[摘要] 我國對于典型零件的加工,主要依靠數控機床等機械設備。但是隨著社會各個行業(yè)領域的不斷發(fā)展,特別是加工制造業(yè)發(fā)展迅速,這也使得對各種零件的加工質量要求越來越高。新技術新工藝的不斷出現(xiàn),也使得典型零件的加工工藝不斷發(fā)展和優(yōu)化。要使典型零件的加工既保證質量又提高效率,不僅需要一臺先進的加工設備,更要有科學合理的加工工藝做支撐。本文對典型零件的加工工藝的優(yōu)化進行探討,旨在保證加工質量的前提下提高加工效率,從而創(chuàng)造更大的經濟效益。
[關鍵詞] 典型零件;加工工藝;優(yōu)化
加工制造業(yè)的不斷發(fā)展,我國的數控技術進步迅速,特別是加工制造業(yè)的主要設備數控機床,不斷地更新升級,其生產范圍不斷擴大,生產質量和效率也不斷提高。在使用數控機床進行零件加工的過程中,需要對零件的加工工藝進行正確的編制。而工藝編制需要參考的條件包括零件的材質和形狀、工藝過程、刀具的選擇以及運動軌跡、切削量的設定頂燈,加工工藝編制越詳細具體,對兩件的加工質量的提高越有利。只有對加工方案進行合理的確定,再進行數控機床的加工編程。對于典型零件的加工,必須在不斷地加工中對工藝不斷優(yōu)化,爭取將加工編程進一步的簡化,保證行程正確的同時更要加快行程時間,從而達到提高加工效率的效果。本文選取一種典型零件為例,對其加工工藝及其優(yōu)化進行探討。
1 、典型零件的加工要求及工藝分析
本文選取的這款典型零件為短軸類零件,外觀為外六角,需要加工六方面、外螺紋、密封錐面,內孔的加工精度要求很高,同時還加工有卸油橫孔。特別是內控的加工要求公差在0.02mm 以下。其加工難點在于不僅加工孔徑較小,而且要求錐面是密封的,同時對角度和圓跳動要求也較高。加工工人在對此典型零件制定加工方案的過程中,考慮到零件內孔在精度方面的高要求,如果單純使用一臺數控車床進行加工恐怕難以達到理想的加工效果。經反復斟酌,加工人員決定選取兩臺數控車床進行該典型零件的加工。首先使用BX26S 雙主軸數控機床進行加工,選擇此臺機床是因為該機床屬于經濟型機床,實用性強,操作簡單,使用與復雜零件的加工并且性能表現(xiàn)可靠。使用BX26S 數控機床首先對坯體進行粗車、鉆橫孔、精車,再進行端面槽、螺紋、端面的加工,最后進行鉆孔,對孔首先進行粗鏜,在進行半精鏜。然后,使用CK3320 數控機床進行進一步的精加工,選擇CK3320 機床是因為該機床具有良好的剛性且操作簡單,機床位置具有較高的精度,排刀布局簡單可靠,在典型零件的鏜孔和錐面的精加工方面表現(xiàn)出良好的性能。在BX26S 數控機床零件加工的基礎上采用CK3320 數控機床進行典型零件的鏜孔精加工和錐面的精加工。
2 、加工方案的初步確定
根據上述加工工藝的分析,需要使用兩臺機床進行該典型零件的加工,刀具使用數量總共需要13 把,運行加工時間大約需要4 分十秒。但是即使是在兩臺機床合作加工使用的情況下,仍然有諸多不足存在。第一,加工時間長,加工效率不高,如果該典型零件是批量生產,工期太長,無法滿足生產的需求。第二,要使用兩臺機床進行加工,那么相
應的就需要投入兩臺機器的操作人力。第三,加工穩(wěn)定性不高,使用鏜刀進行典型零件的內孔精加工,而內孔的孔徑為Φ8.62mm,所以只能使用6mm 的鏜刀桿來加工,加上錐度問題更是加工難度增加,加工效率不高。第四,容易發(fā)生斷刀,如果在粗鉆孔的過程中出現(xiàn)斷刀,直接影響后續(xù)的粗鏜刀的使用,刀具容易斷裂,造成損失。第五,換刀頻繁,鏜刀直徑太小,刀片以及固定螺絲都會出現(xiàn)破損或者丟失的現(xiàn)象,換刀會造成時間的拖延,為零件加工帶來麻煩。從以上分析來看,使用該加工工藝并不是最好的選擇。
3、 加工工藝的優(yōu)化
鑒于原工藝方案存在的不足,對加工工藝方案進行優(yōu)化,如下圖1所示:
圖1 優(yōu)化后的加工工藝方案
為了既保證零件內控尺寸的正確性和粗糙度,又改變原有加工時間過長的問題,優(yōu)化后的工藝方案選擇由一臺BX26S 數控機床完成全部加工任務。這樣不僅可以減少人力和設備的投入,而且鏜刀的使用數量得到明顯的減少,有效避免頻繁換刀帶來的麻煩。鉆頭選擇性能良好的Φ8.5mm 的鉆頭,以避免鉆頭發(fā)生斷裂。在內孔精加工方面,粗鉆孔完成后,直接用鉸刀進行精加工,使用銑鉸刀,做到孔底倒角及底平面一次加工成型。在加工過程中,銑鉸刀在空口部分刀具出現(xiàn)了震動,為了避免孔口產生錐度,通過對進給量和加工步驟的調節(jié)有效的解決了這一問題。在孔徑尺寸的控制上,鉸刀相比較鏜刀而言有明顯的優(yōu)勢,對內孔精度的加工上表現(xiàn)出更好的性能。對排刀的位置進行優(yōu)化,使兩主軸的加工在時間上盡可能的保持平衡狀態(tài)。
4 、結語
優(yōu)化后的加工工藝方案投入運行后,經過一段時間的檢驗,新方案較原工藝方案,在加工時間上有了明顯的減少,加工效率顯著提高。典型零件的加工尺寸上更加穩(wěn)定,同時斷刀現(xiàn)象明顯改善。因為使用了性能良好的鉆頭,粗鉆孔徑有了保證,因此也給銑鉸刀的余量控制上也打下了良好的基礎。因為只使用了一臺數控機床,所以在人力和物力的
成本投入上節(jié)省,因此,使用優(yōu)化后的工藝方案,是完全能夠滿足典型零件的加工要求的。在生產實踐中,對不同類型的零件選擇合適的加工工藝,盡量考慮加工時間短、經濟、高效率的工藝方法,不斷提高關鍵工序的生產效率,做到事半功倍、提升產能。
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