李小佳
摘 要:本文從工藝角度對(duì)批量大、尺寸小的零件在加工過(guò)程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析,詳細(xì)闡述了具體工藝路線的安排、裝夾方式的選擇及合理刀具的選用,通過(guò)采用綜合加工技術(shù),保證了產(chǎn)品質(zhì)量和較高的加工效率。
關(guān)鍵詞:零件結(jié)構(gòu);加工;技術(shù)措施
中圖分類號(hào):TH112 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0.引言
針對(duì)批量大、尺寸小的零件,在數(shù)控加工過(guò)程中,單件加工不但耗時(shí)費(fèi)力,而且增加生產(chǎn)成本。一個(gè)好的加工方案會(huì)事半功倍。氣彈簧安裝座是典型的小尺寸零件,在生產(chǎn)過(guò)程中投產(chǎn)量一次200件。下面將詳細(xì)闡述此類零件的加工方案選擇。
1.零件結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求
零件結(jié)構(gòu)如圖1所示,零件外形尺寸為54×16×15mm,有一個(gè)R7.5的圓弧面,和一個(gè)寬4mm、長(zhǎng)24mm、深15mm的細(xì)長(zhǎng)槽,表面粗糙度值為Ra6.3,需表面處理:Fe/Ct.Obk。
2.加工工藝性分析
氣彈簧安裝座加工有以下技術(shù)難點(diǎn):
(1)由于零件批量大,單件加工效率低,影響生產(chǎn)進(jìn)度。
(2)由于零件批量大,細(xì)長(zhǎng)槽加工過(guò)程中用常規(guī)鍵槽銑的辦法加工時(shí)間長(zhǎng),刀具磨損嚴(yán)重。
(3)R7.5圓弧面難以加工。
3.技術(shù)措施
針對(duì)以上加工難點(diǎn)采取了以下技術(shù)措施:
(1)針對(duì)批量大的問(wèn)題,分為如下3個(gè)步驟解決:
①單件下料改為多件下料。下料尺寸為18×60×215。根據(jù)現(xiàn)有鋼板的長(zhǎng)度215mm,在虎鉗上把鋼板加工成尺寸210.4×54×18,相當(dāng)于單件長(zhǎng)度54mm已經(jīng)達(dá)到圖紙要求,總長(zhǎng)210.4mm為13件零件(16×13+15×0.2)的總長(zhǎng)度(0.2mm為每個(gè)零件之間的間隔距離)。一次可加工13件。
②用虎鉗裝夾,直接銑15mm厚右面,銑54mm兩側(cè)面,倒棱;光銑一頂端,銑R7.5弧、6×10槽凸臺(tái),9mm左面,鉆Φ5.5,銑長(zhǎng)槽,結(jié)果如圖2所示。
③鉆側(cè)面Φ6.1孔。在鉆側(cè)面Φ6.1孔時(shí),由于零件總長(zhǎng)為210.4mm,需要采用內(nèi)冷加長(zhǎng)鉆頭進(jìn)行加工。因?yàn)殂@頭倍徑至少為34倍徑,所以在深孔加工時(shí),先打預(yù)鉆孔,再用加長(zhǎng)鉆頭鉆至深度。鉆頭轉(zhuǎn)速為S=5000r/min,進(jìn)給速度F=750mm/min。
(2)針對(duì)刀具磨損嚴(yán)重的問(wèn)題,我們采用980ML高進(jìn)給銑刀,每次切深0.1mm,轉(zhuǎn)速為S=8000r/min,進(jìn)給速度F=3500mm/min。一個(gè)長(zhǎng)槽用時(shí)1分鐘,整批零件加工完成刀具依然完好無(wú)損,用此種刀具更能快速高效的加工細(xì)長(zhǎng)槽, 并且節(jié)約刀具成本。
(3)針對(duì)R7.5圓弧面,我們采用的方法是利用UG軟件建模,畫出三維模型,再進(jìn)入加工模式,利用固定軸輪廓銑方式,生成刀軌,經(jīng)后處理自動(dòng)生成加工程序,導(dǎo)軌如圖3所示。
4.設(shè)計(jì)工藝規(guī)程
出于對(duì)生產(chǎn)效率、成本、質(zhì)量等方面的考慮,對(duì)于大批量生產(chǎn),應(yīng)該制訂一個(gè)詳細(xì)的工藝規(guī)程,對(duì)于每個(gè)工序、工步、工作行程,都要進(jìn)行設(shè)計(jì),詳細(xì)地給出各種工藝參數(shù)。這樣做主要是因?yàn)閷?duì)于大批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō),每個(gè)工序、工步節(jié)省1s,就會(huì)帶來(lái)可觀的效益。應(yīng)該經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝規(guī)程,并詳細(xì)規(guī)定下來(lái),照章執(zhí)行。同時(shí),詳細(xì)的工藝規(guī)程,也是進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)制造的依據(jù)。下面先對(duì)幾個(gè)名詞進(jìn)行解釋:
工序:工序是組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元,一個(gè)工序是指一個(gè)(或一組)工人,在一臺(tái)機(jī)床上(或一個(gè)工作地點(diǎn)),對(duì)同一工件(或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件)所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。
工步:工步是在加工表面不變、加工工具不變、切削用量不變的條件下所連續(xù)完成的那部分工序。
工作行程:工作行程也叫走刀,是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)須遵循以下原則:
①所設(shè)計(jì)的工藝規(guī)程應(yīng)能保證機(jī)器零件的加工質(zhì)量(或機(jī)器的裝配質(zhì)量),達(dá)到設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。
②應(yīng)使工藝過(guò)程具有較高的生產(chǎn)率,使產(chǎn)品盡快投放市場(chǎng)。
③設(shè)法降低制造成本。
④注意減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證生產(chǎn)安全。
設(shè)計(jì)工藝規(guī)程必須具備以下原始材料:
①產(chǎn)品裝配圖、零件圖。
②產(chǎn)品驗(yàn)收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
③產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。
④毛坯材料與毛坯生產(chǎn)條件。
⑤制造廠的生產(chǎn)條件,包括機(jī)床設(shè)備和工藝裝備的規(guī)格、性能和現(xiàn)在的技術(shù)狀態(tài),工作人的技術(shù)水平、工廠自制工藝裝備的能力以及工廠供電、供氣的能力等有關(guān)資料。
⑥工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝裝備設(shè)計(jì)所需要的設(shè)計(jì)手冊(cè)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
⑦國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)資料等。
機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟如下:
①分析研究產(chǎn)品的裝配圖和零件圖。
②確定毛坯。
③擬定工藝路線,選擇定位基面。
④確定各工序所采用的設(shè)備。
⑤確定各工序所采用的刀具、夾具、量具和輔助工具。
⑥確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
⑦確定各工序的加工余量,計(jì)算工序尺寸和公差。
⑧確定切削用量。
⑨確定工時(shí)定額。
⑩技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。
⑾填寫工藝文件。
根據(jù)以上原則,氣彈簧安裝座加工所采取的工藝方案見表1。
結(jié)語(yǔ)
在氣彈簧安裝座的加工過(guò)程中,通過(guò)合理安排工藝以及新刀具的應(yīng)用,有效地解決了小零件大批量加工難題,提高了零件的加工效率,在實(shí)際生產(chǎn)中為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本,并為以后類似問(wèn)題的解決提供了參考方案。
參考文獻(xiàn)
[1]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.endprint