細長件導軌加工工藝研究
時間:2022-07-19 10:53:44
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1導軌主要尺寸及加工要求
導軌為焊接件,按圖紙要求需要加工雙面導軌及正反臺階孔,其主要尺寸及加工要求如圖1所示。兩側面臺階孔80+0.0460,同軸度要求0.025;上、下兩導軌面80+0.050,對稱度要求0.05,平行度要求0.05。通過對工件加工精度的分析,可以看出能否保證孔的同軸度及導軌面的對稱度、平行度是保證加工質量的關鍵[1-2]。
2工藝方案
經過對多種加工方案的分析比較,確定了一個可充分發揮6m落地鏜銑床特點的加工方案。其優點是利用反鏜法加工孔來保證同軸精度,利用角銑頭和基準面轉換加工平面來保證對稱度和平行度,用機床的數顯來保證工件的尺寸精度。
3工藝實施
(1)粗銑底部安裝面及下導軌頂面(A1面、B1面)。以矩形管的側面為加工基準,放于工作臺的墊鐵上校正工件,如圖2所示。加工時注意兼顧各形位尺寸及余量,利用頂針點出尺寸后進行加工。在實際加工中發現,此工件剛性不好,如果切削量大,零件會產生很大的切削熱量,從而使工件不可避免地發生熱變形,甚至因刀具的擠壓造成工件產生擠壓變形,因此銑削時采用小切削量快速的切削方法來加工平面是一個較好的選擇。此外,由于工件較長容易變形,為了減少加工中刀具對工件形成的下壓力,最終刀具選用了主偏角90°,直徑100mm的刀盤,刀片選用了YT15硬質合金材料。在切削三要素方面,由于工件材料為低碳鋼,硬度不高,根據刀盤能夠裝夾5片刀片,可將銑削速度定為160r/min、切削深度0.5mm、快速走刀600mm/min來加工。加工結果較為理想,工件升溫小,變形量少。兩面粗銑后最終需留1mm的精加工余量。(2)粗銑下導軌兩側面(B2面、B3面)。這里使用20立銑刀進行加工,兩面各留0.5mm余量。同時考慮到上、下兩導軌面80+0.050,對稱度0.05、平行度0.05的要求,為了保證之后機床與工件工裝不干涉,以及有效地校正、測量工件,需要對E1面進行加工,部分光出即可。這樣可在后續的加工中更好地對工件進行校正及尺寸測量。加工完成后需對B2面與E1面之間的尺寸進行記錄備用。(3)粗銑工件左右端面。如果采用鏜床鏜桿直接加工必須多次裝夾,這樣將因多次裝夾而產生尺寸誤差,而且浪費人力物力。而采用角銑頭則可有效地解決這一問題,給機床裝上角銑頭并校正角銑頭刻度,可在一次裝夾中對兩側面進行加工,這樣還可保證兩側面的平行,從而在后續的精加工中可更好地保證其尺寸公差要求。粗加工時兩側面各留0.5mm余量,運用機床的數顯來測量尺寸,加工5080+0.10尺寸至5081。(4)建立基準以裝夾工件。由于工裝裝夾面同機床導軌的平行度并不能保證接近圖紙要求的0.05mm,此處需要對工裝墊鐵進行銑加工,以便作為裝夾基準面使用。校正角銑頭刻度并加工墊鐵,從而使之基本平行于機床導軌,將工件放置于墊鐵上進行裝夾。(5)粗銑頂部安裝面及上導軌頂面(A2面、C1面)。將工件以A1面為基準放于加工過的墊鐵上,用百分表校正E1面,保證工件與機床導軌平行,加工方法同下導軌,留1mm余量,即加工尺寸390+0.05-0.05至392。(6)粗銑上導軌兩側面(C2面、C3面)。粗銑這兩面,各留0.5mm余量,用百分表測量C2面與E1面之間的尺寸,并同B2面與E1面之間尺寸一致,誤差不超過0.05mm。(7)精加工工件。裝100銑刀盤精銑工件,半精加工A面及B1面至尺寸39mm。裝20立銑刀,滾銑導軌兩側面B2、B3至尺寸80+0.050,這時應注意冷卻工件以防止變形,確定工件冷卻后再進行精加工至尺寸390.5。半精加工上導軌面C1留0.5mm余量,工件翻身將兩側導軌面B2、B3加工至尺寸80+0.050,精加工上導軌面至尺寸390+0.05-0.05。(8)鏜孔加工。卸下角銑頭,用鉆頭打孔,因工件細長,鉆頭會把工件頂變形,因此需再添加一塊工裝壓板。鏜孔加工如圖3所示。粗鏜80mm孔留1mm余量。用鏜桿對刀來保證1027+0.02-0.02尺寸,注意余量0.5mm,實際為1027.5mm,先鏜出74mm通孔至尺寸,鏜F1臺階孔,反鏜F2臺階孔。由于機床鏜桿同方枕不同心,走刀時應與裝角銑頭時一致用方枕走刀,避免加工出斜孔而導致與右側面1027+0.02-0.02兩個臺階的尺寸不一致。
4小結
通過采用以上裝夾及加工方法,保證了圖紙所示的各項要求,此方法已在實際加工中得到應用,效果很好。
參考文獻:
[1]楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].北京:機械工業出版社,2002.
[2]呂海燕,呂榮華,王春婷.切割機直線導軌安裝座的加工工藝研究[J].電子工業專用設備,2011(6):16-19.
作者:仇海濱 徐 強 單位:蘇州蘇福馬機械有限公司
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