嫡贷,并將數(shù)據(jù)輸入OFFSET內(nèi)的刀具補(bǔ)償值中途居。從性價(jià)比上考慮,粗加工時(shí)由于毛坯余量大朴埂,加工精度要求低袍镀,盡量采用國產(chǎn)刀具,如粗銑刀、粗鏜刀苇羡。精加工時(shí)為提高卻削效率绸吸,獲得較好的表面加工質(zhì)量,刀具的品牌可以選用伊斯卡设江、肯納锦茁、瓦爾特、高耐大因叉存、山特維克等知名品牌蜻势。
結(jié)論
采用加工中心加工箱體,批量生產(chǎn)后鹉胖,每個(gè)工件加工時(shí)間約為2h握玛,僅為過去加工時(shí)間的1/6,加工效率得到極大的提高甫菠。此外挠铲,由于機(jī)床精度自身的保證,徹底消除了接刀痕寂诱,各軸承擋之間的同軸度也得到了有效的保證网孕,從而使變速器箱體的加工質(zhì)量得到了顯著的提高,夾具設(shè)計(jì)簡單搓陈、實(shí)用慢筝,使用方便,取得了較好的應(yīng)用效果北捣。
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