扇形段框架機械加工工藝分析論文
摘要:通過對機械加工工藝的研究,並對基準的確定、路線的選擇、程序的編排進行分析,保證了扇形段框架的形位公差,提高了生產效率,滿足了產線需求,保障公司主要產線重點設備順行。
關鍵詞:扇形段;加工;基準
扇形段框架分為水平段、矯直段、彎曲段和0號段,每組包含外弧框架和內弧框架兩種,是連鑄機上的關鍵部件,支撐着鑄流導輥、驅動輥、液壓夾緊裝置等部件,對連鑄的生產順行起到關鍵作用。因此,保證扇形段框架的內在質量,是實現扇形段功能的關鍵,鑑於此需要對機加工工藝進行深入研究。
1工藝路線
1.1擬定工藝路線的一般原則
1)先加工基準面:加工作為定位基準的表面,以便為後續各工序的加工提供統一的基準;2)劃分加工階段:分為粗加工、半精加工和精加工三個階段,保證加工質量、提高效率、安排熱處理以及及時發現毛坯缺陷等;3)先孔後面:保證平面和孔的位置精度,而且對平面上的孔的加工帶來方便;4)主要表面的光整加工,應放在最後,以免加工後的表面,由於後續工序間的轉運和安裝而受損[1]。
1.2確定工藝路線的具體原則
1)為了保證加工精度,將粗、精加工分開進行。由於粗加工時餘量大,外表比較硬,其所受切削力和夾緊力都比較大,加上切削不均勻,易產生大量熱量,在工件表面形成硬化現象。該硬化層直接對工件內部形成較大的應力,使工件變形。如果粗、精加工連續進行,那麼精加工後的零件精度會因為應力的重新分佈而很快喪失。為減少應力集中,在粗加工後應進行低温退火或者時效處理來消除內應力,減少工件變形;2)在機械加工工藝中,在加工前先要對毛坯零件進行熱處理,以達到改善金屬的切削加工性能,為消除內應力;3)合理選用設備。粗加工不要求有較高的`加工精度,所以應在功率較大、精度不太高的機牀上進行,如重型車牀、端面銑牀等。精加工工序則要求用較高精度的機牀加工,如數控車(鏜)牀、線切割等。這樣既能充分發揮設備能力,又能延長精密機牀的使用壽命,對提高加工效率、減輕工作量起到關鍵作用。
2加工設備及輔助措施
此內外弧框架由於精度要求高,形位公差嚴,工作量大選在XK2130數控龍門鏜銑牀上加工,在此機牀上加工要考慮多個方面的因素,以保證其精度[2]。1)墊鐵。由於活件的外形處於機牀Y、W、Z三個方向極限附近,經過細緻的測量墊鐵的高度為410±5mm;2)翻活難度大。由於活件較大,公差要求較嚴,輕度的碰撞都有可能引起活件的變形,公差難以保證,在翻活在過程中,為了避免引起碰撞,採用行車雙鈎在空中完成翻面;3)加工難度大,形位公差要求嚴。經過認真分析、研究、計算,把所加工的尺寸進行分組,分塊加工,合理選擇基準,以保證所有尺寸的形位公差。
3加工方案制定
採用基準先行原則,先加工625±0.05下平面,也就是裝配基準面,然後加工625±0.05上平面、4-120×110、面4-485×90、4-435×90、625±0.05上平面各45P9槽、φ19.5H11孔成。對於625±0.05尺寸,採用互為基準原則,並且先行加工以便保證4-120×110面、4-485×90、4-435×90、625±0.05上平面各45P9槽、φ19.5H11孔尺寸的形位公差。在加工625±0.05尺寸時,先以625±0.05下平面為基準,先對625±0.05、1440±0.05上平面進行粗加工,留3mm餘量,同時對4-120×110四個小塊內側面和外側面見光,保證平面度,作為找正塊使用,然後進行翻面,粗加工基準面、280H8槽型、60×175槽型、90×190槽型、2265兩側面,兩邊各留2mm量。翻活以基準面為基準,按找正塊找正粗加工45P9槽型,該槽加工成槽寬40槽深14,加工(625-3)大平面(3mm為所焊不鏽鋼層厚度)、1440±0.05上平面留2mm量,然後轉焊不鏽鋼層,焊完後以1440±0.05上平面為基準,加工625±0.05下平面、280H8槽型、60×175槽型、90×190槽型尺寸成,保證625±0.05尺寸下平面的平面度。再次翻活以625±0.05下平面為基準,加工4-120×110面、4-485×90、4-435×90尺寸成,然後加工各油孔、水孔、鍵槽。在加工各油孔、水孔、鍵槽時,在加工這麼多孔和槽時,要保證各孔槽之間的位置精度,必須用同一個基準進行加工。由於機牀內部只有四個座標點,對那麼多的孔與槽無法實現孔槽之間的位置精度。經過探討,深挖機牀潛力,我們採用基準統一的原則來加工140個孔與7個槽,也就是以625±0.05尺寸的下平面為基準,再以625±0.05尺寸上面多塊上的一個孔為基準,利用座標平移指令TRANS進行編程加工,也就是一種虛擬的座標平移[3]。這樣不僅所有的孔及槽形位公差得以保證,而且使編程簡便。(對所有φ19.5H11的孔徑用深度可以通過調整其相應的尺寸值來完成加工,從而保證這些孔尺寸的一致性)。
4結束語
通過此方法很好的完成了對內外弧框架的加工,各形位公差精度得到的保證,在生產線上進行了進一步的試驗,各項指標均達到甚至超過工作要求。
參考文獻:
[1]濮良貴.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]王愛玲.機牀數控技術[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]何月秋.電焊工技術[M].北京:機械工業出版社,1999.
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