學(xué)生加工零件通常采用傳統(tǒng)的加工工藝方法, 當(dāng)這些傳統(tǒng)的加工工藝方法運(yùn)用到較復(fù)雜工件的加工時(shí)特別是外形不規(guī)則的零件, 經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)加工輔助時(shí)間長(zhǎng)、外形以及工件誤差不符合圖樣要求的現(xiàn)象。異形殼體零件如圖 1－ 1所示。如圖 1－ 1所示是某機(jī)械上升降器殼體圖, 現(xiàn)需要加工和蝸桿配合有關(guān)的孔徑尺寸 m 39× 1 .5 、φ 39 、φ 35 、φ 35 .5 、φ 34 .5 、φ 22等尺寸。這個(gè)殼體零件很多學(xué)生原來是在鏜床上或采用四爪單動(dòng)卡盤在數(shù)控車床上加工, 因是單件找正加工, 輔助時(shí)間長(zhǎng), 通常 2個(gè)星期只能加工 1件左右, 并且由于加工工藝與方法采用不當(dāng), 加工出來的零件外形及尺寸誤差較大。如果我對(duì)這個(gè)加工技術(shù)不解決好, 那么會(huì)直接影響到我校學(xué)生機(jī)加工實(shí)訓(xùn)水平的提高。
下面介紹我是如何采取措施, 設(shè)計(jì)夾具在數(shù)控車床上車削加工不規(guī)則零件。
1難度分析
從圖 1 －1可見升降器殼體零件加工面較多, 呈不規(guī)則分布, 十分復(fù)雜, 且有一定的精度要求, 例如大端面對(duì)孔軸線 a— b的端面跳動(dòng)量要求不大于 0 . 02 mm 的公差值。
刀柄剛性差, 與蝸桿配合的軸孔長(zhǎng)達(dá)109 mm, 加工過程會(huì)有可能引起振動(dòng)出現(xiàn)較大的尺寸偏差。
排屑和和冷卻困難引起加工誤差, 情況嚴(yán)重有可能引起零件精度不符合圖樣設(shè)計(jì)要求。
觀察、測(cè)量困難, 因?yàn)橛泻芏嗉庸っ媸莾?nèi)孔, 量具進(jìn)出位置不準(zhǔn)確, 也有可能引起讀數(shù)誤差, 導(dǎo)致零件加工精度不符合要求。
2解決問題方法
首先采用法蘭盤裝夾工件進(jìn)行外圓及端面加工, 特別要注意保證工件基準(zhǔn)面的加工精度。
另外, 根據(jù)該零件圖的特點(diǎn)設(shè)計(jì)夾具配合加工工件上與蝸桿配合的軸孔,如圖 1 －2所示。
夾具關(guān)鍵技術(shù)說明:
(1) 鎖緊裝置的設(shè)計(jì): 這個(gè)夾具實(shí)際上就是一個(gè)特殊角鐵, 它與一般的角鐵有所不同, 主要區(qū)別在于我們?yōu)樵撎厥饨氰F專門設(shè)計(jì)了用于定位和緊固該零件的兩個(gè)內(nèi)螺紋通孔( 如圖 1 －2所示) 。長(zhǎng)為109 mm 的蝸桿孔軸線與角鐵的基準(zhǔn)面( 如圖 1 －2箭頭所示) 平行, 零件可通過特制的螺栓螺母固定裝夾在角鐵上, 并且角鐵直接安裝到數(shù)控車床主軸上( 卸下卡盤), 因角鐵和主軸一起旋轉(zhuǎn), 工件在夾具上又壓緊可靠, 整體剛性好, 所以可選擇較高的切削速度。
(2) 加工精度的保證: *心軸與主軸的距離(45± 0 . 1) mm 尺寸的保證重要, 因?yàn)樵摮叽缟婕暗綄砦仐U與蝸輪配合精度的問題, 如圖 1 －3箭頭所示。
為保證該尺寸, 我們可在角鐵放置工件的基準(zhǔn)平面處( 如圖 1 －2箭頭所示) 鎖緊一高為 3 mm, 直徑為φ 83 mm 的圓環(huán)鐵片,如圖 1 －3所示。該圓環(huán)鐵片與壓緊螺栓螺母、定位螺栓螺母( 如圖1 －2 的3 、 4 、5 、6 、7 、8所示) 一起緊固工件, 提高工件的定位精度, 并且防止工件在加工過程中偏移, 以保證加工精度。
刀具材料要用硬質(zhì)合金, 采用專門訂做的復(fù)合擴(kuò)孔鉆對(duì)工件進(jìn)行擴(kuò)孔。擴(kuò)孔鉆的齒數(shù)較多( 一般有 3 ～4齒), 導(dǎo)向性好, 切削平穩(wěn) 切削刃不必自外緣一直到中心, 沒有橫刃, 避免了橫刃對(duì)切削的不利影響。由于擴(kuò)孔鉆鉆心粗, 剛性好, 可選較大的切削用量。
冷卻液和排屑問題, 選用純堿, 皂粉3 ∶1(4斤) 加水 80斤混合稀釋而成, 該切削液主要特點(diǎn)是令切屑順利排出, 散熱效果好, 使加工表面光潔。
測(cè)量時(shí)要用深度千分尺讀準(zhǔn)深度尺寸, 用內(nèi)百分表測(cè)孔的實(shí)際尺寸。
３實(shí)際操作
數(shù)控車床系統(tǒng)是廣州數(shù)控車床 980 td系統(tǒng)。
升降器殼體主要加工過程如下:
首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙, 鑄造加工具有一定精度的升降器殼體半成品零件。
該零件在上夾具之前應(yīng)在花盤上精車好φ83 +0 .07 、φ30 +0 . 038 、φ45 外圓及所有端面成形。并保證各面上孔的同軸度及端面的垂直度。
裝上夾具后, 先用復(fù)合刀具對(duì)φ 22等毛坯孔進(jìn)行擴(kuò)孔。
其中擴(kuò)孔粗加工操作可通過手動(dòng)控制數(shù)控車床完成, 并且保留有一定的精加工余量。
擴(kuò)孔完后加工 m 39× 1 .5內(nèi)螺紋。
后精車φ22 +0 . 045 、φ34 .5 、 φ35 + 0 . 018-0 . 008各內(nèi)圓及φ 39退刀槽、m 39× 1 .5內(nèi)螺紋和各端面成形。
４結(jié)語
由加工不規(guī)則升降器殼體零件的過程說明, 如果工廠中的設(shè)備不齊全, 通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的夾具, 并且合理選用刀具和加工工藝, 可以用數(shù)控車床代替銑床、刨床、鏜床、拉床等設(shè)備加工一定復(fù)雜程度的不規(guī)則零件, 而且大大縮短輔助加工時(shí)間, 給工廠創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
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