参考文献
图 2 组合夹具 图 3 专用定位块
该专用零件通过 M10 螺钉锁在一定位元件上 , 零件的注 1 面及 9 面以组合夹具元件定位 ,注 6 面 以专用定位块定位 。用 3 个压板分别压在零件的非 加工面上 。既牢固可靠 ,便于装卸 ,又不会影响零件 的加工 。使用本夹具可同时完成零件多个面的加 工 ,充分利用了 U CP600 立卧转换加工中心的全部 5 个轴 ,既减少了工位 ,节省了时间 ,又减少了多次 装夹带来的装夹误差 ,具体加工工步为 。
关键词 :连杆 ;加工工艺 ;组合夹具设计 ;辅助 制造
The Process Design for the Linkage Part Machining
ZHAN G Haijun ( Xuchang To bacco Machinery Co . ,
L td. , Xuchang 461000 , China) Abstract :The linkage part has t he feat ures as small and complicated st ruct ure , hard to measure t he dimen2 sions ,many po sitions need to p rocess , has st rict require2 ment s on po sitio n tolerances and hard to cont rol during machining. This article describes t he p rocess design ideas and t he concrete co ntent s of t his part o n t he basis of t he st ruct ural characteristics and t he p recision requirement s of t he part s. And t hen t his paper int roduces t he performance of t he machining equip ment UCP600 and t he st ruct ural characteristic of t he special fixt ure in detail. Meeffect and significant of t he applicatio n of PRO/ E software. Finally , it p rovides a good solutio n for t he machining of small part s wit h mo re faces and mo re po2 sitions need to be manufact ured. Key words :Linkage Part , Process Design , Modular Fixt ure Design , Aided Manufact ure
《新技术新工艺》·实用技术与工艺装备 2009 年 第 8 期
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加工的设计思路如下 :工序 10 划线工序按照图 1 划注的 1 、2 、3 面 ,工序 20 粗铣注 1 、2 、3 面 ,均留 2 mm 余量 。工序 30 划注 4 、5 、6 及 7 面 。工序 40 粗 铣注 4 、5 、6 面 , 均留 2 mm 余 量 , 注 7 面 铣成 27 mm 。工序 50 采取稳定化时效 ,消除粗加工产生的 应力 。工序 60 复划注 1 、2 、3 各面线 。工序 70 精铣 注 1 、2 、3 各面 。工序 80 复划注 4 、5 、6 、7 线 ,划注 9 及注 8 面线 ,划 <25 mm 孔 。工序 90 以注 1 面定 位 ,铣注 4 、6 、9 面 ,其中注 9 面为工艺基准面 ,工艺 要求注 9 面距注 6 面尺寸为 35 ±0. 03 mm 。注 1 面 与注 6 、9 面垂直度 < 0. 025 ,铣注 5 面 。工序 100 以 注 6 、9 面及注 1 面定位 ,用组夹注 1 面处用 0. 02 塞 尺检查 ,同时注意夹紧力及切削用量 ,防止变形 、镗 <25 + 0. 021 mm 孔 。铣 30 ×14 开挡 (注 7 面) 及注 8 面 。镗 <12 + 0. 018 mm 孔 ,钻 M5 、M10 螺底孔及 2 ×M4 螺底孔 ,钻 <3 mm 孔 。工序 110 攻螺纹 、去 毛刺 、修整不加工面 。 3. 2 夹具设计分析
组合夹具设计如图 2 所示 。为便于定位设计一 个专用定位块如图 3 所示 。
4) 为防止加工后零件变形导致尺寸超差 ,稍松 压板 ,重复 1 、2 、3 步骤 ,加工到图样尺寸 ,保证尺寸 及形位公差要求 。 3. 3 PRO/ E 的应用
1) 选用进口刀具 ,因进口刀具的刚性和切削性 能较好 。PRO/ E 模拟加工时 ,采用分层铣削 ,在刀 具的轴向 、径向通过参数定义都可分层 ,减小刀具吃 刀量 。
1) 粗镗 <25 + 0. 021 mm 孔 ,留 0. 2～0. 25 mm 余量 。
2) 翻转 A 轴 90°粗铣注 5 面 、铣 30 + 0. 08 + 01 05 ×14 + 0. 1 + 0. 05 开挡 (注 7 面) , 留 01 2 ～ 01 25 mm 余量 ,铣注 8 面 ,钻 2 ×M4 螺纹底孔 、M5 螺纹底孔 。
1 连杆加工的技术难点分析
连杆零件是我公司复合滤棒成型机中的关键零 件 ,如图 1 所示 。从该连杆的结构特点可知 ,其加工 具有以下难点 。
1) 连杆空间尺寸不便于测量 ,加工中难以控
图 1 连杆零件工艺图
制 ,很难靠测量来保证 。 2) 连杆加工部位多 ,形位公差部位多且要求
严。
2 加工设备 U CP600 机床特性
实用技术与工艺装备
连杆加工工艺设计
张海军
(许昌烟草机械有限责任公司 ,河南 许昌 461000)
摘 要 :连杆零件小且型面复杂 、空间尺寸不 便于测量 ,加工部位多 ,形位公差部位多且要求 严 ,加工中难以控制 。针对零件结构特点及精度 要求 ,阐述了该零件的工艺设计思想及具体内容 ; 详细介绍了加工设备 U CP600 的机床特性以及 专用组合夹具的结构特点 ;指出了利用 PRO/ E 软件辅助制造的作用和意义 ;为小型 、多型面 、多 部位的零件加工问题提供了较好的解决办法 。
根据零件外形特点及精度要求 ,加工设备选用 瑞士米克朗公司出产的 U CP600 立卧转换加工中 心 ,该机床特性如下 。
1) 刀库容量为 30 把刀 ;刀库形式为盘式 ;刀柄 形式为 Hsk - 63A ;轴数及联动为 5 轴联动 ;数控系 统及软件为 TNC430 。
2) 机床行程 ( max) : X = 530 mm , Y = 450 mm , Z = 450 mm ;主轴转速 100～20 000 r/ min ,直线轴 定位精度为 0. 008 ( VD I) ; 重复定位精度为 0. 006 (VDI) , C 轴分度精度为 10 ″;重复定位精度为 5 ″; C 轴回转范围为 N ×360°(连续分度) ,工作台台面尺 寸 ( mm) 为 <400 ;机床工作台最大载荷为 200 kg 。
2) 刀具与零件较容易干涉 ,可通过 PRO/ E 软 件模拟铣削解决 ,将刀具参数输入后 ,在计算机上模 拟实际加工过程 ,可最大限度地避免干涉的发生 。
4 结语
在连杆零件的加工工艺设计中 ,通过制定合理 的工艺路线及组合夹具设计解决了连杆的加工难 题 ;通过 PRO/ E 软件的应用及 U CP600 立卧转换 加工中心为小零件及多型面 、多部位的零件加工问 题提供了较好的解决办法 。在实际加工中有很多零 件都具有与本零件相似的特点 ,因此本课题的研究 有一定的应用价值 。
3) A 轴摆动范围是 + 122°～ - 15°,摆动精度为 5 ″;重复摆动精度为 8 ″。
3 解决方案
3. 1 工艺路线的确定 采用一般的装夹方法定位既不牢靠 ,也不准确 ,
为零件设计专用的组合夹具 ,会使装夹问题得到很 好解决 ,并可以通过一次装夹完成所有重点部位的 加工 。
具体的工艺路线确定为 :划线 (10) - 立铣 (20) - 划线 (30) - 立铣 (40) - 热处理 (50) - 划线 (60) 立铣 (70) - 划线 (80) - 卧铣 (90) - 加工中心 (100) - 钳工加工 (110) 。
3) 旋转 C 轴 90°再翻转 A 轴 90°粗镗 <12 + 01 018 mm 孔 ,留 0. 2～0. 25 m 余量 ,钻 M10 螺纹底 孔。
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作者简介 :张海军 (19652) ,硕士 ,工程师 ,主要从事产品的研 发及工艺研究工作 。
收稿日期 :2009 年 5 月 18 日
责任编辑 赵鑫
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《新技术新工艺》·实用技术与工艺装备 2009 年 第 8 期
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