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关于多缸机上下平面关键工序数控加工工艺探究

发布时间: 2019-05-05 13:13文字数: 1410字

  摘要: 数控机床包括数控车、立式加工中心、卧式加工中心等。立式加工中心作为具有代表性的智能制造装备,是一种带有自动换刀装置和刀库的高度自动化数控机床,能通过一次装夹集中完成多道加工工序。出于传统农机行业技术升级对成本控制的考虑,本文仅通过2台立式加工中心,以农用多缸柴油机缸体为例,介绍了缸体上、下平面关键工序的数控加工工艺,仅供参考。
 
  关键词: 立式加工中心;缸体;数控加工工艺
 
  1缸体零件分析及数控工艺设计原则
 
  缸体是典型的箱体类零件,其结构复杂,加工部位多,对表面粗糙度和几何形状尺寸以及位置精度要求高,加工质量直接影响到柴油机的装配质量、性能和使用寿命,主要技术要求如表1所示。缸体数控工艺设计时要遵循工序集中原则,一次定位原则;先粗后精原则;先近后远,先面后孔原则;先内后外,内外交叉原则;刀具最少调用次数原则;程序段最少原则。
 
  用面定位方式限制6个自由度。上平面3点定位限制Z向移动、绕X轴和Y轴的转动(可以在夹具底板上安装两条支承板);呼吸器面朝里2点定位限制Y向移动、绕Z轴转动;齿轮室面1点定位限制X向移动。夹紧采用两钩头压板压在主轴承孔上,为防止加工时缸体受力移动,在对应的定位点处安装辅助支承。
 
  2.2刀具和工艺路线的确定
 
  因立式加工中心对刀具经向尺寸的限制,用O125平面铣刀通过两次走刀加工出下平面;工艺定位销孔为后道工序所用,其加工精度直接影响到后续工序的加工质量,故采用定心、钻、扩、铰的加工方法;挺柱孔有较高的圆度和尺寸精度,故采用孔口锪平毛坯面,然后定心、钻、扩、铰的加工方法;主轴承盖结合面和定位面由于在后续工序中要多次装拆。
 
  2.3下平面对刀
 
  所谓对刀是通过一定的方法找出工件坐标原点所在机床的坐标值来确定编程零点,对刀可以直接用铣刀对刀,也可以用挺柱孔、主轴承盖结合面和定位面;轴承盖螺栓孔。
 
  2.1定位与夹紧
 
  本方案用芯棒和塞尺通过缸体已加工侧边找出X向和Y向机床坐标值,再用芯棒和塞尺通过下平面找出Z向机床坐标,然后通过数值换算确定缸体坐标原点即编程零点。
 
  3缸体上平面各工序数控加工工艺
 
  在另一台立式加工中心上集中加工上平面,缸孔,台阶止口以及连接螺栓孔。
 
  3.1定位与夹紧
 
  下平面朝下采用一面两销定位方式限制缸体6个自由度,2个定位销设计成上下可伸缩结构,底面的支承板开沟槽,以利于装夹缸体时定位面的清洁。在缸体下平面边缘用4个压板前后压紧。
 
  3.2刀具和工艺路线的确定
 
  先用O125平面铣刀通过两次走刀加工出上平面,然后加工缸孔。缸孔加工是机体加工的一道重要工序,而缸孔存在多孔、多台阶且孔较深,加工工作量大,技术要求高,因此在前道粗镗工序完成的基础上安排半精镗、精镗。精镗刀具采用高硬度耐磨的立方氮化硼刀片;用双刃镗刀粗镗止口台阶,再用精镗刀精镗止口台阶;螺栓孔采用定心、钻削的加工方法。
 
  3.3上平面对刀
 
  为使找出的缸体坐标原点精确,可以用杠杆表通过夹具上的圆柱定位销找出X向和Y向机床坐标值,再用芯棒和塞尺通过缸体上平面找出Z向机床坐标值,最终通过数值换算确定缸体坐标原点即编程零点。
 
  4结束语
 
  综上,传统缸体加工刚性生产线效率高、成本低,但产品不易变换,难以适应市场对产品多品种的需求,而用大规模的柔性制造系统替换现有的生产线并不经济。现用立式加工中心替换部分设备对缸体关键工序进行加工,既提高了产品质量,又给产品更新带来了方便,经实际运用确实为一种有效的方法。

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