■新鄉(xiāng)市新機創(chuàng)新機械有限公司(河南 453000)王艷華 曹高峰
我公司生產(chǎn)的一種薄板件,材料為HT200,如圖1所示。
該件A面的平面度及另一面對A面的平行度要求較高。由于該件長而薄,工藝性較差,所以長期以來都未能加工至圖樣要求,成為困擾工藝人員的一個難題。經(jīng)過長期的摸索嘗試,我們終于找到了一種能達到圖樣要求的加工方法,并且這種加工方法的加工質(zhì)量很穩(wěn)定。
改進前的工藝安排是:粗加工六面均留余量2 mm(龍門刨,龍門銑)→時效→半精加工厚度兩面留余量0.8 mm,其余面及各螺紋孔(圖中未示)等加工至要求→半精磨厚度方向兩面留余量0.3 mm→去應(yīng)力處理→精磨厚度兩面至要求。半精磨、精磨設(shè)備為平面磨床,精加工的具體操作過程是:①調(diào)整好機床之后將工件放置在吸盤上,工件底面與吸盤之間接觸不好的地方墊塞尺等,然后吸緊工件,磨上面見平(吃刀量要小,多次進刀)。②翻面用同樣的方法裝夾工件,磨另一面見平。如此多次翻面直至磨至尺寸。
然而在實際加工過程中,經(jīng)過多次翻面,小吃刀量平磨,卻發(fā)現(xiàn)工件一直在變形,從磨削的火花就可以看出來。卸下工件再檢平面度及平行度變化更大,遠遠滿足不了圖樣要求。一般平面度在0.15 mm左右,平行度在0.2 mm左右,分析原因還是磨削產(chǎn)生的應(yīng)力及磁力引起的工件變形。
仔細分析工件的技術(shù)要求,實際上該件的表面粗糙度值要求并不高,而材料為鑄鐵,易切削,考慮能否在龍門刨上試加工。在龍門刨上的裝夾方式如圖2所示,工件周圍采用擠壓方式裝夾,精加工時松一下擠緊塊,再輕輕地擠緊,工件不會因為裝夾而產(chǎn)生變形。按此方案,我們將精加工切削余量設(shè)定為0.05 mm(單邊),并準(zhǔn)備了4件工件進行工藝試驗,工藝過程分為半精刨、精刨兩工步。半精刨時先墊實,小吃刀量,多次翻面;精刨時松一下擠緊塊,再輕輕地擠緊,按事先設(shè)定的進刀量切削至圖樣要求,檢查結(jié)果為跳動在0.02 mm之內(nèi),下面0.02 mm塞尺不入。
精刨完首件交檢結(jié)果是A面平面度0.03 mm塞尺不入,另一面對A面平行度在0.05mm之內(nèi),達到了圖樣要求。然后我們就將該批工件全部精刨完交檢,結(jié)果是全部合格,質(zhì)量很穩(wěn)定,最好的情況是A面平面度0.02 mm塞尺不入,另一面對A面平行度在0.04 mm之內(nèi)。隨后生產(chǎn)又投入2批工件,全部達到了圖樣要求。
一般而言,該平板類零件有平面度和平行度要求的我們都習(xí)慣安排平磨加工,然而對于該工件為什么平磨磨不成而刨床能夠加工至要求呢?我們對這兩種加工方法反復(fù)比較,仔細分析了一下,認為主要問題應(yīng)該是出在裝夾方法上。平磨時采用電磁吸盤吸緊工件的裝夾方法,雖然采取了墊東西以防止工件變形的措施,但是在工件中部接觸不好的地方是墊不到東西的。該工件的剛性又不好,在吸盤的吸力作用下將中部懸空的地方也與吸盤貼實了,這樣就使工件產(chǎn)生了彈性變形,而且這種變形是無法避免的,所以平磨始終達不到很好的平面度,也保證不了平行度要求。精刨時采用從側(cè)面擠緊的裝夾方式,不對該工件施加豎直方向的作用力,而刨削時吃刀量很小,又是鑄鐵件,易斷屑,所以幾乎不使工件產(chǎn)生變形,如此翻兩次面加工就可以達到圖樣要求。該鑄鐵薄板件以刨代磨工藝試驗成功,為該類零件的精加工提供了借鑒。
圖1
圖2
[1]何建民.刨工操作技術(shù)與竅門[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[2]薄宵.磨工實用技術(shù)手冊[M].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2002.
專家點評
薄板件一直是機械加工的難題,文章從圖樣技術(shù)要求出發(fā),改變薄板平面的精加工方式,最終解決了問題。平面磨不能保證薄板兩面平行度的原因是磨削產(chǎn)生的應(yīng)力及磁力引起的工件變形。龍門刨在工件周圍采用擠壓方式裝夾,精加工時松一下擠緊塊,再輕輕地擠緊,工件不會因為裝夾而產(chǎn)生變形。前提條件是龍門刨的機床精度要達到圖樣規(guī)定的平面度要求。在工件周圍采用擠壓方式裝夾時,首先要保證薄板定位基準(zhǔn)面的安裝精度。