| 标题 | 滑枕加工工艺流程与方案的分析 |
| 范文 | 陶勇 摘要 中捷钻镗床厂生产的数控龙门镗铣加工中心Z轴方向采用滑枕与滑鞍相连接的形式，其中滑枕截面尺寸为500mm×500mm，长度为3 400mm。滑枕内部由四个不同尺寸的同轴孔组成，且要求与导轨面平行。由于该件长度较长且精度要求高，而且中捷钻镗床厂设备资源有限，只能用普通卧式镗床加工，因此工艺方法就变得非常关键。本文就该件加工工艺流程的制订及加工工艺方案的分析作以简单的介绍。 关键词 钻镗床厂；滑枕加工；工艺流程 中图分类号TG506 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0046-02 1 工艺流程的拟定 1.1定位基准的选择 1）精基准的选择 本着基准重合、基准统一、互为基准、自为基准的原则，精基准的选择应尽可能与设计基准重合，避免基准不重合而引起的误差。 2）粗基准的选择 本着粗基准的选择原则，应选择不加工表面作为粗基准，且应以其中与加工表面的位置精度要求较高的表面作为粗基准。由于该件各表面均为加工表面。 1.2 加工阶段的划分与工序的合理组合 1.2.1 加工阶段的划分 划分加工阶段的作用是：能减少或消除内应力、切削力和切削热对精加工的影响：及早发现毛坯缺陷；便于安排热处理，可合理使用机床；避免或减少损伤已精加工过的表面。因此该滑枕的工艺过程分为粗加工、半精加工、精加工几个加工阶段。 1.2.2 工序的组合 组合工序有两种不同的原则，即工序集中原则和工序分散原则。 工序集中的特点：零件各个表面的加工集中在少数几个工序中完成，每个工序所安排的加工内容多；有利于保证各加工面间的相互位置精度要求；有利于采用高效机床和工艺装备；生产面积和操作工人数量减少；生产计划和生产组织得到简化；工件装夹次数减少。 工序分散的特点：工序多，工艺过程长，每个工序所包含的加工内容少；所使用的工艺设备和装备比较简单，易于调整和掌握；生产技术准备工作较容易，易于变换产品。 1.3 加工顺序的安排 1.3.1 切削加工顺序的安排原则 1）先加工基准表面，再加工其他表面； 2）先加工主要表面（指装配基面、工作表面等），后加工次要表面（指键槽、螺孔等）； 3）先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 1.3.2 热处理工序的安排 本工件需要有二次热处理工序需要安排，一是为了提高导轨表面的硬度和耐磨性需要对导轨面进行表面淬火处理；二是为了消除工件的内应力，在粗加工后进行时效处理。 根据以上各项原则及结合中捷钻镗床厂 现有生产能力和设备资源，制定滑枕工艺流程如下： 粗刨（各面留量2mm~3mm）→粗镗（内孔留量5mm~6mm）→时效处理→半精刨（各面留量0.8mm~1mm）→感应淬火（HRC51）→粗磨（各面留量0.2，各面之间的平行及垂直度＜0.05mm→半精镗（内孔留量2mm~3mm）→精磨各面之间的平行及垂直度＜0.02mm→精镗（各孔之间同轴度＜0.04mm） 2 加工工艺方案的分析 本工件加工的主要难点为保证四孔同轴度。针对此处的加工共进行了如下几种方案分析： 1）用中心架支承镗削 使用此种方法加工需要制造中心架或机床本身有尾座。而且还要有一根约4m长的镗刀杆，根据中捷钻镗床厂 现有设备资源，只能使用俄2A636φ1型镗床进行加工，俄2A636φ1型镗床工作台面积为1 600mm×1 800mm，主轴端面至尾座距离为3 500mm，因此滑枕放在工作台上两端均需悬出800mm长，在工作台面上架中心架是没有空间的，直接架在尾座上行程又不够，因此此方案无法满足滑枕的加工。 2）用附加支承镗削 在单件、小批生产时，镗削长间距的同轴孔也可以采用附加支承增加长刀杆的刚度、减少它的挠曲变形的方法。但这种方法也需要使用尾座，而且镗杆长度过长，安装和制造都存在一定难度，因此也不太适合本工件的加工。 3）利用工件本身，使用辅助支承镗削 经过分析研究决定从工件本身想办法。具体方法如下： 利用工件自身的孔作为中心架，制作架套与镗杆，两端孔分别进行镗削。先将工件安装在工作台上，主轴拉表按面及面找正不大于0.01mm（能找至近1 000mm长度），找正后将工件夹压牢固。由于所用机床是数显镗床，坐标尺寸准确性不高，因此找正中心就不能依靠数显表所显示的数据，我们采用的方法是使用一小平尺靠在四周导轨侧面上，主轴进行轮表找正中心。在加工一端时将所轮数据记录下来，当工件转180°加工另一端时，其中心坐标还按照原记录数据进行轮表找正。 先将主轴孔φ260H6加工至φ258（按专用架套1外圆尺寸配镗），作为施工孔使用，然后架孔φ258镗孔φ225H7。再将架套2放入孔φ225H7内，架孔φ225H7镗孔φ260H6。 与主轴孔一端类似，先将孔φ320H7加工至φ318（按专用架套3外圆尺寸配镗），作为施工孔使用，然后架孔φ318镗孔φ230H7。在将架套4放入孔φ230H7内，架孔φ230H7镗孔φ320H7。 3 切削刀具的选择与使用 对于此件加工的切削刀具的选择方式为：粗加工采用普通镗刀头，工作时靠手动敲刀头来调整尺寸，直接用尺测量，精度低，但调整范围大，可以实现高金属切除率，加工效率高，适合粗加工。精加工采用如图4所示的双刃浮动镗刀板，工作时装在镗杆的矩形槽孔中，不用夹紧，依靠作用在两侧的切削刃，自动平衡其切削位置即自动定心。 因此能自动消除由于刀具安装误差和机床主轴偏角造成的工件加工误差。可加工IT6-IT7级精度的孔。加工铸件时，表面粗糙度为Ra 0.4~0.8；加工钢件时，表面粗糙度为Ra 0.8~1.6。浮动镗刀的制造精度，各侧面平行度，修光刃与推面的垂直度、厚度H、宽度B的尺寸精度，都有很高要求。刀体材料40Cr，刀片采用YG6X（YT30）。 浮动镗刀使用时，通常将工件直径调到孔径下极限尺寸，镗削后孔径扩大便能达到中间值。浮动镗刀不能校准孔轴线歪斜与位置偏差，故要求预加工的孔的直线度要高，表面粗糙度需不低于Ra 3.2。镗削用量，V=5-8m/min，f=0.5-1mm/r，aP=0.03-0.06mm（直径上）。加工钢件采用浮化液或机油，加工铸件采用煤油或柴油。 4 结论 本文从滑枕加工工艺流程的拟定、加工工艺方案的分析以及切削刀具的选用等几个方面进行了论述。目前中捷钻镗床厂 生产的滑枕均按照此方法加工，达到图纸要求。但是此方法加工效率较低，工人劳动强度大，只适合在单件、小批生产时使用。我们也正在积极努力寻找更简单方便可行的方法，在这里还恳请各位专家帮助指正。 参考文献 [1]金属切削原理[S].机械工业出版社. [2]机械加工工艺手册[S].北京出版社. [3]机械加工工艺师手册[S].机械工业出版社. [4]机械工人技术手册[S].辽宁科学技术出版社. [5]金属切削刀具[S].机械工业出版社. [6]金属切削原理及刀具设计[S].上海科学技术出版社. |
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