周凌杰， 周 聰

(鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

BX498A刀環(huán)式長材刨片機(jī)是鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司自主設(shè)計開發(fā)的一種適用于竹材刨切的設(shè)備，該產(chǎn)品的核心部件是刀環(huán)，而刀環(huán)的關(guān)鍵零件是刀片支撐座。刀片支撐座如圖1所示，該零件除兩端面外共需旋轉(zhuǎn)6個角度來加工7個面及各個面上的孔。為了保證零件的加工精度，利用三維軟件造型生成數(shù)控程序，在臥式加工中心(四軸三聯(lián)動)上一次裝夾加工該零件。本文就該零件的工藝分析、加工工藝、工藝驗證情況進(jìn)行闡述[1-5]。

圖1 刀片支撐座

1 各加工面工藝分析

刀片支撐座7個加工面如圖2所示，由圖2可以看出該零件除兩端面外，主要由7個互成角度的面形成。各個面加工后的角度尺寸精度直接影響各個面安裝其他零件后所形成的組合件角度關(guān)系，且各個面上孔位的相互尺寸也很重要。

圖2 刀片支撐座7個加工面

圖紙要求1號面與2號面成55°，1號面與7號面成65°，2號面與3號面成90°，3號面與4號面成10°，4號面與5號面成90°，5號面與6號面成90°。單加工各個角度面就要準(zhǔn)備幾套角度工裝，而工裝幾何角度的精確度要比零件的精度高，況且還要考慮到盡可能減少反復(fù)裝夾次數(shù)。準(zhǔn)備幾套鉆工裝，并且需要多種工序、多套設(shè)備、多次裝夾，制造成本高，效率低，質(zhì)量難以保障。在臥式加工中心(四軸三聯(lián)動)上利用第四軸自動回轉(zhuǎn)角度可以保證各角度關(guān)系，但存在工件的裝夾問題和回轉(zhuǎn)中心問題。

2 工件加工工藝確定

2.1 工藝方案確定

刀片支撐座工藝搭子如圖3所示。用Solid Works中“工具”菜單的“截面屬性”對圖3端面的A面進(jìn)行截面分析，計算出A面的重心點，找出該點是為了確定該零件特殊形狀的回轉(zhuǎn)中心和裝夾重心，以便在加工過程中各個面都能加工到并在加工過程中減少振動。該點位置在3A截面上的“坐標(biāo)點”，以該點為圓心增加如圖3所示的工藝圓柱體，用三爪卡盤夾住圓柱體，圖4所示為模擬加工圖。找正圓心使零件的回轉(zhuǎn)中心與機(jī)床的回轉(zhuǎn)中心一致，以圖2的1面為零度基準(zhǔn)面，加工該面尺寸后機(jī)床工作臺依次旋轉(zhuǎn)各個角度，然后加工各角度上的面和孔。

圖3 刀片支撐座工藝搭子

圖4 模擬加工圖

2.2 零件加工工藝流程

零件加工工藝流程如下：毛坯外協(xié)→劃兩端面加工線→鏜銑兩端面、锪沉孔→組焊工藝搭子→打兩中心孔→車搭子外圓→加工中心鏜銑各角度面、鉆鏜各孔→銑去工藝搭子→鉆鉸兩端面各孔→ 成品檢驗→稱重去重→除銹油漆。

2.3 零件工藝過程

工序1：生產(chǎn)處，制作木模及鑄件外協(xié)，需正火處理。

工序2：機(jī)加工車間，劃尺寸310兩端面粗加工線兼顧2-Φ35孔位置及右端面有余量。

工序3：機(jī)加工車間，鏜銑尺寸310兩端面達(dá)314，兩端各留余量2 mm，在尺寸310兩端面上銑2-Φ60×0.7沉孔，如圖5所示。

圖5 銑兩沉孔

工序4：金結(jié)車間，在尺寸310兩端面上分別組焊Φ60×150工藝搭子、Φ60×30工藝搭子，需焊牢，如圖6所示。

圖6 組焊工藝搭子

工序5：機(jī)加工車間，找正兩工藝搭子中心，打中心孔，如圖7所示。

圖7 打中心孔

工序6：機(jī)加工車間，頂車兩工藝搭子外圓達(dá)尺寸，如圖8所示。

圖8 車工藝搭子

工序7：機(jī)加工車間，加工中心銑各角度面，鉆攻各螺孔。

工步1：找正，銑H面，銑F向視圖40×3凹槽，鉆B-B視圖3-Φ12孔，鉆A-A視圖3-Φ12孔并反刮3-Φ20沉孔，深1 mm，如圖9所示。

圖9 銑H面

工步2：工作臺旋轉(zhuǎn)245°銑A-A視圖65°斜面，鉆4-M8底孔，如圖10所示。

圖10 銑65°斜面

工步3：工作臺旋轉(zhuǎn)225°銑尺寸64與M面平行面，鉆A-A視圖2-Φ18孔，銑2-Φ35(+0.16)孔，如圖11所示。

圖11 銑平行面

工步4：工作臺旋轉(zhuǎn)135°銑D向大平面，鉆B-B視圖6-M12底孔，如圖12所示。

圖12 銑D向大平面

工步5：工作臺旋轉(zhuǎn)45°粗精銑M面，如圖13所示。

圖13 銑M面

工步6：工作臺旋轉(zhuǎn)35°粗精銑G向平面，鉆3-M6底孔，如圖14所示。

圖14 銑G向平面

工步7：工作臺旋轉(zhuǎn)125°粗精銑55°斜面及2 mm凹槽，鉆M10底孔，如圖15所示。

圖15 銑55°斜面

工步8：銑B-B視圖尺寸28臺階面。

工序8：機(jī)加工車間，所有螺孔攻絲，去毛刺，如圖16所示。

圖16 螺孔攻絲

工序9：機(jī)加工車間，銑去兩工藝搭子，如圖17所示。

圖17 銑去工藝搭子

工序10：機(jī)加工車間，以H面為基準(zhǔn)，找正，銑K面及右端面，鉆2-M16底孔擴(kuò)鉸2-Φ17孔，回轉(zhuǎn)工作臺，找正銑左端面達(dá)尺寸，鉆2-M16底孔，擴(kuò)鉸2-Φ17孔，如圖18所示。

圖18 銑兩端面并鉸孔

工序11：機(jī)加工車間，攻絲4-M16，如圖19所示。

圖19 攻絲

工序12：檢驗處，成品檢驗。

工序13：機(jī)加工車間，每組稱重，去重。

工序14：裝配車間，非加工面除銹，油漆。

3 工藝驗證

該零件加工后，對零件的尺寸精度、形位公差進(jìn)行了檢測，經(jīng)檢測其尺寸精度、形位公差完全符合設(shè)計要求，該零件組裝在刀環(huán)上后，其飛刀伸出量和刀門間隙符合設(shè)計要求，從而證明現(xiàn)有的工藝方案可行、工藝過程準(zhǔn)確。同時，由于三維軟件的應(yīng)用，使產(chǎn)品零件從設(shè)計到生產(chǎn)都更形象、更直觀、更精確、更快捷。經(jīng)試驗和檢測，該產(chǎn)品的主參數(shù)及技術(shù)要求均達(dá)到設(shè)計要求，為今后批量生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。