CNC On-machine Measurement Quality Service Provider
作為世界技能大賽數(shù)控銑削項目之一,零件圓孔垂直度的精密加工一直是難點,具有內(nèi)腔鏤空、裝夾困難、易變形的特點。在多次訓(xùn)練中,參賽選手發(fā)現(xiàn)零件圓孔垂直度達不到圖紙要求。在了解了播放器的相關(guān)處理工藝后,進一步優(yōu)化工藝。通過使用插頭、專用軟爪、螺旋千斤頂和工藝表,確保刀具旋轉(zhuǎn)軸相對于零件定位面具有正確的相互位置,從而保證該尺寸的形狀和位置精度。
1.零件圖的分析
從圖1可以得出,零件形狀復(fù)雜,加工工序多。零件整體形狀夾緊位置少,接觸面小,空腔,長懸臂結(jié)構(gòu),剛性差。ф24圓孔(F11位置)的垂直度一直達不到要求。經(jīng)過分析,可以采用多次定位夾緊,相互參照的原則。兩面粗加工后,精加工,優(yōu)先加工基準(zhǔn)面和再加工孔,保證ф24圓孔的垂直度與基準(zhǔn)面重合。
2.零件加工工藝分析
這部分要求高表面質(zhì)量和精度??紤]到精度,如何將零件的變形控制在精度范圍內(nèi),是加工該零件的最大難點。通過分析該零件的精度要求、材料和設(shè)備,主要有以下幾個方面:
(1)坯料本身內(nèi)應(yīng)力引起的變形切削力。
(2)夾緊力引起的變形。
(3)切削力和切削熱引起的變形。
(4)夾緊力引起的變形影響最大。為了解決上訴問題,提出了以下解決方案。
2.1改進零件的傳統(tǒng)夾緊方式。
對于空心薄壁零件,采用以下夾緊方法來減少變形:①填塞法。零件內(nèi)部填充有座圈,以便零件在夾緊時不受夾緊力的影響。②留出合理的工藝表。在零件的懸空位置和夾緊位置留出工藝工作臺,以加強加工剛性,減少夾緊變形。
2.2合理安排工作程序
動態(tài)銑削時,由于刀具快速間歇進給,整個過程會產(chǎn)生沖擊,影響零件的精度和表面粗糙度。因此,數(shù)控動態(tài)銑削過程一般可分為:粗加工、底部間隙和圓角間隙、半精加工、最終精加工等過程。
2.3薄壁、空零件的加工方法
薄壁和鏤空零件在加工過程中容易因夾緊力而變形。如果夾緊力太小,零件容易因加工而松動;如果夾緊力太大,零件會變形。為了控制零件的最小變形,在零件半精加工后準(zhǔn)備最后的精加工步驟時,稍微松開虎鉗,讓零件自然回彈釋放部分應(yīng)力,然后輕輕夾緊,保證零件能夾得恰到好處,以獲得更好的加工效果。夾緊的原理是力的作用點最好在支撐面上,夾緊力的方向作用在工件剛度最好的方向上。在保證工件不松動的前提下,夾緊力越小越好。
2.4夾具的選擇
夾具的選擇主要包括以下幾點:
(1)夾緊機構(gòu)不會干擾零件。
(2)零件的夾緊變形小。
(3)夾緊快速方便。
(4)夾具結(jié)構(gòu)簡單。
(5)夾具便于定位元件。
3.加工路線
零件應(yīng)由帶測力裝置的平口鉗、專用軟鉗夾、壓板和輔助插頭加工。
(1)用100mm寬端面的平口鉗夾住毛坯,以此為粗基準(zhǔn),對正面進行粗加工,留出98mm的工藝臺。
(2)用平口鉗將98mm端面夾到對面進行粗精加工。
(3)將堵頭填入反槽進行夾緊,夾緊時校正零件的平面度(小于0.01mm),清潔前夾緊臺,精加工前部,如圖2所示。
(4)將銑削專用軟鉗口安裝在平口鉗上,同時夾緊94mm和78mm端面,清理根部工藝表(不包括懸臂工藝表)并精加工正面,然后用壓板壓住前懸臂部分,用螺旋千斤頂托住底部,清理懸臂工藝表根部,如圖3所示。
(5)橫向安裝平鉗,夾緊零件的加工面。
4.結(jié)束語
通過該零件的加工設(shè)計,采用合理的加工工藝,使用相關(guān)的軟卡爪、螺塞、螺旋千斤頂和壓板,成功克服了ф24(F11位置)圓孔垂直度達不到要求的困難。