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气弹簧安装座零件加工方案探究

范文

李小佳

摘要：本文从工艺角度对批量大、尺寸小的零件在加工过程中存在的难点进行细致的分析，详细阐述了具体工艺路线的安排、装夹方式的选择及合理刀具的选用，通过采用综合加工技术，保证了产品质量和较高的加工效率。

关键词：零件结构；加工；技术措施

中图分类号：TH112 文献标识码：A

0.引言

针对批量大、尺寸小的零件，在数控加工过程中，单件加工不但耗时费力，而且增加生产成本。一个好的加工方案会事半功倍。气弹簧安装座是典型的小尺寸零件，在生产过程中投产量一次200件。下面将详细阐述此类零件的加工方案选择。

1.零件结构和技术要求

零件结构如图1所示，零件外形尺寸为54×16×15mm，有一个R7.5的圆弧面，和一个宽4mm、长24mm、深15mm的细长槽，表面粗糙度值为Ra6.3，需表面处理：Fe/Ct.Obk。

2.加工工艺性分析

气弹簧安装座加工有以下技术难点：

（1）由于零件批量大，单件加工效率低，影响生产进度。

（2）由于零件批量大，细长槽加工过程中用常规键槽铣的办法加工时间长，刀具磨损严重。

（3）R7.5圆弧面难以加工。

3.技术措施

针对以上加工难点采取了以下技术措施：

（1）针对批量大的问题，分为如下3个步骤解决：

①单件下料改为多件下料。下料尺寸为18×60×215。根据现有钢板的长度215mm，在虎钳上把钢板加工成尺寸210.4×54×18，相當于单件长度54mm已经达到图纸要求，总长210.4mm为13件零件（16×13+15×0.2）的总长度（0.2mm为每个零件之间的间隔距离）。一次可加工13件。

②用虎钳装夹，直接铣15mm厚右面，铣54mm两侧面，倒棱；光铣一顶端，铣R7.5弧、6×10槽凸台，9mm左面，钻Φ5.5，铣长槽，结果如图2所示。

③钻侧面Φ6.1孔。在钻侧面Φ6.1孔时，由于零件总长为210.4mm，需要采用内冷加长钻头进行加工。因为钻头倍径至少为34倍径，所以在深孔加工时，先打预钻孔，再用加长钻头钻至深度。钻头转速为S=5000r/min，进给速度F=750mm/min。

（2）针对刀具磨损严重的问题，我们采用980ML高进给铣刀，每次切深0.1mm，转速为S=8000r/min，进给速度F=3500mm/min。一个长槽用时1分钟，整批零件加工完成刀具依然完好无损，用此种刀具更能快速高效的加工细长槽，并且节约刀具成本。

（3）针对R7.5圆弧面，我们采用的方法是利用UG软件建模，画出三维模型，再进入加工模式，利用固定轴轮廓铣方式，生成刀轨，经后处理自动生成加工程序，导轨如图3所示。

4.设计工艺规程

出于对生产效率、成本、质量等方面的考虑，对于大批量生产，应该制订一个详细的工艺规程，对于每个工序、工步、工作行程，都要进行设计，详细地给出各种工艺参数。这样做主要是因为对于大批量生产来说，每个工序、工步节省1s，就会带来可观的效益。应该经过计算和实验优化设计工艺规程，并详细规定下来，照章执行。同时，详细的工艺规程，也是进行夹具设计制造的依据。下面先对几个名词进行解释：

工序：工序是组成机械加工工艺过程的基本单元，一个工序是指一个（或一组）工人，在一台机床上（或一个工作地点），对同一工件（或同时对几个工件）所连续完成的那一部分工艺过程。

工步：工步是在加工表面不变、加工工具不变、切削用量不变的条件下所连续完成的那部分工序。

工作行程：工作行程也叫走刀，是加工工具在加工表面上加工一次所完成的工步。

工艺规程设计须遵循以下原则：

①所设计的工艺规程应能保证机器零件的加工质量（或机器的装配质量），达到设计图样上规定的各项技术要求。

②应使工艺过程具有较高的生产率，使产品尽快投放市场。

③设法降低制造成本。

④注意减轻工人的劳动强度，保证生产安全。

设计工艺规程必须具备以下原始材料：

①产品装配图、零件图。

②产品验收质量标准。

③产品的年生产纲领。

④毛坯材料与毛坯生产条件。

⑤制造厂的生产条件，包括机床设备和工艺装备的规格、性能和现在的技术状态，工作人的技术水平、工厂自制工艺装备的能力以及工厂供电、供气的能力等有关资料。

⑥工艺规程设计、工艺装备设计所需要的设计手册和有关标准。

⑦国内外先进制造技术资料等。

机械加工工艺规程设计的内容及步骤如下：

①分析研究产品的装配图和零件图。

②确定毛坯。

③拟定工艺路线，选择定位基面。

④确定各工序所采用的设备。

⑤确定各工序所采用的刀具、夹具、量具和辅助工具。

⑥确定各主要工序的技术要求及检验方法。

⑦确定各工序的加工余量，计算工序尺寸和公差。

⑧确定切削用量。

⑨确定工时定额。

⑩技术经济分析。

⑾填写工艺文件。

根据以上原则，气弹簧安装座加工所采取的工艺方案见表1。

结语

在气弹簧安装座的加工过程中，通过合理安排工艺以及新刀具的应用，有效地解决了小零件大批量加工难题，提高了零件的加工效率，在实际生产中为企业节省生产成本，并为以后类似问题的解决提供了参考方案。

参考文献

[1]卢秉恒.机械制造技术基础[M].北京：机械工业出版社，2007.

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