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        關(guān)于典型箱體類零件加工工藝的思考與探討

        2017-02-14 09:34:31鄧炎澤
        科技與創(chuàng)新 2016年21期
        關(guān)鍵詞:加工精度加工工藝

        鄧炎澤

        摘 要:箱體類零件加工工藝難度較大、精度要求較高,加強(qiáng)對(duì)典型箱體類零件加工工藝的探究,對(duì)全面提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有重要意義。在查閱大量相關(guān)研究文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,結(jié)合工作實(shí)際,對(duì)典型箱體類零件加工工藝的要求及關(guān)鍵點(diǎn)展開了探討,以期為箱體類零件生產(chǎn)提供一定的參考作用。

        關(guān)鍵詞:箱體類零件;加工工藝;加工精度;機(jī)床軸承孔

        中圖分類號(hào):TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.025

        箱體是機(jī)器設(shè)備的主要框架,具有某生產(chǎn)加工功能或能實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)功能。一般而言,箱體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,內(nèi)壁不均勻,含有多種孔類結(jié)構(gòu)。箱體類零件加工工藝的先進(jìn)性和合理性直接決定了機(jī)器使用壽命和生產(chǎn)加工精度。

        1 典型箱體類零件加工工藝要求

        1.1 表面加工工藝技術(shù)要求

        裝配參考面、定位基準(zhǔn)面等會(huì)對(duì)零件精度、機(jī)器使用性能、裝配精度等產(chǎn)生直接影響。鑒于箱體零件運(yùn)動(dòng)這一特性,一般只要求重要表面具有較高的相對(duì)位置精度和平整度,對(duì)粗糙度的要求比較低。

        1.2 孔加工工藝技術(shù)要求

        典型箱體類零件在孔加工工藝過程中,非常注重定位孔、支撐孔的具體精度和尺寸,并對(duì)不同位置的同類功能孔提出了明確要求。比如,對(duì)軸承安裝孔加工工藝技術(shù)要求主要是對(duì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)的要求。如果兩個(gè)安裝孔之間的重合度出現(xiàn)問題,則在機(jī)器生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)局部振動(dòng)問題,進(jìn)而嚴(yán)重影響零部件精度。特別是機(jī)床軸承孔,一般而言,尺寸精度會(huì)直接決定零部件的具體加工精度。需要注意的是,對(duì)于減速器等箱體零件,對(duì)同軸度、定位孔精度、相鄰定位孔相互位置精度等標(biāo)準(zhǔn)的要求比較嚴(yán)格。如果相互位置的精準(zhǔn)度比較低,則會(huì)直接影響齒輪咬合的情況,導(dǎo)致齒輪受力不均勻,甚至影響齒輪的使用壽命。如果同軸度精度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,則在整機(jī)裝配過程中會(huì)出現(xiàn)空隙較大或齒輪裝配不上等問題,較低的裝配精度也會(huì)影響齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn),降低機(jī)器工作精度和縮短使用壽命。箱體支撐孔與基準(zhǔn)面之間的平行度標(biāo)準(zhǔn)較高,且與固定端面的垂直度要求標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格。

        2 典型箱體類零件加工工藝探究

        2.1 擬定工藝線路

        擬定工藝線路分為以下4步:①先面后孔。通常而言,應(yīng)先加工平面部位,由于毛坯存在表面夾砂、凹凸等缺陷,先面后孔的做法不會(huì)因端面高低不平出現(xiàn)損壞刀刃、沖擊振動(dòng)等問題。②將粗加工階段與精加工階段分開。由于箱體表面精度加工要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,粗加工過程中的夾緊力、切削力等會(huì)對(duì)精度造成嚴(yán)重影響。如果直接進(jìn)行精加工操作,而粗加工過程中的變形尚未充分顯露,則精加工就無(wú)法消除缺陷,進(jìn)而全面影響箱體精度。③確定工序分散或集中。按照工序分散原則,應(yīng)將粗加工階段與精加工階段分開,但在批量生產(chǎn)過程中,應(yīng)使集中粗加工階段與精加工階段兩項(xiàng)操作在同一機(jī)床上進(jìn)行,通過這種方式減少箱體搬運(yùn)安裝次數(shù),從而全面提升零件加工工藝。④合理安排熱處理工序。由于箱體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在鑄造過程中易出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力,在完成鑄造后,應(yīng)合理安排熱處理工序,消除內(nèi)應(yīng)力。

        2.2 定位基準(zhǔn)

        粗基準(zhǔn)會(huì)影響不同加工面的余量分配和位置精度,按照粗基準(zhǔn)選擇要求,必須保證主軸孔加工余量的統(tǒng)一和均勻,預(yù)防因余量不均而導(dǎo)致的震動(dòng)。需要注意的是,應(yīng)保證其余加工表面余量適當(dāng)。積極糾正箱體內(nèi)部不同表面的位置偏差,預(yù)防箱體內(nèi)壁與軸承孔端面尺寸相距過大等問題。筆者建議,在實(shí)際生產(chǎn)中,可選主軸孔與一個(gè)相距較遠(yuǎn)的軸孔作為粗基準(zhǔn)。

        精基準(zhǔn)的選擇有2種方式:①將裝配基準(zhǔn)面設(shè)置為精基準(zhǔn)。這種方式的裝配基準(zhǔn)面是部分平面和孔系的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),能有效促使設(shè)計(jì)、定位與裝配基準(zhǔn)重合,最大限度地減小誤差。開口向上的箱體設(shè)計(jì)方式為測(cè)量孔徑、加工孔徑帶來(lái)便利,但需要注意,這種方式在加工中間壁孔時(shí)比較復(fù)雜,必須選擇吊架式鏜模。②將頂面與銷孔當(dāng)作為精基準(zhǔn)。這種方式中的箱口朝下,在夾具座體上固定中間導(dǎo)向支撐架。這種方式的空隙位置精確高、導(dǎo)向精度高且剛性好,定位工件、裝卸工件比較便捷,適合大批量自動(dòng)生產(chǎn)。需要注意的是,這種經(jīng)緯方式定位誤差出現(xiàn)的概率較大,常出現(xiàn)定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)偏差事件。

        2.3 主要箱體表面加工

        通常情況下,選擇刨削與銑削工藝對(duì)箱體平面進(jìn)行粗加工、半精加工。在小批量零部件生產(chǎn)過程中,選擇劃線扶正方式對(duì)箱體平面進(jìn)行刨銑。刨銑生產(chǎn)效率高,可選擇專用夾具進(jìn)行多表面同時(shí)加工,這種方式不僅提升了生產(chǎn)效率,還保證了位置精度。單件小批生產(chǎn)的精加工可選擇鏟刮、精刨等工藝,大批量生產(chǎn)則可選擇磨削工藝。

        主軸支承孔加工。精鏜-浮動(dòng)鏜工藝、金剛鏜-珩磨工藝、金剛鏜-滾壓工藝是較為常見的主軸支承孔加工工藝。站在工藝標(biāo)準(zhǔn)角度分析,半精鏜與精鏜工藝需在不同設(shè)備上進(jìn)行,如果設(shè)備條件不足,則需在兩工序之間開展自然實(shí)效處理,從而全面提升箱體精準(zhǔn)度。

        孔系加工分為以下3步:①如果為小批單件生產(chǎn),則應(yīng)在鏜床上嚴(yán)格按照劃線找正孔位置。為了進(jìn)一步提高精準(zhǔn)度,可選擇試鏜法,但這種方法測(cè)量、找正的耗時(shí)長(zhǎng),生產(chǎn)效率較低。通??蛇x擇樣板找正法進(jìn)行粗加工,按照樣板找正法找正鏜桿位置,先加工完一側(cè)孔,再按照相同步驟加工另一側(cè)孔。②選擇鏜模方式大量、成批加工箱體孔系,孔距精準(zhǔn)度由配合精準(zhǔn)度與鏜模精準(zhǔn)度有直接關(guān)系。在小批量生產(chǎn)過程中,為了全面提升精度,也可選擇鏜模方式進(jìn)行加工。③在部分工廠中,小批單件生產(chǎn)也可選擇坐標(biāo)法加工工藝。如果對(duì)孔距要求比較嚴(yán)格,則可選擇精密坐標(biāo)鏜床。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,本文從典型箱體類零件加工工藝要求入手分析,從擬定工藝線路、定位基準(zhǔn)、主要箱體表面加工三個(gè)角度詳細(xì)論述了典型箱體類零件加工工藝,旨在為一線生產(chǎn)制作提供理論指導(dǎo)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]楊昌遠(yuǎn).典型零件加工及加工工藝初步分析[J].科技致富向?qū)В?014(03).

        [2]舒曉君.起落架復(fù)雜箱體零件加工工藝研究[J].航空制造技術(shù),2012(22).

        [3]李紅星.箱體零件的加工中心工藝及程序編制[J].機(jī)械管理開發(fā),2011(02).

        [4]龍創(chuàng)平.淺析箱體類零件加工工藝[J].裝備制造技術(shù),2012(11).

        〔編輯:張思楠〕

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