作為世界技能大賽(sài)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,具有內腔鏤空、裝夾困難、易變形的特點。在(zài)多次訓練(liàn)中,參賽選手發(fā)現零件圓孔垂直度(dù)達不(bú)到圖紙要求。在了解了播放器的相關處理工藝後,進一步優化工藝。通過使用插頭、專用軟爪、螺(luó)旋千斤頂和工藝表,確(què)保刀具旋轉軸相對於(yú)零件(jiàn)定位麵具有正確的相互位(wèi)置,從而保證該尺寸的(de)形狀和位置精度(dù)。
1.零件圖的分析(xī)
從圖1可以得出,零件形狀複雜,加工工序多。零件整體形狀夾緊位置少,接(jiē)觸麵小,空腔,長懸臂結構,剛性(xìng)差。ф24圓孔(F11位置)的垂直度一直達不到要求(qiú)。經過分析,可(kě)以采用多次定位夾緊,相互參照的原則。兩麵粗加工後,精加工,優先加工基準麵和再加工孔,保證ф24圓孔的垂直度與(yǔ)基準麵重(chóng)合。
2.零(líng)件加工(gōng)工藝分析
這部分要求高表麵質量和精度。考慮到精度,如何將零件的(de)變形控製在精度範圍內,是加工該零件(jiàn)的最大難點。通過分析該零件的精度(dù)要求、材料和設備,主要有以下幾個方麵:
(1)坯(pī)料本身內應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(yǐn)起的變形(xíng)。
(4)夾緊力引起的變形影響最大。為了解決(jué)上訴問題,提(tí)出了以下解決方(fāng)案。
2.1改進零(líng)件的(de)傳統夾緊方式。
對於空心薄壁零件,采(cǎi)用以下(xià)夾緊方(fāng)法來減少變形:①填塞法。零件內部填充有座圈,以便零件(jiàn)在夾緊時不受夾緊力的影響。②留出合理的工藝表(biǎo)。在零件的懸空位置和(hé)夾緊位置留出工藝工作台(tái),以加強加工(gōng)剛性(xìng),減少夾(jiá)緊變形。
2.2合理安(ān)排工作程序
動態銑削(xuē)時,由於刀具快速間歇(xiē)進給,整(zhěng)個過程會產生衝擊,影響零件的精度和表麵粗糙度。因此,數控動態銑削過程一般可分為(wéi):粗加工、底部間隙和圓角間隙、半精加工(gōng)、最終精加工等過程。
2.3薄壁、空零件的加工方法
薄壁(bì)和鏤空零件在加工過程中(zhōng)容易因夾緊力而變形。如果夾緊力太(tài)小,零件容易因加工而鬆動;如(rú)果夾(jiá)緊力太大,零件會變形。為了控製零件的最小變形,在零件半精加工後準備最後的精加工步驟(zhòu)時,稍微鬆開虎鉗,讓零件自然回彈釋放部分應(yīng)力,然(rán)後輕輕夾緊,保證零件能夾得恰到好處(chù),以獲得更好的(de)加工效果。夾緊的原理是力的作用(yòng)點最好在支撐麵上,夾緊力的方向作用在工件剛度最(zuì)好的(de)方向上。在保(bǎo)證工(gōng)件不鬆動的前提下,夾緊力越小越好。
2.4夾具的選(xuǎn)擇
夾具的選擇主要包括以下幾點:
(1)夾緊機構不會(huì)幹擾零件。
(2)零件的夾緊變形小(xiǎo)。
(3)夾緊快速方(fāng)便(biàn)。
(4)夾具結構簡單。
(5)夾具便於定位元件。
3.加工路線
零件應由帶測力(lì)裝置的平口鉗、專用軟鉗夾、壓板和輔助插頭加工。
(1)用100mm寬端麵的平口鉗夾住毛坯,以(yǐ)此為粗基準,對正麵進(jìn)行粗加工,留出98mm的工藝台。
(2)用平口鉗將98mm端(duān)麵夾到對麵進行粗精加工。
(3)將堵頭填入反槽進行夾緊(jǐn),夾緊時校正零(líng)件的(de)平麵度(小於0.01mm),清潔前(qián)夾(jiá)緊(jǐn)台,精加工前部(bù),如圖2所示。
(4)將銑削專用軟鉗口安裝在(zài)平口鉗上,同時夾緊94mm和78mm端麵,清理根部工藝表(不包括懸臂工藝表)並精加工(gōng)正麵(miàn),然後用壓板壓住前懸臂部分(fèn),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(jiá)緊零件(jiàn)的加工(gōng)麵。
4.結束語
通過該零件的加工設計(jì),采用合理的加工工藝,使用相關(guān)的軟卡爪、螺塞、螺(luó)旋千斤頂和壓板,成(chéng)功(gōng)克服了ф24(F11位置)圓孔垂直(zhí)度達(dá)不到要求的困難。