加工箱(xiāng)體類零件用什麽加工中心好?箱體零件加工(gōng)工(gōng)藝步驟(zhòu)
常加工的箱體類零件一般(bān)有汽車的發動(dòng)機缸、汽車的變速箱、傳動箱等!!
加工箱體類(lèi)零件(jiàn)最好選用“臥式(shì)加工中心(xīn)”
臥式(shì)加工中心有哪些加工工藝步驟?
臥式加(jiā)工(gōng)中心有哪些加(jiā)工工藝步驟?臥式加工中心是指主軸軸線與工作台平行設置的加工中心(xīn),主要適用於加工(gōng)箱體類零件(jiàn)。他的工作(zuò)原理是工件在加工中心上經一(yī)次裝夾後,電腦能自動選擇不同(tóng)的刀具,自動改變(biàn)機床主軸轉速,依次完成工件多個麵上多工序的(de)加工。他的(de)優勢是能夠大(dà)大提高生(shēng)產效率,但是占地大、成本高。
製係統能控製機床按不同加工工序,自動選擇及更換刀(dāo)具(jù),自動改變機床主軸轉速、進給速度和刀具相對(duì)工件的運動軌跡及其它輔助(zhù)功能,依次完成工件多個麵(miàn)上多工序的加工。並且有多種換刀或選刀功能,從而使生產效率大大提高(gāo)。
加工(gōng)中心由於工序的集中和自動(dòng)換刀,減少了工件的裝夾、測量和機(jī)床調整等(děng)時間,使機(jī)床的切削時間達到機床開動時間的80%左(zuǒ)右(普通(tōng)機床僅為15~20%);
同時也減少了(le)工序之間的工件周轉、搬運和存放時間,縮(suō)短了(le)生產周期,具有明顯的經濟效果。加工中心適用於零件形狀比較複雜、精度要求(qiú)較高、產品更換頻繁的中小批量生產。
在使用臥式加工中(zhōng)心的時候並不是特別注意其(qí)操作要點,一些(xiē)細節性的問題往往容易被(bèi)忽略。
1、保證在主軸的行(háng)程範圍內使工件的加工內容全(quán)部完成。
2、盡量在(zài)一次裝夾中完成所有(yǒu)的加工內容。當非要更換夾緊點時,要特別注意不能因更換夾緊(jǐn)點而破壞定位精度,必要時在工(gōng)藝(yì)文件中說明。.夾具底麵與工作台的接觸,夾具的底麵平麵度必須保證在0.01-0.02mm以內,表麵粗糙度不大於Ra3.2um。
3、夾具應具(jù)有盡可能少的元件和較高的(de)剛度。
4、為了簡化定位(wèi)與安全,夾具的每(měi)個定位麵(miàn)相對加工原(yuán)點,都應有的(de)坐標尺寸(cùn)。
基於箱體類零件的複雜結構和精(jīng)度要求,從工件特(tè)征、加工設備、工裝設計(jì)、刀具(jù)選擇和裝夾方式等方麵進行工(gōng)藝(yì)分析,通過(guò)加工技巧和實踐經驗的應用,製定合理可行的工藝方案。
1 序言
箱體是工程(chéng)機械傳動係統的核(hé)心零件,主要加工內容為平麵(miàn)和孔係,工件加工質量決定了機器的裝配精度和工作性能。下(xià)麵從加工設(shè)備、工裝裝夾和刀具選擇等方麵介紹箱體類零件的加工(gōng)技巧和實踐經(jīng)驗,為其他類似件的加工提供(gòng)借鑒。
2 工件特征
箱體為多麵體結(jié)構,具有內部空腔,壁薄且壁厚分布不均勻,由灰鑄鐵(tiě)HT250材料澆注而成。灰鑄鐵具有良好的切削性、耐磨性和吸振性[1],能夠滿足(zú)整機的強度和剛(gāng)度(dù)要求。
箱體類零件結(jié)構複雜且不規(guī)則,1為後殼體結(jié)構,一次裝(zhuāng)夾不能(néng)完(wán)成底部大平麵的銑麵和鑽孔,兩次裝夾影響平麵加工(gōng)精度。2為後箱體結構,工件定位後加工(gōng)位置底部懸空麵積大(dà)時,由於壁薄工件易變形,因此造成大平麵平麵度和銷孔位置度超差。同時,加工此類工件時,還應保證各孔位置度和同軸度精度要求。
a)正麵 b)底部大平麵及(jí)孔
1 後殼體結構示意
a)正麵 b)反麵
2 後箱體結構示意
鑄(zhù)造(zào)毛坯一般(bān)留出(chū)單邊5mm的(de)加工餘量,考慮(lǜ)到後期加工工序壓(yā)裝工件,確定是否(fǒu)需要澆注(zhù)出工藝凸台,待所有(yǒu)工序加工完畢,根據裝配情況確定是否銑掉(diào)工藝凸台(tái)。加工工(gōng)藝按照粗精分開,先粗後精、先麵後孔(kǒng)、科學集中的原則[2],加工工序分為粗加工、半精加工和精加工,均(jun1)衡各端餘量。粗加工(gōng)前後分(fèn)兩次劃線,粗劃線是粗(cū)加工(gōng)參照(zhào)線,精劃(huá)線用於精加工找正工件。粗加工留出2mm的(de)精加(jiā)工餘量,半精加工留出0.2~0.5mm的精加工餘量。
為減少或(huò)消除工件(jiàn)的內應力影響、提升加(jiā)工精(jīng)度的穩定性,毛坯鑄造(zào)、粗加工工序之後均需要進行時效處理。具體加工工序為:粗劃線→粗車各端→精劃線→半精加工、精加工(gōng)兩端→加(jiā)工側麵。鑽孔時應避免半壁切削,保證重要孔加工精度,合理安排加工順序。閥芯孔如3所示,應(yīng)先加工φ18H7孔,後加工側麵2個φ18mm孔。
3 閥芯孔示意
3 加(jiā)工設(shè)備
在編製加工工藝時,工藝(yì)人員(yuán)應對車間設備(bèi)性能充分了解,根據工件的外形(xíng)尺寸和設備的加工能力選擇合適(shì)的加(jiā)工設備。粗加工選用立式車床;半精加工、精加工選用數控立式車床,加工兩端選用立式加工中心,加工側麵選用臥式加工中心或臥式銑鏜床。對(duì)於加工(gōng)中心,應按照(zhào)周期校驗主軸的跳動。對於臥式加工(gōng)中心(xīn),還應考慮工作台(tái)的最小旋轉刻度單位,有些徑向(xiàng)孔中心(xīn)線與工件中心線夾角角度是半度數,最小旋轉(zhuǎn)刻度單位是整數度的加工設備是不能滿足此類孔(kǒng)的(de)加工精度的。在編(biān)製加工(gōng)工藝時,工作台按順時針或逆時針一個方向旋轉一周應完成(chéng)工件所有周圈麵的加工(gōng)內(nèi)容,這樣有助於保持臥式加工中心的旋轉精度(dù),提高設備的使用壽命(mìng)。各加工中心參數見表1。
表1 各加工中心參數
4 工裝設計(jì)
考慮(lǜ)到工裝製造(zào)費用,專用工裝適用於批量化生產,一次找正工裝,工件按線找正即(jí)可加工,節省每個工件的找正時間,提高生產效率。確定加工設備後,根據設(shè)備工作台T形槽間距確定工裝壓裝位置。工裝底胎選用不易變形(xíng)的HT250材料,時效處理消除內應力再進行加工。後殼體裝夾如4所示,底胎(tāi)要銑出工裝拉正麵(4中黃(huáng)色麵)和工件(jiàn)找(zhǎo)正麵(4中綠色麵,φ20mm銑刀銑槽)。定位元件(定位(wèi)銷、定位軸和定(dìng)位環等)選用45鋼,熱處(chù)理後提高硬(yìng)度和耐磨性能;壓板和墊塊選用材料Q235或Q355。工裝底胎與工作台接觸麵積不易過大(dà),設計成底麵空心底胎(tāi);工裝(zhuāng)與工件采用墊塊減少接觸麵(miàn)積,有利於保證工裝及工件平麵度[3]。此外,工裝結構設計應避免與刀具或主軸幹涉。當立式加工中心和臥式加工中心共用一套定位工裝時,由於臥式加工(gōng)中心主軸與工作台(tái)有(yǒu)一定距離,再結合工件加(jiā)工範圍至工作台的距離,因此(cǐ)需適當調整底胎高度。
4 後殼體裝夾示意
5 刀具選擇
為提(tí)高加工效率,箱體大平麵切(qiē)削應選用(yòng)切削效率高的(de)麵銑刀,帶有密封斜麵(miàn)的端麵孔切削應設計複合刀具來取代小孔徑銑刀插補銑。銷孔直徑≥30mm則用鏜刀加工,銷孔(kǒng)直徑<30mm則(zé)用鉸刀加工。
刀具方麵(miàn)主要考慮一些不常用的加工刀具,工件是否需要加工一些細長孔、大徑孔以及一些美英製螺紋孔等。零件設計樣簽收後,根(gēn)據工件結構及加工內容,工藝(yì)人員應列出所有加工工序(xù)需(xū)要的(de)刀具明細,根據刀(dāo)具管理中心的刀具台賬,排查(chá)出欠缺的刀具,除了采購一批標準刀具外,還(hái)應考慮是否需(xū)要加長杆或者是定製特殊刀(dāo)具(例如加(jiā)長刀具、大直徑鏜刀等)。加長杆是根(gēn)據刀方的(de)大小和使用長度確定的,由於(yú)加長杆太長(zhǎng)容(róng)易振刀(dāo),因此加長杆的選用不是優先(xiān)考慮的。特殊刀具的(de)製作周期較長,一般是1~2個月,要提前報刀具計劃,以免耽誤使用,影響(xiǎng)產品交付。
6 裝夾方式
裝夾分為定位和夾緊,具體如下所述。
1)箱體定位方式一(yī)般分為止口定位、止口+定位銷定位(wèi)、雙銷或(huò)雙心軸定(dìng)位。止口定位即所謂的孔軸間隙配合。為保證快(kuài)速定(dìng)位,工件與定(dìng)位銷或心軸定位長度不易過長,一般定位長度設為8~12mm。另外,常采用一圓柱銷加一菱形銷的(de)組合形式,圓柱銷和菱形銷的布置形式應掌握以(yǐ)下要點:菱形銷的尖角指向圓柱(zhù)銷的中心,雙心軸定位亦是如此。對於有高度差的雙心軸定位,在每批產品開始試加工時,通(tōng)常把定位麵用銑刀(dāo)銑平一刀來保證高度差,消除工裝磨損帶(dài)來的加工誤差。雙心軸(雙銷)布置如5所示。
5 雙心軸(zhóu)(雙銷)布置(zhì)示意
2)箱體裝配麵背麵5mm以上的邊緣寬度即可滿足普通壓板壓裝。當工件定位麵與工裝定位麵定位後發生翹曲時(shí),可采用塞銅皮、紙屑等將翹曲消除後再進行壓(yā)裝。當定位麵與工(gōng)裝底胎接觸麵較大時,應采用墊塊減少接(jiē)觸麵積,壓裝位置應(yīng)為實點(壓板壓(yā)裝位(wèi)置與墊塊(kuài)統一),避免懸空壓裝導致工件變形。後箱體裝夾如6所示,為提高工件裝配(pèi)麵平麵(miàn)度和銷孔位(wèi)置度,在工(gōng)件薄弱(ruò)、懸空位置處增設輔助支(zhī)撐(6中黃色件)。
6 後箱體裝夾示(shì)意
3)4所示工件大平麵需要銑削、鑽孔加(jiā)工(gōng),兩次裝夾才能(néng)滿足加工要求。為提升大平麵的平麵度,采用過渡螺紋孔(kǒng)的方法即可一次裝夾完成加工。工裝3處窗口處紅色螺栓(見4)通過工件上預先加工出(chū)的M14-6H螺紋孔向下拉緊工件(jiàn),待麵、孔加工完成後,鬆開(kāi)拉緊螺栓,再通過壓板壓緊加工麵,將(jiāng)3處(chù)M14-6H螺紋孔擴至樣最(zuì)終要求的φ16mm。
7 結束語
綜上所述,基(jī)於箱體類零件的(de)結構(gòu)和精度要求,得出以(yǐ)下經驗和技巧。
1)鑄造毛坯留有足夠的加工餘量(liàng)並且(qiě)粗、精加工分開。箱體(tǐ)類零件在(zài)粗加(jiā)工、半精(jīng)加工過程中,當重要加工麵(miàn)出現砂眼等鑄造(zào)缺(quē)陷時,兩相對麵還有(yǒu)餘量互借(jiè)的餘地。
2)首件試加工時,對於位置度要求嚴格的孔通常不采用極坐標編程(chéng)方(fāng)法,當三坐標檢驗出孔(kǒng)位置度超差時,可以采用更改坐標值的方法進行修正。
3)根(gēn)據(jù)箱體類零件的(de)結構複(fù)雜程度和(hé)加工(gōng)內容,選擇合適的刀具和加工(gōng)設備,設(shè)計最優的定(dìng)位和夾緊工裝,具體問題具體分析,一定能加工出合格的產(chǎn)品(pǐn),大幅度提高生產效率。
