箱体加工

箱体加工（共7篇）

箱体加工 篇1

0 引言

箱体是组成机器整体的主要框架, 它作为主要的支撑件把其他零部件有机地组成一个整体, 使其能够实现某种运动或具有某种生产加工的功能。通常箱体的结构都比较复杂, 具有内部含有多种孔类结构以及内壁不均匀等特点。对于箱体内重要的孔结构, 其加工精度要求较高。箱体加工质量的优劣直接影响了机器的装配精度, 而且还会影响到机器的使用寿命和生产加工精度等。因此, 箱体类零件的加工工艺是否合理和先进就决定了整个机器的生产加工精度以及使用寿命。

1 箱体零件加工技术要求

1.1 表面加工技术要求

箱体类零件的定位基准面、装配参考面等重要表面对零件的加工精度、装配精度以及整机的使用性能都有直接的影响。考虑到箱体腔内零件的运动特点, 一般箱体零件的重要表面只要求具有很高的平面度以及较高的相对位置精度, 对于表面粗糙度的要求则较低。

1.2 孔的加工技术要求

箱体类零件中对孔的加工技术要求一般指定位孔或支撑孔的尺寸精度要求或具有同类功能的孔的位置精度要求。譬如:轴承安装孔的技术要求主要是对于尺寸精度的要求, 如果一对安装孔的重合度不够, 那么在机器工作时可能会产生局部振动, 进而影响到产品的加工精度。尤其对于机床上的轴承孔, 尺寸精度的高低会直接影响到产品的加工精度。另外, 对于减速器类箱体零件, 对相邻传动轴的定位孔相互位置精度、定位孔尺寸精度、同轴度等要求较高。相互位置精度低会影响到传动齿轮的相互啮合情况, 使齿轮受力不均, 降低齿轮的使用寿命。如果传动轴的同轴度精度达不到技术要求, 那么在进行整机装配时就会出现齿轮装配不上或孔隙较大等情况, 另外由于装配精度的降低也会磨损齿轮, 进而影响到机器的使用寿命和工作精度。对于箱体上的支撑孔, 一般与装配基准面之间具有很高的平行度要求, 且与固定端面间有较高的垂直度要求。

2 箱体零件加工工艺

本文主要以图1所示的减速器类箱体零件的加工为例进行工艺分析, 如图所示该零件具有典型的箱体类零件特点:形状复杂、孔较多、壁厚不均等。箱体零件的加工主要涉及到不同的定位孔、支撑孔及基准平面的加工。其对尺寸精度、相互位置精度要求较高。

2.1 工艺路线分析及确定

由图1可知, 该箱体零件的加工工序较多, 主要涉及到定位孔、支撑孔及相关表面的加工。箱体零件孔的加工难度较大, 而且加工精度要高于相关表面的加工精度要求。考虑到该箱体零件加工的特殊性, 其工艺路线的设计应从以下几方面准备:

1) 合理确定毛坯件。该箱体零件的工作特点主要是起支撑、固定框架的作用, 对力学性能的要求一般, 故可以选择HT200作为毛坯材料。另外, 该箱体体积较小且结构较复杂, 因此, 应选择铸造成型的方式, 不宜采用焊接成型。

2) 合理确定加工顺序。该箱体零件结构较复杂, 需要加工的面和孔较多, 工艺设计要本着先加工表面后加工孔, 先粗加工后精加工的原则。加工完的表面可以作为后续孔的加工定位基准, 这样也利于孔的加工, 同时可以保证孔的加工精度和相互位置精度。另外, 在表面加工时还要根据零件的工作特点分清哪些是重要表面, 哪些是非重要表面, 零件表面的加工要按照先加工重要表面后加工次要表面的顺序。考虑到箱体零件的加工表面较多, 且对于孔的尺寸精度要求也较高, 因此, 加工时要先粗加工后精加工, 且两个阶段不宜同时进行。原因是大面积、多表面的粗加工易使表面的内应力集中, 如果不能把该应力释放出去必将影响零件的使用性能。所以, 粗加工时要多次对夹具进行松懈, 以便使内应力及时释放, 从而保证箱体的加工精度和使用性能不受影响。

3) 合理确定工序。根据零件的生产批量确定是否采用相对集中的加工工序, 如果属于大批量的生产, 那么应将零件的粗加工和精加工分别在不同的机床上完成;如果属于小批量生产, 则应将粗加工和精加工尽量选择同一机床上加工, 这样可以提高生产效率, 降低生产成本。

2.2 合理选择加工定位基准

该箱体零件结构较复杂, 在确定定位基准时要本着基准统一和基准重合的原则。同时, 也要考虑影响零件加工精度的相关因素。

1) 确定粗加工定位基准。粗基准的选择要根据该箱体零件的主要工作孔来确定, 对于该箱体零件要优先考虑主轴孔的加工余量, 保证孔的尺寸及相关表面加工余量均匀, 这样才能确保孔在精加工时的加工精度。因此, 该箱体零件应选择主轴孔作为粗加工的定位基准。

2) 确定精加工定位基准。根据该箱体零件的结构特点, 精加工的定位基准应选择装配基准面, 这样选择可以保证定位基准、装配基准相互重合, 符合基准重合的原则, 同时也可以有效降低不重合误差的产生。

2.3 零件重要表面的加工

1) 平面的加工。通常箱体零件平面的粗加工采取刨削法, 精加工采取铣削法。在小批量生产时, 一般采用划线找正, 利用刨刀和铣刀对表面进行加工。也可以在龙门刨床上同时安装多个刀架对多个平面同时加工, 这样可以有效地确保平面的相互位置精度。在大批量生产时, 一般在数控机床或组合机床上进行多表面加工, 这样既可以提高生产效率, 也可以确保各个平面的位置精度。

2) 孔的加工。箱体零件中孔类较多, 而且尺寸精度和位置精度要求也较高, 因此, 孔的加工是确定箱体零件加工工艺的关键, 孔通常有两种, 一种是平行孔, 另一种是同轴孔。平行孔在加工时要保证孔的中心线之间的平行度和尺寸精度要求。同轴孔在加工时主要是保证孔的同轴度精度要求。在小批量生产时, 由于划线法找正加工容易引起加工误差。因此, 较多采用试镗法来提高零件的加工精度, 但该方法生产效率较低, 故只适合小批量生产。在大批量生产时, 一般采用镗模法。该方法可以在组合机床上对多孔进行同时加工, 具有方便工件找正、生产效率高的特点。

3 结语

箱体类零件结构复杂, 加工要求也较高, 在加工工艺设计时必须要根据零件的加工难度确定合理的定位方式、选择合适的切削用量和加工机床、加工刀具。只有对箱体类零件的结构和使用要求有了深入的理解才能制定出合理的加工工艺。

参考文献

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加工箱体类零件的镗床夹具设计 篇2

1.1 箱体类零件功用和结构特点

箱体类零件是机械、汽车、家电、航空、纺织、石化等领域产品结构的主体, 是机器及其部件的基础件, 它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体, 并按预定传动关系协调其运动。如机床主轴箱、拖拉机的传动轴、扶梯曳引机减速箱、桥架、水箱、左右平衡箱体等。

箱体的种类很多, 其尺寸大小和结构形式随着机器的结构和箱体在机器中功用的不同有着较大的差异。但从工艺上分析它们仍有许多共同之处, 其结构特点是:

(1) 外形基本上是由六个或五个平面组成的封闭式多面体, 又分成整体式和组合式两种;

(2) 结构形状比较复杂。内部常为空腔形, 某些部位有“隔墙”, 箱体壁薄且厚薄不均;

(3) 箱壁上通常都布置有平行孔系或垂直孔系;

(4) 箱体上的加工面, 主要是大量的平面, 此外还有许多精度要求较高的轴承支承孔和精度要求较低的紧固用孔。

1.2 箱体零件的主要技术条件

(1) 轴承支承孔的尺寸精度和、形状精度、表面粗糙度要求。

(2) 位置精度包括孔系轴线之间的距离尺寸精度和平行度, 同一轴线上各孔的同轴度, 以及孔端面对孔轴线的垂直度等。

(3) 此外, 为满足箱体加工中的定位需要及箱体与机器总装要求, 箱体的装配基准面与加工中的定位基准面应有一定的平面度和表面粗糙度要求;各支承孔与装配基准面之间应有一定距离尺寸精度的要求。

因此, 箱体类零件的加工关键是机床夹具的设计, 因为夹具设计是保证加工精度的重要环节。

2 箱体类零件加工夹具设计

夹具是一种装夹工件的工艺装备, 它广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在零件加工中, 为了提高劳动生产率, 保证加工质量, 降低劳动强度, 需要设计专用夹具。专用夹具是指专门为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具, 具有结构紧凑, 操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造, 实用于产品固定且批量较大的生产。此类夹具一般不考虑通用性, 当生产的产品或零件工艺过程变更时, 往往无法继续使用, 且其生产准备周期较长。

箱体类零件夹具设计要点

机床夹具的设计特点:

(1) 要有较短的设计和制造周期

(2) 要求夹具的精度要比工件精度高

(3) 要求夹具和生产条件及操作习惯密切结合

(4) 要求夹具在投产时一次成功

机床夹具的设计要求:

(1) 保证加工工件的精度要求

(2) 保证工人的操作方便、安全

(3) 达到生产率要求

(4) 保证夹具一定的使用寿命和经济要求

3 传动轴箱体的专用镗床随行夹具设计

如图1所示为拖拉机后轮传动轴的壳体, 用来支承传动零件和传递动力的零件大端有十个覬15的孔, 起连接作用。

自动线随行夹具主要用于那些适于组合机床自动线加工, 但又无良好输送和定位基面的工件及一些有色金属需保护基面避免划伤的工件。设计时应注意下列问题:

1) 工件的装卸方便性和定位夹紧的可靠性。目前使用的随行夹具自动线, 工件在随行夹具上都采用人工装卸, 所以必须使装卸方便。

2) 工件在随行夹具上的夹紧, 应考虑到随行夹具在输送、提升、转向、翻转、倒屑等过程中, 由于振动产生的松动现象, 应采用自锁夹紧机构, 以保证工作过程中不松夹。一般多采用螺旋自锁夹紧机构。

3) 随行夹具在自动线机床上的夹紧应可靠。常用的夹压形式有三种:一是夹在随行夹具的底板上, 二是从上方夹在工件上或随行夹具的某部位上, 三是由下往上夹紧, 三种夹紧方式可灵活采用。

4) 随行夹具定位和输送基面的设计。随行夹具底面是用于定位和输送基面的, 应使随行夹具能精确定位, 并能持久保证精度。

5) 注意切屑和切削液的收集和排除。

6) 提高随行夹具的通用化程度。

3.1 问题的提出

本夹具主要用于粗镗、半精镗、精镗传动轴壳体两端的孔及其端面。刀具采用YG6, 为专用镗床自动线随行夹具。在粗镗、半精镗、精镗工序中均采用。设计时要考虑装卸方便, 同时还应保证定位和夹紧可靠性。

3.2 夹具设计

镗床随行夹具设计如图2所示:

1) 定位基准的选择

在前道工序中, 已将基准面铣削好。本次装夹以工件顶面已经加工过的表面和侧面已经加工过的表面为基准进行定位, 这样可保证加工精度和加工质量。

夹具在机床导轨上采用“一面两孔”的定位方法。

2) 定位元件的选择

根据上道工序所加工出的工艺基准, 采用底面支承板固定在夹具体上对工件平面进行定位。底面四个支承板共限制三个自由度 (两转动、一移动) , 大端处工艺凸台也用一支承板, 限制两个自由度 (一移动、一转动) 。而侧面两竖直放置的支承板, 又限制两个自由度。这样使工件完全定位。

采用这种定位方案, 可满足定位要求, 加工可达到所需精度。

3) 夹紧装置的确定

镗削加工时, 镗削力可分为圆周切削分力Fc, 径向切削分力Fp, 轴向切削分力Ff。而且该夹具需要经过输送、提升、转向等过程, 所以为防止松动现象, 采用螺旋夹紧机构。其具有较好的自锁性, 且结构简单, 夹紧可靠, 通用性大, 这样可减少夹具制造成本。

又采用压板夹紧, 操作方便。由于压板倾斜放置, 其作用力可分解为水平方向和竖直方向。恰好压在工件底面基准和侧面基准, 这样可保证工件加工精度。

其夹紧力作用于主要定位面上, 为理想的夹紧方式。

4) 夹具体的设计

根据自动线机床导轨的宽度, 合理布置夹具体的宽度, 并留有三个销槽以便使夹具在机床定位。一销槽为夹具到位所用, 另两个为一面两销定位。

再根据工件、定位元件、夹紧装置以及其他一些辅助机构和装置在总体上的配置, 确定夹具体的外形尺寸。

夹具体材料采用HT150, 因制造周期长, 易产生内应力, 故应进行时效处理。

整个夹具在机床上采用从上方夹在工件上的夹压形式。这种方式夹紧可靠, 且操作简单方便。

综上所述, 箱体类工件具有结构复杂, 壁薄且不均匀, 加工部位多, 加工难度大等特点。本文主要讲述了传动轴箱体加工工艺过程及镗床工序的专用夹具设计。在设计中主要用于粗镗、半精镗、精镗传动轴壳体两端的孔及其端面的加工, 设计时夹具在机床导轨上采用“一面两孔”的定位方法采用底面支承板固定在夹具体上对工件平面进行定位, 用螺旋夹紧机构使其具有较好的自锁性, 且结构简单, 夹紧可靠, 通用性大。通过并校核, 确保夹紧可靠, 可安全工作。

摘要：箱体类零件是机器及其部件的基础件, 它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体, 并按预定传动关系协调其运动。因此, 箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度, 而且影响到机器的工作精度、使用性能和寿命。箱体类零件具有结构复杂、壁薄且不均匀、加工部位多及加工难度大等特点。因此, 箱体类零件加工的关键是加工工艺规程制定和机床夹具的设计, 加工工艺规程制定和机床夹具设计合理、可靠易于保证零件加工精度, 缩短辅助时间, 提高劳动生产率, 降低生产成本;并可以减轻工人操作强度, 降低对工人的技术要求, 同时扩大了机床的工艺范围, 实现一机多能;另外还可以减少生产准备时间, 缩短新产品试制周期。

关键词：支承孔,孔系,定位基准面,随行夹具

参考文献

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箱体加工 篇3

随着社会财富的积累,人们对商品质量与功能的要求不断升高。制造企业为了自身的生存和发展,必须持续地进行技术创新,研发制造新产品,才能取得相对于竞争对手的产品优势,进而赢得市场。产品种类的不断增加和生命周期的不断缩短,使得制造企业原有的刚性生产线无法满足生产需要,必须研究柔性制造技术。

1967年,英国莫林斯公司首次根据威廉森提出的FMS基本概念,研制了“系统24”。其主要设备是六台模块化结构的多工序数控机床,目标是在无人看管条件下,实现昼夜24h连续加工,但最终由于经济和技术上的困难而未全部建成。同年,美国的怀特·森斯特兰公司建成Omniline I系统,它由8台加工中心和2台多轴钻床组成,工件被装在托盘上的夹具中,按固定顺序以一定节拍在各机床间传送和进行加工。这种柔性自动化设备适于在少品种、大批量生产中使用,在形式上与传统的自动生产线相似,所以也叫柔性自动线。1976年,日本发那科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元(简称FMC)为发展FMS提供了重要的设备形式。1982年,该公司建成自动化电机加工车间,由60个柔性制造单元(包括50个工业机器人)和一个立体仓库组成。迄今为止,全世界有大量的柔性制造系统投入了应用,国际上以柔性制造系统生产的制成品已经占到全部制成品生产的75%以上,而且比例还在增加。

本文以沈阳机床集团内数控机床产品的典型小箱体零件作为柔性制造系统的制成品,分析了该类零件结构特征,设计了专用工艺装备,制定了该类零件的柔性加工工艺,规划了柔性加工生产线的布置方案。本文研究的柔性制造技术将作为沈阳机床集团的智能制造装备发展专项的一项技术支撑。

2 加工特征分析

小型箱体零件的关键结构特征是自身的安装基准和箱体孔系,也就是小型箱体的安装底基面、安装侧基准面、前面、直口、轴承安装孔、轴承安装孔内端面、轴承压盖安装端面。在数控机床典型零件中,箱体零件的加工精度是很高的。一般来说,轴承安装孔的尺寸精度为IT6级,关键特征的形位公差精度为4~5级(如表1)。

3 柔性线加工工艺设计

通常情况下,小型箱体类零件的常规工艺方法是在卧式加工中心上先加工基准,再以基准装夹找正铣镗完成其他关键结构特征的加工,主要工序为:(1)第一次装夹,以小型箱体背面为装置面,按外轮廓找正,加工小型箱体的安装底基面和侧基面;(2)第二次装夹,以加工完成的小型箱体安装底基面为装置面,按加工完成的侧基面找正,加工前面、直口、轴承安装孔、轴承安装孔内端面、轴承压盖安装端面。

常规工艺第二次装夹是以关键特征面(小型箱体的安装底基面和小型箱体的安装侧基面)为装置面和找正基准的,所以第二次装夹过程中产生的误差必然会影响小型箱体的形位精度。为了保证加工精度,需要设计在一次装夹过程中完成全部关键特征加工的工艺方法,使得关键特征之间的形位精度只与加工设备有关,而与装夹找正过程无关,依靠加工设备自身的几何精度来保证加工件的形位精度。

数控机床产品种类和规格不同,小型箱体必然是多种多样的,对于混流生产线,若直接用小型箱体外轮廓作为生产线上下料机械手爪的夹持面和机床夹具的装夹面,就需要配置若干种规格尺寸的上下料机械手爪和液压夹具。为了减少生产线的建设费用,需要设计一批与生产线上下料机械手爪和机床夹具的接口尺寸相同的专用工艺装备,作为各种规格尺寸小型箱体的随行夹具。

小型箱体的顶面并非其关键特征面,而且与关键特征面也没有相对位置关系,可以在生产线外完成加工,并在此面上加工4个工艺螺孔,以其作为小型箱体类零件与随行夹具结合的通用工艺面。根据卧式加工中心的特点、上下料机械手爪的特点、机床夹具的特点以及小型箱体工艺面的特点,设计随行夹具,如图2。

按随行夹具装夹找正,在卧式加工中心上加工除顶面外的所有加工特征。具体工步为:(1)粗精铣小型箱体底基准面;粗精铣小型箱体侧基准面(如图3)。(2)粗精铣削前面;粗精镗削直口;钻攻前面上的螺纹孔。粗精铣削轴承压盖安装面;粗精镗削轴承孔及其内端面;钻攻轴承压盖安装面上的螺纹孔(如图4)。

根据卧式加工中心的主轴功率及扭矩、伺服电机进给速度及功率和所用切削刀具的推荐切削速度、切削深度,设计详细的加工工序表,如表2。

4 柔性生产线规划

生产线除了加工设备外,还需要清洗机、在线检测装置和打标机。经过市场调查,通过式清洗机的节拍≤120s/件,在线检测装置的节拍≤30s/件,打标机的节拍≤15s/件,而经过计算可知,单台加工设备的节拍是896s,如表4。为了平衡节拍,需要并行布置8台卧式加工中心作为数字化车间混流生产线的加工设备。根据混流成线加工工艺,本文规划了生产线的布局,如图5。

柔性生产线的具体流程为:(1)自动仓库通过料道将待加工件送上生产线。(2)在随行夹具安装工位,夹具机械手从夹具缓冲区取来随行夹具,装配机械手将待加工件与随行夹具结合。(3)夹具机械手将待加工件随同夹具送至上下工件缓冲区。(4)带直线运动单元的关节机械手将物料随同夹具依次送至加工设备和清洗、检测、打标工位,最后送回上下工件缓冲区。(5)夹具机械手将加工成品随同夹具从上下工件缓冲区送至随行夹具拆卸工位,拆卸机械手将随行夹具卸下,夹具机械手将随行夹具送回夹具缓冲区。(6)加工成品经料道送回自动仓库。

5 结语

本文根据沈阳机床集团混流成线加工小型箱体类零件的需要,通过分析该类零件的结构特征,以专用工艺装备作为随行夹具,详细设计了该类零件的柔性线加工工艺,并且以加工工艺为基础规划了柔性生产线。在后续工作中,将以本文研究的柔性线加工技术为技术支撑,继续细化数字化车间的建设方案。

参考文献

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数控镗铣床对采煤箱体的加工技术 篇4

一、数控镗铣床对采煤箱体加工技术特点

数控镗铣床对采煤箱体加工技术有着其自身的特点, 这主要体现在加工结构、加工能力、加工效率等环节。以下从几个方面出发, 对数控镗铣床对采煤箱体加工技术的特点进行了分析。

1加工结构

通常来说数控镗铣床和加工技术自身的结构和工艺以及编程等许多方面都有着一定的独特之处。例如将其与全功能型数控镗铣床加工中心进行对比可以发现两者之间的区别主要在于数控镗铣床并不具有自动刀具交换装置和相应的刀具库, 因此这意味着数控镗铣床对采煤箱体加工技术只能通过手动的方式来进行相应的换刀工作。除此之外, 数控镗铣床和加工技术的结构还包括了铣削、钻削、镗削及攻螺纹加工等内容。

2加工能力

数控镗铣床和加工技术有着优越的加工能力, 对其进行分析可以发现其除了具有普通铣床的工艺功能外通常还具有加工形状复杂的二维甚至是三维的复杂轮廓能力。这种能力通常需要相应的二轴联动和二维曲线以及二维轮廓甚至是二维区域来进行辅助才能进行加工, 并且有的则需要三轴联动和三维曲面辅助才能进行加工。除此之外, 数控镗铣床和加工技术往往还具有相应的自动换刀功能, 这使得其能够有效适用于多工序的加工工作, 例如箱体等需要铣、钻、铰及攻螺纹等多工序加工的零件。另外, 数控镗铣床和加工技术的加工能力还包括了在卧式加工中心上进行加工并且能够加装数控分度转台甚至可以有效实现四面加工, 因此非常适合于加工较为复杂的箱体类、泵体、阀体、壳体等零件。

3加工效率

数控镗铣床和加工技术的加工效率非常优越, 这主要体现在了其加工时间较短并且加工质量较高。通常来说数控镗铣床和加工技术的应用可以使高速切削的材料去除率达到常规要求的3倍到5倍。除此之外, 数控镗铣床和加工技术的加工效率优越还体现在其刀具切削状况好并且切削力小同时主轴轴承、刀具和工件受力均小, 例如在这一过程中其切削力合计降低了30%~90%, 从而有效提升了其自身的加工质量与加工效率。另外, 数控镗铣床和加工技术的加工效率还体现在了其刀具和工件受到温度的影响较小。例如切削产生的热量大部分被高速流出的切屑所带走, 从而使得工件和刀具产生的热变形较小并且有效地提高了加工精度, 最终促进工件表面的质量得到有效的提升。

二、数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用

数控镗铣床对采煤箱体加工技术的应用是一项系统性的工作, 其主要内容包括了确定道刀具轴线、切削工作的有效进行、合理应用机床等内容。以下从几个方面出发, 对数控镗铣床对采煤箱体加工技术的应用进行了分析。

1确定道刀具轴线

确定道刀具轴线是数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用的基础和前提。通常来说在确定道刀具轴线的过程中工作人员需要在四坐标和三个平动坐标轴之间进行有效的选取, 或者是在这些轴的基础上增加一个相应的转动坐标轴A或者是B并且需要确保这四个轴可以保持较好的联动。除此之外, 在确定刀具轴线的过程中工作人员应当确保机床既可以是直立的也可以是卧式的, 这可以有效的确保转动轴既A轴绕着X轴进行转动并且能够促进转动轴B轴绕着Y轴进行转动。另外, 在确定道刀具轴线的过程中工作人员应当确保四坐标数控机床具有多种结构类型, 并且在实际的工作中确保刀具的运动位置不仅仅是任意可控的, 而且刀具的轴线方向也是在刀具摆动平面内可以进行控制的, 从而在此基础上促进数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用效率的有效提升。

2切削工作的有效进行

切削工作的有效进行对于数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用的重要性是不言而喻的。通常来说在切削工作的有效进行过程中往往会需要两个回转坐标进行有效的支持, 这相比其他静止的工件来说其自身的运动合成往往可以使刀具的轴线方向在一定的空间内得到有效控制, 从而在此基础上更好地确保其最佳的切削状态并且能够有效避免刀具干涉的能力。除此之外, 在切削工作的有效进行过程中工作人员应当确保一台五轴联动机床的效率等于两台三轴联动机床, 从而在此基础上促进数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用水平的持续进步。

3合理应用机床

合理应用机床是数控镗铣床对采煤箱体加工技术应用的重中之重。众所周知高速加工技术是我国先进制造技术的重要组成部分, 并且这一技术往往拥有更高的效率和更高的精度以及更高的表面质量。而这些优越性都离不开机床的合理使用。通常来说机床的切削速度很高, 并且其速度超过往往会普通切削速度的5倍到10倍, 因此在这一过程中工作人员应当注重保持有效切削状态或者根据避免刀具干涉等需要来调整刀具相对零件表面的姿态, 最终促进数控镗铣床对采煤箱体加工技术整体水平的有效提升。

结语

随着我国国民经济整体水平的不断进步和煤炭行业发展速度的持续提升, 数控镗铣床对采煤箱体的加工技术的应用得到了越来越多的重视。因此工作人员应当对数控镗铣床对采煤箱体加工技术有着清晰的了解, 从而能够在此基础上通过工作实践的有效进行来促进我国煤炭行业整体水平的有效提升。

参考文献

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箱体上微型轴的特殊加工工艺 篇5

回转体类零件,如轴类、套类、盘类等零件大多采用数控车床进行加工,既容易达到精度要求,同时又能提高效率,降低成本。随着科技的发展和集成化加工的要求,零件结构越来越复杂,一个零件不单纯是一个箱体或一个轴类,而是多种结构的组合,包含箱体、轴、腔、槽和其他结构等。笔者设计了一种加工方案来加工箱体上的微型轴,一次装夹可完成多处结构的加工。运用现代加工工艺来加工复杂零件,保证了形位精度、定位精度和生产效率。

2 零件结构特点分析

如图1所示,盒体侧边两端有两个准3mm的销轴,类似于铰链上的销轴结构,销轴端部有准4.2×1.5mm的止挡凸肩,凸肩与轴的圆角半径为1mm。根据零件的结构特点和加工精度要求,整个零件采用立式加工中心多工序加工,这就说明销轴的加工也必须在加工中心上完成。通过分析零件结构,零件毛坯在加工中心上的安装定位基准采用盒体底面和侧面,这样销轴的中心轴线与工作台面呈水平状态。基于此,根据加工中心的加工特点,要完成盒体上微型销轴的加工,笔者考虑采用微型球头立铣刀,通过曲面流线加工的方法,运用MasterCAM软件来实现设计和加工。

3 销轴加工工艺设计

(1)刀具选择。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选用的总原则是:安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。本零件材料是铝合金,待加工面是微小曲面,通过曲面爬行来加工,所以该处刀具选用硬质合金K44球头铣刀,球头铣刀能实现曲面的流畅加工,标准刀柄便于装刀。

刀具的尺寸应与被加工工件的表面尺寸相适应,根据零件结构和轴肩过渡圆角半径为1mm的尺寸要求,防止刀具干涉,保证切削刚度的前提下选择直径为2mm球头铣刀加工销轴曲面结构。刀刃部分的长度为20mm,绑刀长度为35mm,绑刀长度要合适,太短则会造成切削干涉,太长会降低切削刚度,造成断刀。

(2)刀具路径设置。刀具路径的设置直接影响加工质量,如同顺铣和逆铣的不同影响。利用MasterCAM软件建立零件的三维图形,根据加工工艺方案设置刀具路径。由于本销轴微型结构和位置特点,选择曲面精加工流线式铣削,设置铣削方向为双向横向。由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,截断方向控制距离为0.05mm,整体误差为0.01mm。

(3)切削用量参数设置。切削用量的大小直接影响加工效率和加工质量。不同的被切削材料和不同的刀具材料,所采用的切削用量不一样,以硬质合金球头铣刀加工铝合金产品为例设置切削用量。切削速度的大小要根据刀具的耐用度确定,切削铝合金材料,铣刀切削速度一般取vc=200m/min,主轴转速根据公式n=1000vc/(πd)来确定。最终切削用量还要受所使用的机床的最大切削用量的限制。综合考虑,主轴转速采用6000r/min,进给率500mm/min,下刀速率300mm/min。

4 注意事项

(1)以通过销轴中心线的水平面为界,将销轴表面分为上下两个面,分两次装夹分别爬行铣削此两曲面。

(2)铣削时,球头铣刀要超过分界面以下3mm,以保证销轴分界面处光滑,无接刀痕。

(3)在运用MasterCAM软件设置刀具路径时,可以预先设计一些辅助线以便于走刀加工,提高切削效率。

5 结语

本文分析了箱体上微型轴的特殊结构和位置,介绍了运用MasterCAM软件在立式加工中心上加工此类微型轴的方法,此方法在加工整个零件过程中,装夹次数少,所用设备少,加工精度高,速度快,柔性好,适应性强。实践证明,此方法完全满足零件的精度和使用要求,值得借鉴。

参考文献

[1]严烈.MasterCAM 9实例教程[M].北京:北京冶金工业出版社,2003.

[2]王凡.实用机械制造工艺设计手册[M].北京:机械工业出版社,2008.

箱体加工 篇6

从公司月度质量损失统计中得知, 汽油机曲轴箱体加工的废品率较高, 主要是箱体结合面的平行度超差造成的。根据资料可估计出, 公司年度质量损失仅此一项就有约50万元的损失。

病历

挂号科目:曲轴箱体加工

就诊难点:曲轴箱体加工后, 其结合面的平行度易超差造成废品

推荐医生:江苏林海集团金银凤沈国华

治疗难点

曲轴箱体是汽油机的关键零部件, 箱体结合面的平行度是由其气动工装保证的。原来的工装是一面两销定位, 如图1所示。加工过程中, 工件的平面度不平和细微的铝屑留在定位面上, 很容易造成工件的平行度超差。如图2所示, 在生产中, 操作者很难保证每个工件都不粘上小铝屑, 如果铝屑厚0.25m m, 左边尺寸是62mm, 右边尺寸61.75m m, 那该工件就是一个废品 (工件上下两个面的平行度图样要求是不超过0.04mm) 。

夹具底板2.工件3.压板4.气管接头5.定位点

当初发现问题时, 只是要求操作者将曲轴箱体清洗干净, 凭经验目测工件是否放平和夹紧, 对于平行度是否超差只能等工件加工完后测量才能得知, 这样既易造成废品, 同时也影响生产效率。所以, 该问题只考虑人的因素是不能从根本上解决的。

治疗方案

进行曲轴箱体气动工装的改进, 在加工前就能初步预估工件的平行度是否合格。为了解决因粘铝屑造成的平面度超差, 将图1中三个定位 (确定一个面的) 拆下来, 按照图3样式在工件与定位点相对应的中间钻φ1m m的小孔, 侧面钻孔攻螺纹, 接上φ6m m的管接头, 要求上孔与下孔相连通。然后将这三个定位安装在原来的位置上, 如图4用气管、三通、管接头将三个定位相互连接, 左边三通连接流量阀, 右边三通连接压力表。

1.管接头2.进气管3.铝屑4.工件5.检测口6.定位点

1.控制阀2.气缸3.调压阀4.流量阀5.检测口6.气压表

工作原理如图4, 当控制阀按下时, 来源与加工中心系统气源的气流经过控制阀达到气缸下接口, 从而推动气缸中活塞及活塞杆再推动压板, 这样压板就能将工件牢靠地安装在夹具上。同时控制阀下口三通接口的气经过调压阀给予0.1M P a的气源, 再经过流量阀调节出适合的气流 (夹具有三个检测口, 三个检测口闭合时气压表为0.1M P a, 其中有一个检测口跑气时气压表为0.02MPa以下) , 最后到达检测口和气压表。通过气压表的读数就可以判断工件的清洁度和表面粗糙度、平面度是否超差。

当控制阀按下, 工件夹紧后:若压力表数值显示在0.09～0.1MPa之间, 说明气动工装夹紧状态良好;若压力表数值在0.08～0.09MPa时, 说明有较小的工件不平造成, 存在不稳定因素, 有待于进一步确认 (如加工后测量确认合格否) ;如压力表的数值在0～0.08M P a范围显示时, 说明有较大铝屑在定位点上, 或工件平面度不合格, 或有较大铸造缺陷, 就必须重新清洗定位点再次装夹工件至正常状态。

这样, 操作者只要观察压力表数值就能在加工前预估加工后工件平行度是否合格。最后, 经小批量生产试制后, 效果非常好, 箱体的废品率由原来的10%下降到1%左右。

治疗结果

新型粗纱机小箱体的数控加工方案 篇7

1.1 工艺安排

对图1所示零件进行工艺分析可知:该零件小批量生产, 外型复杂, 薄壁壳体件, 刚性差, 加工精度高, 装夹困难;毛坯为时效处理过的铸铁件;主要加工部位为平面和十字交叉的孔系, 孔具有较高的尺寸和形位精度要求, 同时与相关平面有较高的位置精度要求。综合以上分析, 拟采用卧式镗铣类加工中心加工。镗铣类加工中心具有工序集中、一机多用、效率高、加工质量稳定等特点, 能满足本零件的加工要求。零件加工可划分为两道工序加工:工序1主要完成基准面L面、M面、H面的铣削加工, 为工序2作出精基准;工序2完成其余加工要素, 并保证加工质量。

1.2 机床调整

生产前对设备进行测试和调整, 包括对设备的定位精度、运动精度进行调试, 尤其是对数控回转工作台的回转精度进行调试, 以保证机床精度符合零件加工精度的要求。

1.3 毛坯准备

由于批量小, 箱体毛坯首先由钳工划线, 划出各交叉孔的中心线、箱体中心线和各孔、面的余量加工线, 以保证各加工要素有足够的余量。

1.4 夹具及刀具的准备

夹具采用数控回转工作台和自制夹具配合使用。如图2所示, 自制夹具选用一块角铁 (垂直度允差0.02mm) 放在标准基础板上, 大平面用以定位工件H面, 下方向前伸的窄平面定位工件L面, 工件H面凸缘面上用四块小压板压紧工件并且避免与刀具干涉。同时, 为了增加工件的刚性, 工件底部悬空处用千斤顶辅助支撑。精加工时, 千斤顶需重新调整。

为保证加工质量, 提高加工效率, 对刀具进行合理选择和搭配。平面铣削选取硬质合金盘铣刀, 镗孔选用机夹式可转位镗刀, 钻头采用硬质合金整体式刀具, 攻螺纹采用刚性丝锥。对于调头镗加工两同轴孔时, 为保证前后孔的同轴度要求, 镗刀选用阻尼减振刀杆与刀柄模块化组合, 以降低切削振动。加工前, 刀库中所有使用的刀具在对刀仪上检测, 并设置刀具补偿值。

2 工序1的加工方案

2.1 工艺内容

工序1的加工内容为铣削工件主定位基准面H面和L、M两面。

2.2 工件加工

(1) 如图2所示, 以H面定位, 凸缘处压板夹紧, 粗铣C面及四角, 光出即可。

(2) 以C面及四角定位, φ100H7孔内压板夹紧, 加工H、L、M平面。利用回转工作台的分度功能:先粗精铣H面, 保证平面度≤0.03mm, 同时确保尺寸186.2±0.02mm在后续加工中留有余量;再铣削L与M面, 保证尺寸237mm, 同时注意尺寸137.5±0.02mm。

3 工序2的加工方案

3.1 工艺内容

工序2的主要加工内容是A、B、C三平面及其孔的镗铣加工, 以及各面上联接用螺纹孔的加工。

薄壁箱体件一般遵循先粗后精的加工原则, 故确定加工顺序为:粗铣平面—粗镗孔—精铣平面—精镗孔—钻孔—攻丝。

3.2 工件加工

装夹好工件后, 完成工件坐标系的建立和对刀。加工时, 经过如下工艺改进, 收到了良好效果。

(1) 工作坐标系分别设定为:G54用于A面加工、G55用于B面加工、G56用于C面加工。这样可以避免在同一坐标系下加工各面时造成尺寸混乱或尺寸换算的工作。

(2) 粗铣A、B、C三个面。加工时, 要注意保证相关尺寸留有后续加工余量。粗铣平面时, 为防止工件产生较大的热变形及震动, 可改用圆头盘铣刀铣削。

(3) 粗、半精镗三个孔。保证镗孔后留有适量精镗余量及相关尺寸要求。粗镗时, 可以减少切深, 多走几次刀, 有利于减少发热和变形。各孔的加工可用孔加工固定循环指令编程, 使程序简化。

(4) 精铣A、B、C三个面。采用直角盘铣刀铣削, 有利于保证相关尺寸和位置精度要求。

(5) 精镗三个孔。采用单刃精镗刀镗削、G76指令编程, 以退刀时避免刀具划伤工件内孔表面。

(6) 最后, 加工三个面上的螺纹孔。采用先钻孔再用刚性丝攻攻螺纹的方式加工。攻丝时, 最好加注润滑性好的切削液, 以保证工件质量。

4 结论

通过以上加工方案的改进, 不仅确保了零件加工质量, 而且大大缩短了工艺流程, 减少了劳动强度, 提高了生产效率。

摘要：HY491C—1104粗纱机小箱体零件是纺织公司主导产品HY系列新型粗纱机装置中的核心件, 其质量对于控制粗纱机车头运转的好坏起着决定作用。本文主要介绍该箱体件在加工中心通过自制夹具加工过程, 并对加工过程中出现的问题提出改进意见和解决办法。

关键词：加工质量,生产效率,加工方案

参考文献

[1]赵署光.如何提高机械加工中产品质量问题探究[J].城市建设理论研究, 2012, (33) .

[2]刘艳春.关于机械加工中产品质量的改善[J].科技世界, 2012, (24) :223-224.