裝配圖換刀機械手設計
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數(shù)控加工中,b力a m高精度孔系類零件制造工藝探討 甄立冬 (河北石家莊050081) 中國電子科技集團公司第五十四研究所 摘要：現(xiàn)代電子機械制造行業(yè)中，擁有許多先進制造設魯，其中數(shù)控加工設備是其標 志．而數(shù)控加工中心可謂這些設備中的佼使者．在電子通信設備中。許多天線皇體、箱體武 結構零件越來越鄉(xiāng)地傾向于利用數(shù)控加．T--中心進行加工制造．怎樣充分利用現(xiàn)有的數(shù)控加工 設備的功能，使加工摹件的結構設計更合理，工藝安排更得當，加工周期更短，是結構工藝 人員必須要考慮的問是．本文作者結合自己的實際經驗，對鼓控加工中心加工高精度孔系類 零件的制造工藝進行了探討，在此僅供參考． 關鍵詞：孔系類零件夾具對刀點 1．引言 隨著科學技術的發(fā)晨，無論在電子通信設備中，還是在重型設備制造中，高精度孔系類 零件被大量采用．例如：各種電予通信設備中的天線座體、減速籍，汽車中的發(fā)動機，機床 的鏖體等等．采用這種結構玩可減輕電子通信設備的重量，又易于成形加工、降低加工制造 的成本．因此，近年來許鄉(xiāng)科研院所、工廠大都購置了數(shù)控加工中心，無疑為企業(yè)的發(fā)晨和 產品的更新?lián)Q代提供了設備保證． 孔系類零件是指零件上有一系列相互位置精度要求的孔的總和．商精度孔系類零件是指 孔的精度在6轂糟度以上，孔的位置精度要隸又較高的孔系類零件．孔系主要可分為平行孔 系、同軸孔燕和交叉孔系。如圖1、圖2，圈3所示． 正確確定商精度孔系類零件的加工工藝過程和加工工藝珞線，確定零件的安裝方法和合 理選擇央具、合理選擇刀具和確定切削用量是加工高質量零件的關健，是關系到能否充分發(fā) 揮數(shù)控加工中心作用的問是． 圈1 圈2 圖3 在此，根據(jù)自己的實際工作經驗，對數(shù)控加工中心加工高精度孔系類零件的飼遣工藝進 行總結，供結構設計人員和工藝人員等同行參考． 2．合理進行工藝設計 數(shù)控機床加工零件的整個過程與普通機床的工藝安排雖基本相同，但又有其特點．首先 工藝人員應先根據(jù)零件圈對零件進行全面分析，弄清零件的結構形狀、尺寸和技術要求，在 此基礎上確定零件的加工工藝． 安排零件的工藝過程時，首先應確定零件的那些表面和孔系需要采用數(shù)控機床加工，有 那些表面和孔系在警通機床上加工．整個零件的加工工藝過程都要經過哪些工序，需要采用 何種類型的機床，將零件加工成形． 零件的工藝路線是指數(shù)控機床切削加工過程中，刀具的運動軌跡和運動方向．我們選定 的加工路線應能保證零件的加工精度和零件的粗糙度要求．鋼如在數(shù)控加工中心上進行銑削 加工時。因刀具的運動軌跡和方向不同。會產生順銑和逆鏡。由此得到的零件表面質量不同． 為提高機床的生產率，應盡量縮短加工路線，減少刀具的空程移動時問． 如田4所示麓體，是一種典型的高精度孔系類摹件，備孔對麓體相關平面的垂直度和平 行度的位I公差要求在0．01—0．015,--之同，前后對應軸孔的商軸度公差在0．01,m范圍內． 孔暴的加工精度是 孔系類摹件加工關健之 一，應撮鼉生產規(guī)模、 生產條件以及{1．系的精 度要求?？紫档募庸た?采用不同的方法． 在實際進行加工 時，應避免平面和童孔 時的進給停頓，否則會 因銑削力的變化，將在 停頓處的平面或孔表面 上留下刀痰． 圖4 為矍高零件的加工質量—一表面粗糙度和孔的尺寸精度、孔系的位置精度．當摹件加工 余量較大時，可呆用鄉(xiāng)次走刀逐漸切削的方法．曩后糟加工冒較少余量，一般曹精加工余量 0．15—0．20m． 3．確定零件的安裝方法和合理選擇夾具 數(shù)控加工中心零件的安裝方法與瞢通機床有很大的區(qū)別，要盡量選用已有的通用夾具裝 夾，且應注意最好一次裝夾就能把零件的各個表面都加工出來．如果無法一次裝夾加工完成， 對于高精度孔系類零件可考慮設計專用夾具來保證加工要求．零件定位基準應盡量與設計基 準重合，以減少定位誤差對尺寸精度的影響． 在選用或設計夾具時，應遵循以下愿則： (1)盡量選用可調整夾具、組合夾具等標準化、通用化夾具裝夾零件，應盡量避免采 用專用夾具．對于高精度孔系類零件如果不能一次裝夾完成加工，就必須設計專用夾具．專 用夾具的設計精度關系到加工零件的尺寸精度，因此必須高度重視．對夾具的材料選擇、定 位方法、熱處理的安排、加工工藝過程都要嚴格控制．夾具完成后要進行首件試加工，以檢 驗夾具的制造精度是否合格，而后進行成批加工． (2)裝夾零件要迅速方便，要多采用氣動、液壓夾具，以減少數(shù)控機床停機時同． (3)零件上的加工部位要外曩敞開，不要因裝夾工件而影響刀具走刀和切削加工．這 對于通用夾具的要求至關重要，裝夾時，工藝人員最好要到現(xiàn)場與操作者共同確定裝夾方案。 盡量使裝夾安全，方便、可靠，要使操作者領會工藝意田． (4)裝夾薄壁零件時，要合理選擇蓑夾位置和裝夾方法．由于薄璧零件的裝夾會使零 件變形，影響加工質量．對于此類零件應選擇有筋的位置或底部進行支撐的位置進行裝夾， 裴夾力應運當，必要時應進行力學分析和計算． 4．合理選擇零件坐標系，確定刀具對刀點和換刀點 確定機床坐標系與零件坐標秉之同的關泰。對刀點至關t要．對刀點是指在數(shù)控機床上 用刀具加工零件時。刀具相對零件運動的起始點．可以選擇零件上的萊一點作為對刀點，也 可選擇摹件外某一點作為對刀點。但所選擇的對刀點必須與零件的定位基準宥一定的坐標尺 寸關_系． 當對刀精度要求不高時，可直接選用零件上或夾具上的某些平面作為對刀面．當對刀精 度要求較高時，對刀點必須選在零件的設計基準或工藝基準上．對于高精度孔系類零件，則 要求選用孔的中心作為對刀點． 對刀點的選擇應在對刀方便的地方．在采用相對坐標系的麩控機床中，對刀點可選在零 件孔的中心上、夾其上的專用對刀孔上或兩垂直平面的交線上．在采用絕對坐標系的數(shù)控機 床中，對刀點可選擇在機床坐標系的原點上或零件孔的中心上、夾具上的專用對刀孔上或兩 垂直平面的交線上．在安裝零件時，摹件坐標系與機床坐標系要有確定的尺寸關系． 對刀時。標準檢驗棒裝入主軸，解除主軸定位?？砂?0一!OOrpm轉速使主軸旋轉．用 潤滑詹將0．0lm的對刀紙平貼在對刀基準面上，進行對刀．這樣對刀玩方便、又準確．也 可采用塊規(guī)進行對刀，雖然麻煩一些，但尺寸精度更準確．根器基準面的坐標位置尺寸，按 圖紙尺寸印可確定各孔的位置坐標．對于高精度孔系類零件，可將換算后的孔位坐標定位為 加工摹件的相對坐標系原點． 另外在加工過程中如鼉換刀，還要設置一換刀點．換刀點應選在零件的外部，防止抉刀 時碰傷工件．最好是加工完成一個工步后再進行換刀． 5．合理確選擇刀具和確定切削用量． 數(shù)控機床所選擇的刀具應滿足安裝調整方便、剮性好、精度高、耐用度好的要求．對于 高精度孔系類摹件中的鍵孔加工，應選擇定尺寸健刀． 編制程序時，一般預先規(guī)定好刀具的結構尺寸和調整尺寸．對于自動換刀機床，在刀具 安裝到機床刀庫前，應對每把刀進行直徑和長度的測量．刀具測量應在對刀儀上進行，一般 對刀后的刀具尺寸精度可達0．001．然后將長度和直經參數(shù)輸入刀具參數(shù)庫中．鳊程時將刀 具的長度補償．直徑補償值直接輸入程序段．加工時刀具會自動補償?shù)毒咧睆胶烷L度位． 切削用量包括：主軸轉速、切削深度和寬度、進給速度等． 一般切削深度是根據(jù)機床、刀具和工件的剮度決定的，在剛度允許的條件下，應使切深 等于零件的加工余量，以減少走刀次鼓。提高加工效率．提高表面質量，可只留少量精加工 余量再進行一次精加工． 主軸轉速是根據(jù)允許的切觸速度和工件直徑來選定． 總之，這些參鼓的選擇應撮器具體的機床說明術和切削屎理中有關理論。并結合實踐經 驗預以總結。 本文是筆者把工作中的一些體會給予了總結，并在理論上進行了探討，由于本人的能力 有限，文中一定會有不少缺點和錯誤，歡迎批評指正． 參考文獻 【1】范俊廣．數(shù)控機床及其應用．機械工業(yè)出版社。1993．10 【2】機械翻造工藝學．哈爾濱工業(yè)大學出版社。1998 數(shù)控加工中心加工高精度孔系類零件制造工藝探討 作者： 甄立冬 作者單位： 中國電子科技集團公司第五十四研究所(河北石家莊) 本文鏈接：
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