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[摘 要]针对我公司073系列对表件精度要求高,装夹、加工难度大的特点,以及对零件在磨削加工中易出现的问题,进行了分析。根据零件特点,设计相应的夹具、提高零件的合格率。
[关键词]高精度;外圆;装夹;磨削和数铣加工
中图分类号:TF762.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0065-01
一、引言
073系列对表件是419叶片测具用来校准精度用的,我单位承接了其中这一全套量具的制造任务。作为工装产品,对质量的高要求不言而喻,工期也非常紧。本文介绍的零件是系列中的一种,精度要求高,外圆同轴度、斜面的对称度,端面与圆的垂直度及公差要求高,它的质量好坏直接影响其测具的位置精度。而该零件是一个轴类件,零件又短,受设备限制,只能数控铣加工坐标型面,装夹非常困难,该零件的加工成为棘手的难题。
二、 零件介绍
如下图所示,该零件长79mm,最大外径¢17mm,最难的地方是叶背型面,外形轮廓为坐标点,轮廓度0.02,且与基准面互为一角度,加工、装夹难度大,型面轮廓只能数控铣加工,型面离轴心最短的距离也就0.5mm,导致加工型面因零件左右零两端“挡住型面”而无法用一般的方法如光学磨、精切去加工,测量的时候也只能依靠三坐标。零件整体看上去简单,但因受设备限制,实则加工起来因精度要求高,需要正确装夹和控制加工变形,以及保证各尺寸测量的准确性,而要做到这些,难点是很多的。下面以为例来说明加工方法的改进。
三、具体改进方案及加工方法
为了解决以上加工难点,经过仔细思考,认真分析,确定方法如下:
第1种方法:关于坐标型面的加工,我们首先采用的是电脉冲的方法加工,首先做一个跟型面一模一样的电极,电极用精切或坐标磨的方法加工,保证电极的公差在0.01mm以内,再用这个电机去加工标准件的坐标型面。右图为电极图形。
结果: 因为电脉冲加工中电极不断损耗,放电间隙不好控制,导致加工出的型面超差。
第2种方法
采用精密V型块固定压紧¢12的方式,通过打表找正两个外圆来确定零件的水平。送高速铣加工。坐标型面的垂直基准面加长方便找正的时候拉直用,通过找正两个外圆,确定他们的中心线,坐标型面分几次铣完,余量越少的时候进刀量越少。
结果:由于型面对于外圆来说不规则,型面距圆心的厚度有大有小,大部分实体在圆心的一侧,加工过程中零件受铣削力的影响有微小的变动加工时不平衡,零件的轴向自由度得不到控制,加工出来的型面超差0.15mm左右。
第3种方法,更改 ¢12尺寸为12x12四方(不影响使用,也也在检验后在磨成外圆),四方要与型面坐标的四方磨成一致,四方平行度,垂直度都要控制非常严格,在精密平板上推研至0.002mm内,又因型面四方的拉直面过短,设计一个带有四方槽的夹具,夹具3方槽磨好,垂直度平行度不大于0.005,与槽向相对应的面要加工好作为拉直的基准,槽与夹具的拉直找正面垂直度要小于0.005,与零件四方12X12配无间隙,再压紧磨好的零件四方,机床再压紧夹具,拉直夹具基准面,找正零件两圆,确定中心线,加工时拉直夹具的基准面,多找正零件几次外圆,不同心误差和跳动保证在合适范围内。
四、 结语
此类标准件,重点的是把加工基准及测量基准统一,使得加工、测量同步,减小测量误差及累积误差。而通过设计相应的夹具用于零件定位,有效解决了坐标型面加工过程定位不准导致型面超差的问题.通过这些改变,使加工简单,后来这一系列的量具也采用了此方法,均取得了较好的质量。通过该零件的加工,对如何保证坐标型面的质量精度又有了进一步的认识和心得。
参考文献
朱耀祥、浦林祥 《夹具设计手册》机械工业出版社.
徐红海《数控机床刀具及其应用》 化学工业出版社.
[关键词]高精度;外圆;装夹;磨削和数铣加工
中图分类号:TF762.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0065-01
一、引言
073系列对表件是419叶片测具用来校准精度用的,我单位承接了其中这一全套量具的制造任务。作为工装产品,对质量的高要求不言而喻,工期也非常紧。本文介绍的零件是系列中的一种,精度要求高,外圆同轴度、斜面的对称度,端面与圆的垂直度及公差要求高,它的质量好坏直接影响其测具的位置精度。而该零件是一个轴类件,零件又短,受设备限制,只能数控铣加工坐标型面,装夹非常困难,该零件的加工成为棘手的难题。
二、 零件介绍
如下图所示,该零件长79mm,最大外径¢17mm,最难的地方是叶背型面,外形轮廓为坐标点,轮廓度0.02,且与基准面互为一角度,加工、装夹难度大,型面轮廓只能数控铣加工,型面离轴心最短的距离也就0.5mm,导致加工型面因零件左右零两端“挡住型面”而无法用一般的方法如光学磨、精切去加工,测量的时候也只能依靠三坐标。零件整体看上去简单,但因受设备限制,实则加工起来因精度要求高,需要正确装夹和控制加工变形,以及保证各尺寸测量的准确性,而要做到这些,难点是很多的。下面以为例来说明加工方法的改进。
三、具体改进方案及加工方法
为了解决以上加工难点,经过仔细思考,认真分析,确定方法如下:
第1种方法:关于坐标型面的加工,我们首先采用的是电脉冲的方法加工,首先做一个跟型面一模一样的电极,电极用精切或坐标磨的方法加工,保证电极的公差在0.01mm以内,再用这个电机去加工标准件的坐标型面。右图为电极图形。
结果: 因为电脉冲加工中电极不断损耗,放电间隙不好控制,导致加工出的型面超差。
第2种方法
采用精密V型块固定压紧¢12的方式,通过打表找正两个外圆来确定零件的水平。送高速铣加工。坐标型面的垂直基准面加长方便找正的时候拉直用,通过找正两个外圆,确定他们的中心线,坐标型面分几次铣完,余量越少的时候进刀量越少。
结果:由于型面对于外圆来说不规则,型面距圆心的厚度有大有小,大部分实体在圆心的一侧,加工过程中零件受铣削力的影响有微小的变动加工时不平衡,零件的轴向自由度得不到控制,加工出来的型面超差0.15mm左右。
第3种方法,更改 ¢12尺寸为12x12四方(不影响使用,也也在检验后在磨成外圆),四方要与型面坐标的四方磨成一致,四方平行度,垂直度都要控制非常严格,在精密平板上推研至0.002mm内,又因型面四方的拉直面过短,设计一个带有四方槽的夹具,夹具3方槽磨好,垂直度平行度不大于0.005,与槽向相对应的面要加工好作为拉直的基准,槽与夹具的拉直找正面垂直度要小于0.005,与零件四方12X12配无间隙,再压紧磨好的零件四方,机床再压紧夹具,拉直夹具基准面,找正零件两圆,确定中心线,加工时拉直夹具的基准面,多找正零件几次外圆,不同心误差和跳动保证在合适范围内。
四、 结语
此类标准件,重点的是把加工基准及测量基准统一,使得加工、测量同步,减小测量误差及累积误差。而通过设计相应的夹具用于零件定位,有效解决了坐标型面加工过程定位不准导致型面超差的问题.通过这些改变,使加工简单,后来这一系列的量具也采用了此方法,均取得了较好的质量。通过该零件的加工,对如何保证坐标型面的质量精度又有了进一步的认识和心得。
参考文献
朱耀祥、浦林祥 《夹具设计手册》机械工业出版社.
徐红海《数控机床刀具及其应用》 化学工业出版社.