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        龍門加工中心加工超大、超重類工件工藝分析報告

        2018-04-15 09:02:28陳弘
        商品與質(zhì)量 2018年43期
        關(guān)鍵詞:公差刀片平行

        陳弘

        大連市輕工業(yè)學(xué)校 遼寧大連 116000

        1 工藝分析

        1.1 工件結(jié)構(gòu)分析

        如圖所示,需加工零件屬于封閉式結(jié)構(gòu),由兩個支撐柱通過上下兩個橫梁連接而成,它們成對地豎立安放在零件底腳板之上,工件的中間是窗口。該零件不僅要保證一定強(qiáng)度、剛度、而且還要保證較高的尺寸精度和位置精度要求。如圖一所示:

        圖1

        1.2 工件的技術(shù)要求

        (1)A面與E面的對稱度≦0.05mm。

        (2)A面與D面的垂直度誤差⊥≤0.03mm/m,總長度≤0.1mm。

        (3)A面平行度誤差∥≤0.05mm。

        (4)E面與A面平行度誤差∥≤0.05mm。

        (5)C向與A面的垂直度⊥≤0.03mm/m,總長≤0.1mm。

        (6)B面平面度誤差 ∥ ≤0.1mm。

        1.3 影響加工精度因素

        (1)機(jī)床精度。機(jī)床主軸(Z軸)與機(jī)床(X軸、Y軸)垂直度誤差、Y軸與X軸垂直度誤差均影響零件D面與A面、B與D面的垂直度。

        (2)零件自重影響工件加工精度。圖示零件采用鑄造加工毛坯,重量一般在8噸,長為10m,在加工時平放在工作臺上,由于工件自重產(chǎn)生了一定的撓度,而零件在整裝時是垂直的,如不加以調(diào)整,就可導(dǎo)致工件立起時B面的平面度及與D面的垂直度公差范圍。

        (3)Z軸動力頭安裝精度對加工精度的影響。安裝完刀具后,應(yīng)將刀具底面找平,否則,在加工時表面會有接刀臺及影響加工表面平面度,可使用試切法找平,在找平過程中不要怕麻煩,反復(fù)調(diào)整,反復(fù)用百分表校正。

        2 步驟分析

        關(guān)鍵部位指:A面與E面的對稱度,C面與D面的平行度,A面及B與D面的垂直度,工件側(cè)面的平面度。

        (1)A面與E面的對稱度:為了保證A面與E面的對稱度要求,在加工工件方窗一側(cè)面和底腳一側(cè)面(同方向)時,應(yīng)在編程時,寫出完整的加工程序,要把方窗和底腳尺寸公差按中差取值,方窗一側(cè)面和底腳一側(cè)面(同方向)同時進(jìn)行加工。加工對稱面時,用相同的程序進(jìn)行加工,但是,要把編程數(shù)值改為相反的數(shù)。

        (2)C面與D面的平行度:為了保證C面與D面的平行度要求,在加工C面與D面時,應(yīng)在一個工位上一次加工成型。注意C面與D面是相反的面,所以,在加工時必須把直角銑頭中心線調(diào)整成與床身軌道(X軸)直線方向平行;否則,在加工時容易產(chǎn)生接刀臺階,影響加工表面的平面度。

        (3)A面及B與D面的垂直度:為了克服機(jī)床本身精度誤差給加工A面及B與D面的垂直度帶來的形位誤差,先將工件非基準(zhǔn)側(cè)面(外側(cè)面)及兩側(cè)G面加工好;其次,分別在D面做平行于Y軸及垂直主軸Z軸的檢測基準(zhǔn),以作為下個工序基準(zhǔn)使用;將工件翻轉(zhuǎn)180度,按已加工的工件非基準(zhǔn)側(cè)面(外側(cè)面)找平正,及G面找平,將基準(zhǔn)B面加工好,用百分表檢測D面所做的基準(zhǔn),如出現(xiàn)超差,則機(jī)床精度無法滿足加工精度要求,需調(diào)整工件或調(diào)整程序進(jìn)行加工[1]。

        (4)表面粗糙度。此類產(chǎn)品對外觀要求較高,其表面粗糙度一般為Ra3.2,各別部位表面粗糙度要求達(dá)到Ra1.6。為使加工表面達(dá)到技術(shù)要求,在刀具刀片及切削用量上我們做了細(xì)致的考量。

        ①刀具選擇。在加工時,主要選用直徑315MM刀片角度60°和直徑250MM刀片角度90°粗精復(fù)合端面銑刀,以減少接刀和換刀次數(shù),以節(jié)省換到時間及換刀產(chǎn)生的加工平面度的誤差。φ315(60°)刀盤主要加工工件兩側(cè)平面,刀片主偏角為60°,軸向和徑向受力均勻,保證刀片有良好的強(qiáng)度,機(jī)床功率均載,延長刀具及機(jī)床使用壽命,較適合長時間不間斷加工。φ250(90°)主要用于方窗內(nèi)加工,由于刀具使用的是90°刀片避免了后續(xù)清根時間。在粗加工時,刀片選用硬質(zhì)合金氮化鈦涂層,這種刀片與不涂層相比,提高刀片韌性、耐高溫、耐磨性、還能提高切削效率,在機(jī)床性能允許的情況下,可成倍提高生產(chǎn)效率。精加工時,刀片材質(zhì)選用金屬陶瓷涂層,陶瓷涂層耐磨性、耐高溫性性能非常突出,可在較高的切削速度下進(jìn)行加工,達(dá)到良好的表面粗糙度和形位公差。②切削用量。粗加工每齒進(jìn)給量0.2-0.3mm,線速度為120m/min;半精加工中安裝修光刃刀片,兩種刀片混合使用同時切削,切削深度0.15-0.18mm,進(jìn)給量為每齒0.2-0.35mm,線速度為120m/min;精加工中,切削深度在0.02-0.05mm,進(jìn)給量為6mm/min,線速度為150m/min,根據(jù)以上切削數(shù)據(jù)加工出的零件滿足尺寸公差及表面粗糙度的要求,但由于機(jī)床不同,每臺機(jī)床在剛性上都會有不同,在加工時應(yīng)該根據(jù)機(jī)床切削狀態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)。

        3 結(jié)果分析

        經(jīng)檢測,工件尺寸公差合格,形位公差及位置公差合格,該工件達(dá)到產(chǎn)品裝配要求,經(jīng)過裝配,產(chǎn)品已應(yīng)用到某單位大型輪機(jī)上,并正常試車,通過客戶驗(yàn)收。

        4 結(jié)語

        通過加工大型、重型零件的實(shí)踐,我們得出結(jié)論:只要充分考慮到零件受力、變形等要素采用合理的裝夾措施、正確找基準(zhǔn)的方法、對機(jī)床的剛性、間隙、軸向運(yùn)動的平行度與垂直度的合理補(bǔ)償,是完全可以加工出高質(zhì)量的零件,在產(chǎn)品設(shè)計上我們可以給加工者提出更高質(zhì)量的要求,從而擺脫高質(zhì)量、高精度的零件需要到國外加工、需要用國外先進(jìn)設(shè)備。

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