馬國文,馬洪全
(1.哈爾濱軸承集團公司 工模裝制造分公司,黑龍江 哈爾濱 150036;2.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心,黑龍江 哈爾濱 150036)
我廠批量生產(chǎn)一種半保持架,該半保持架加工工藝要求圓周上加工16個Φ5.9-0.02的通孔(即鉚釘孔)和16個Φ5.6 +0.05,深度為13.2(尖點處尺寸)滾子兜孔的定位,難度主要在16個Φ5.9的鉚釘孔。要求這些鉚釘孔的中心及等分精度控制在0.04mm以內(nèi),以便在裝配時兩半保持架鉚合后,鉚釘要安裝順暢,兜孔要對稱,達到任意兩片保持架在裝配時互換性好的目的,此外,這些鉚釘孔還是后續(xù)工序定位的基準(zhǔn),因此這16個鉚釘孔的精度至關(guān)重要。
半保持架結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示。
工藝設(shè)計選擇的機床為銑鏜加工中心(分廠現(xiàn)有的鏜床精度無法保證精度要求,且質(zhì)量不穩(wěn)定),在加工中心上若采用傳統(tǒng)的加工方法先用鉆頭鉆孔,留加工余量0.2~0.3mm,而后進行鏜加工,則會有如下問題:
圖1 半保持架結(jié)構(gòu)圖
(1)鏜孔的鏜刀頭直徑大,鎖緊功能差,鏜孔尺寸變化大,有錐度,散差大。
(2)按正常工藝鏜刀鏜孔切削參數(shù)的選擇為:轉(zhuǎn)速750r/min,進給0.03mm/r,則每分鐘進給深度為22.5 mm,這樣鏜一遍16個鉚釘孔所需的時間為:16×18÷22.5=12.8min。
由于鏜加工不穩(wěn)定,很難一次加工好,需反復(fù)走刀5~6遍,這樣加工好一件保持架的16個鉚釘孔實際需要的鏜加工時間為12×5.5=70.4min,這還沒有算上每次換位、抬刀、空走的時間,因此這樣干無論如何也滿足不了質(zhì)量要求和進度要求。
若采用先鉆孔,再鉸孔的方法也不是最佳方案,這是因為:
(1)Φ5.9-0.02的鉸刀屬于非標(biāo)準(zhǔn)系列,采購價格通常高于標(biāo)準(zhǔn)鉸刀價格的一倍以上,一支鉸刀只能加工10余件產(chǎn)品就報廢不能使用。
(2)鉸刀鉸孔的尺寸時大時小,不穩(wěn)定。
(3)用過的鉸刀只能報廢不能再用。
為此經(jīng)過攻關(guān),采用鉆頭鉆孔,通過改變鉆頭的常規(guī)磨削方法,來達到鏜或鉸達不到的目的,最終取得了良好效果。
(1)16個Φ5.6 +0.05、深度為13.2滾子兜孔定位加工選擇的是Φ5.6的鉆頭,其刃磨方法如下:
一般情況下鉆頭的刃磨是將鉆頭磨成118°,但由于手持刃磨時會造成不等高的情況,因此所加工出來的孔徑會偏大和位置偏移。
為解決這一問題,將鉆頭磨成三種不同的角度,見圖2,這樣的鉆頭定心好,不會產(chǎn)生位置偏移,且刃磨簡單,易于掌握。118°與125°兩個大約1.6寬的刃參與切削,阻力均衡。
圖2 125°刃磨
(2)16個Φ5.9-0.02 的鉚釘孔的加工
這16個孔的加工選擇的是Φ5.9的鉆頭,其刃磨方法如下:
頭部刃磨成近似球面狀,然后用油石在曲線與刃帶相切處修出圓滑過渡刃,目視認為圓了即可(見圖3),要求不是很高,即可保證Φ5.88~5.90這個成品尺寸。
圖3 圓滑過渡
(3)鉆頭鉆孔切削參數(shù)的選擇
轉(zhuǎn)速500r/min,進給0.08mm/r,則每分鐘進給深度40mm,一次成型。這樣鉆16個鉚釘孔所需的時間為:16×18÷40=7.2min。
加工中心工作見圖4。
圖4 加工中心
用鉆頭鉆孔相對與鏜或鉸具有明顯優(yōu)點,質(zhì)量得到了保障,到目前為止,該工序加工出的工件,經(jīng)產(chǎn)品檢測及裝配驗證,質(zhì)量均無問題,沒有廢品的發(fā)生。
加工效率高,相對于鏜提高效率10余倍,相對于鉸提高效率也有2~3倍。該工序效率的提高是至關(guān)重要的,這是因為能夠加工該工序的設(shè)備,分廠只有這一臺,屬于瓶頸工序,這道工序效率的提高,使得產(chǎn)品整個的制造周期得到了縮短。