吳 瓊 王慶霞
(天津賽瑞機(jī)器設(shè)備有限公司,天津 300301)
無縫鋼管生產(chǎn)線中,某項(xiàng)目有一聯(lián)結(jié)銷(圖1),該聯(lián)結(jié)銷用于聯(lián)結(jié)2個(gè)聯(lián)軸器,其制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)是兩端各4個(gè)圓弧面的裝卡和加工。該產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)件,交貨期短。為此,特設(shè)計(jì)了專用工裝,利用自制工裝優(yōu)化加工方案的方法來縮短加工周期、降低加工難度和制造成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量。
(1)工件概況 材質(zhì):45鋼,數(shù)量:510件,重量:16 kg/件,工件最大尺寸:110 mm×88 mm×355 mm,熱處理:調(diào)質(zhì)處理217~255 HB。
(2)加工要求 在兩端φ110 mm段各有4個(gè)R210 mm圓弧面,并且對稱R210 mm圓弧面尺寸88mm,粗糙度Ra3.2 μm,其余各處粗糙度Ra12.5 μm。
方案1:調(diào)頭重新找正。為了避免銑刀與三爪卡盤碰撞,在加工完靠頂尖端的4個(gè)圓弧面后,需要調(diào)頭重新找正后再加工,調(diào)整找正對工件加工精度影響很大。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還降低了數(shù)控機(jī)床的使用效率,加工時(shí)間較長。
方案2:留工藝頭。為了避免銑刀與三爪卡盤碰撞,將每件的一端多留40 mm左右的工藝頭。此方法可以不用調(diào)頭重新找正,同時(shí)加工兩端的圓弧面,縮短了加工時(shí)間,并且容易滿足尺寸要求;缺點(diǎn)是后續(xù)工序必須去除工藝頭,費(fèi)料費(fèi)時(shí)。
(1)工裝設(shè)計(jì) 此件要生產(chǎn)510件,常規(guī)工藝方案成本高、生產(chǎn)工期長,不利于生產(chǎn)這類大批量的工件?,F(xiàn)設(shè)計(jì)一套簡便的裝卡工裝,此工裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是既要節(jié)省在數(shù)控機(jī)床上精銑時(shí)的工序時(shí)間,容易滿足尺寸要求;又能節(jié)省原料,降低生產(chǎn)成本。
設(shè)計(jì)的工裝(圖2)采用軸套形式,使其能套在聯(lián)結(jié)銷上,這樣就能給工件加工圓弧面時(shí)銑刀與三爪卡盤之間預(yù)留足夠的距離,一次裝卡完成兩端圓弧面的加工。為了使聯(lián)結(jié)銷與軸套聯(lián)結(jié)更緊密,特增加了3個(gè)緊定螺釘——起緊定作用。
(2)工裝參數(shù) 為了使工件與工裝安裝簡便,軸套內(nèi)孔與套入內(nèi)孔的聯(lián)結(jié)銷軸頭之間設(shè)計(jì)成間隙配合,尺寸公差為+0.1~0 mm。工裝具體參數(shù)如圖2所示。
內(nèi)六角平端緊定螺釘?shù)倪x用:規(guī)格M10×20,國標(biāo)GB/T77-2000。軸套用料選擇45圓鋼。
(3)工裝工藝方案 使用工裝實(shí)際生產(chǎn)時(shí),加工工藝流程如下:
①備料、下料圓鋼φ120 mm。
②粗車φ80 mm、φ70 mm段單面留5 mm加工量,其余不加工。
③熱處理:調(diào)質(zhì)217~255 HB。
④按照圖3進(jìn)行精車,并鉆雙面中心孔。
⑤鉗工利用φ10 mm的鉆頭點(diǎn)窩(如圖3所示)。
⑦按圖4所示方法:將聯(lián)結(jié)銷的長端軸頭套入軸套2內(nèi),然后將1個(gè)緊定螺釘3旋入工件15 mm加長頭(圖3)的窩中,其余2個(gè)緊定螺釘依次旋入軸套并對聯(lián)結(jié)銷進(jìn)行緊定;利用三爪自定心卡盤1卡緊工裝,另一端利用頂尖6頂住;在立式加工中心上加工在兩端φ110 mm段各4個(gè)R210 mm圓弧面達(dá)圖紙要求;松開三爪自定心卡盤和頂尖,旋出緊定螺釘,拆去工裝。
⑧車兩端SR94 mm及圓角R2 mm至需求,并保證長度尺寸達(dá)圖紙要求。
⑨報(bào)檢。
此工裝依產(chǎn)品量身定做,利用產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)作為工裝定位要素,并通過緊定螺釘精準(zhǔn)定位。工裝原理簡單,操作簡便,易于掌握。利用工裝加工的工藝方案較常規(guī)工藝方案有很大的優(yōu)勢。
(1)與常規(guī)工藝方案1的對比 在數(shù)控機(jī)床上的加工時(shí)間能縮短至少1/5,大大提高了數(shù)控機(jī)床的使用效率。利用工裝消除了調(diào)頭重新找正對加工尺寸的影響,產(chǎn)品合格率得到了有效保障。通過三坐標(biāo)測量,采用軸套加工的工件同軸度在0.04 mm以內(nèi),而通過常規(guī)工藝方案1加工的工件同軸度在0.07~0.09 mm。
(2)與常規(guī)工藝方案2的對比 常規(guī)工藝方案2每件要多留40 mm長的工藝頭,利用工裝的工藝方案只需留15 mm的工藝頭,制造510件就能節(jié)省φ120 mm 圓鋼12.75 m。
利用工裝加工的工藝方案不但保證了工件精度,而且工序更少,工步更簡化,減少了加工工時(shí)。工裝可重復(fù)使用,效果非常理想。
經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐證明,采用自制工裝加工該類聯(lián)結(jié)銷,不但能保證工件精度,降低生產(chǎn)難度,而且縮短了生產(chǎn)工期,提高了生產(chǎn)效率,贏得了較高的經(jīng)濟(jì)效益。該工裝操作簡便,可重復(fù)使用,尤其適用于大批量生產(chǎn),具有一定推廣和借鑒價(jià)值。