1 零件結構及加工中存在的問題
圖1為某型號發動機電控中間體示意圖,該零件在6.5后部有一個14的內臺階平面需要锪平,由于14的內臺階平面在殼體內部,加工難度很大,特別是外端孔很小僅有6.5,從孔內沒有合適的刀具進去加工。從后部的結構看,空間位置很小,上端局部還有一部分蓋著,無法直接進刀加工,反锪刀也很難放進去。要想從結構上改進,因整體空間位置及結構所限,很難改進。因此該部位的加工難度很大。
2 車床反拉加工工藝方法的分析研究
2.1 一般內臺階加工工藝方法
一般孔后部臺階平面的加工常用的工藝方法主要有如下3種:1)直接用銑刀或锪刀在平面上锪窩; 2)使用反锪刀,從孔內裝入刀桿,然后將反锪刀從下邊裝在刀桿上,反拉锪窩;3)針對比較大的孔,使用加工中心或鏜床偏心將刀桿從孔內進入,然后進行反拉加工。
針對該零件,第一種方法顯然是不合適的,因為沒有直接下刀的地方,锪臺階平面的中心被上面擋住;第二種方法由于內部空間很小,锪刀很難放進去,也無法加工;由于該孔6.5尺寸比較小,而要锪的窩為14,如采用專用刀桿偏心進入加工,則刀桿必須很細,顯然是不可能的。為了解決上述問題,針對該零件結構的特點,我們制作了專用的簡易工裝,采用了在車床反拉的加工工藝方法[1]。
2.2 反拉車削加工工藝
該零件14內臺階平面的加工工序安排在加工完6.5孔和兩端面后進行的,圖2為中間體反拉車削后部內臺階平面的示意圖,其加工工藝方法是制作簡易的支撐架(形狀見示意圖),將該支撐架卡在車床的刀架上,按照裝車刀的方式壓緊;制作專用刀桿,刀桿上磨制出車平面的刀頭;加工時首先將刀桿裝入小孔內,然后將刀桿卡在機床卡盤上。加工時,將零件靠在支撐架上,旋轉車床主軸,通過向右移動刀架反拉車削14臺階平面[2]。
2.3 簡易工裝的設計制作
此種工藝方法使用的工裝非常簡單,主要是制作一個支撐架和一把專用車刀,支撐架后端加工成普通車刀刀桿的形狀,通過緊固普通車刀的螺釘卡將其裝卡在刀架上。前端開一個槽,主要是為了每次裝卸刀桿及零件時方便,當裝卸刀桿時,可以通過機床的橫向移動將支撐架離開刀桿,這樣就很容易裝卸刀桿和零件。刀桿與刀頭在一起,可以通過高速鋼刀桿磨成,也可以將硬質合金刀頭焊在普通刀桿上[3]。
2.4 加工過程
在每次加工零件時,移動刀架離開車床卡盤,然后將刀桿從零件后部裝入,將帶零件的刀桿卡在卡盤上,移動刀架至圖2所示位置,將零件靠緊支撐架,旋轉主軸帶動刀具旋轉,工件不轉動,然后向右移動刀架,車削內臺階平面。加工完后,移出刀架,松開卡盤,取出零件。
3 應用效果
通過使用上述工藝方法,制作簡易的專用工裝,解決了某型號發動機電控中間體內部臺階平面的難加工問題。經過對中間體零件的小批量生產,發現該工藝方法工藝穩定,簡單實用。由于在加工過程中工件不轉動,刀具轉動,因此該工藝方法特別適合復雜體類零件內臺階平面的加工。
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