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摘要:轴类零件高精度孔的制造采用车削工艺技术,由于轴向的间距比较长,并且形位公差精度等级比较高的空加个,而车削工艺技术很难做到这一点的加工效果。工艺设计的方案要以高精度的加工为中心平台,必须采用工艺加工技术进行高精度的回转工作,并对轴向间距比较长的轴类零件两端高精度内孔进行加工,具有比较好的效果。
关键词:轴类零件、高精度孔、制作工艺技术
引言:现阶段机械企业领域关于高度技术或超高级技术是针对某一特定的结构形状精度或者尺寸精度能够达到一定的工艺高度水平,就等于轴类零件高精度孔的加工而言,而此类的高精度孔一般是指单孔尺寸精度,圆度或表面粗糙度,这方面几乎是不涉及到关于多孔的工艺技术。对于高精度加工程序都是依附于工作母机机床和检测设备的精度水平,高精度孔位置的精确度不仅仅在于设备的精密度,还必须依附于产品的制造工艺。如前面所说一般的轴类零件制造孔采用车削的加工制造工艺,但是对于轴向间距比较长的,并且形位公差精度等级较高的孔的加工,而车削工艺技术很难做到这一点的加工效果。为了能够很好的做到加工效果,下文做了分析和探讨。
1 零件简介及加工工艺分析
对于零件的结构而言,一般的零件加工难度在于保证左右两边两端孔同轴达到设计的要求0.005mm,两端的孔间距离为(130~300) mm,这种同轴度在国家的精度标准在2级与3级之间。一般的零件总产度为300mm,在采用传统的的高精度孔一般有两张可选的方法,(1)制作专用的镗杆再一次装夹的夹紧情况下同时对左右两边孔进行加个处理能够做到高度的同轴率。(2)使用两次装夹加工的办法完成两次端孔加工,这种方法的用时很短,在第一次端孔精确度很高,可是第二次端孔和第一次相比就会产生误差,使得同轴度精度降低。因此可以看出一般的加工制造工艺技术很难做到高精度要求。而新的工艺需要完成一些基本要求,将人为造成的误差影响降低到最小;对于端孔的加工具有很好的刚性和控制性,这样的孔很难复制到加工面上,需要降低震动,让刀能够准确的影响孔加工精度现象。
2 工艺方案试验及效果
2.1 试验方案一: 数控车床镗孔
2.1.1 试验方案一的工艺原理及设计
此试验方案是在数控车床采取二次装夹的方法对两端孔进行了加个,为了能够减小误差而找到原因,在零件的中间部分增加制造工艺来作为定位的基本准则,为此设计了专门的夹具来进行零件定位以及压紧。为了能够很好的利用夹具工具来加强定位的精准度,减少产生定位误差,制造工艺上一般会采取两种措施,在零件的中间部分增加工艺凸台,顶住工件的两端。胎具上的定位面在胎具安装到机床主轴上后进行加工,确保胎具的定位面与机床主轴的回转中心同轴。
2.1.2 试验方案一的效果及结论
此方案会让零件两端孔同轴度在(0.005~0.007)mm之间,最高能达到0.002mm。这是理想状态的情况,在正常的情况下孔的形状精度没有理想状态那么好,圆度和圆柱也没有理想中那么完整,圆柱度甚至可能超过0.01mm。对于这方案的结论:通过增加工艺凸台实现加个工程的基准统一,将两端的孔转换到外圆柱面,实现高精度同轴度空的加工;能够减少定位面的长度,做到尽量的零间隙配合,能够有效的避免工作中的误差让零件定位有着很高的重复定位精度,实现两孔分别装夹加工方案。
2.2 试验方案二: 加工中心镗孔
2.2.1 试验方案二的工艺原理
方案二是针对方案一的不足做出的方案,对于这试验方案选择高精度加工中心作为零件的加工平台高精度加工中心的主轴无论在系统刚性还是在制造精度上都存在明显优于普通数控车床,而且高刚性的直线滚动导轨具有很高的动态性能和良好的精度保持性。
2.2.3 试验方案二的效果及结论
实验二得到的结果是两端孔的同轴度为0.01mm左右,但是该结果是各方面综合而得来的数据,孔内的个数据中:孔口、孔中间部分、孔底部。根据所测的的数据,排除中间的个别异常点,两端的同轴度在0.005mm左右,对于中间局部异常点测量发现一定的相似性,也就是异常点基本都是凸起点。通过得出的数据效果得出的结论是:对于高精度孔的加工,加工中心镗孔优于数控车床镗孔,这是由于加工中心镗孔是零件不动、刀具在进行旋转,而车床镗孔的原理正好恰恰相反。专业的精镗刀具有着很好的平衡设计,零件的结构是无法顾及动平衡的,所以还是加工中心镗孔更为精准;高精度加工中心具有良好的主轴性能和很精准的定位精度, 所以才能够实现高精度孔的精密加工;利用了试验方案二的加工工艺,来简化零件的定位装夹过程减少人员的手动带来的误差;加工中心镗孔, 确保孔系能够满足高精度同轴度要求的关键在于回转工作台,具有比较高的转角定位精度和确保主轴与回转工作台同轴。
结语:
随着经济的快速发展,我国各类企业都有着各自的发展,在零件方面也有有一定的发展。综合上诉,本文对轴类零件高精度孔的制造工艺进行了分析,并且通过两个试验的方案,数控车床镗孔和加工中心镗孔,这两个方案中,第二个方案是对第一个方案缺陷的补充,对两个方案所做试验得到的数据效果做出结论,这么做是为了与其他的轴类零件公司进行很好的交流互动,互相进行技术的探讨,互相进步,让零件高精度孔的制造工艺技术得到发展,促进我国整个轴类零件高精度孔的提高,让此项工艺技术能够跨向国际,得到最大化的发展前景。
参考文献
[1]凌鹤.面向回弹控制的精密直线导轨矫直技术及应用研究[D].武汉理工大学,2011.
[2]马自勤.现代工艺管理及若干关键技术研究[D].大连交通大学,2008.
[3]黄安贻.平面二次包络环面蜗杆副数控加工与可制造性研究[D].武汉理工大学,2002.
[4]高伟.工艺设计信息系统中的知识发现技术研究[D].四川大学,2005.
作者简介 1:徐薇,女,1984,湖北赤壁人,助讲,本科,研究方向,机械辅助制造,437000,咸宁职业教育集团,
2:周亮,男,1982,湖北赤壁人,助教,助工,研究方向,汽车动力转向器设计及制造,职业教育,437000,咸宁三环汽车方向机股份有限公司
关键词:轴类零件、高精度孔、制作工艺技术
引言:现阶段机械企业领域关于高度技术或超高级技术是针对某一特定的结构形状精度或者尺寸精度能够达到一定的工艺高度水平,就等于轴类零件高精度孔的加工而言,而此类的高精度孔一般是指单孔尺寸精度,圆度或表面粗糙度,这方面几乎是不涉及到关于多孔的工艺技术。对于高精度加工程序都是依附于工作母机机床和检测设备的精度水平,高精度孔位置的精确度不仅仅在于设备的精密度,还必须依附于产品的制造工艺。如前面所说一般的轴类零件制造孔采用车削的加工制造工艺,但是对于轴向间距比较长的,并且形位公差精度等级较高的孔的加工,而车削工艺技术很难做到这一点的加工效果。为了能够很好的做到加工效果,下文做了分析和探讨。
1 零件简介及加工工艺分析
对于零件的结构而言,一般的零件加工难度在于保证左右两边两端孔同轴达到设计的要求0.005mm,两端的孔间距离为(130~300) mm,这种同轴度在国家的精度标准在2级与3级之间。一般的零件总产度为300mm,在采用传统的的高精度孔一般有两张可选的方法,(1)制作专用的镗杆再一次装夹的夹紧情况下同时对左右两边孔进行加个处理能够做到高度的同轴率。(2)使用两次装夹加工的办法完成两次端孔加工,这种方法的用时很短,在第一次端孔精确度很高,可是第二次端孔和第一次相比就会产生误差,使得同轴度精度降低。因此可以看出一般的加工制造工艺技术很难做到高精度要求。而新的工艺需要完成一些基本要求,将人为造成的误差影响降低到最小;对于端孔的加工具有很好的刚性和控制性,这样的孔很难复制到加工面上,需要降低震动,让刀能够准确的影响孔加工精度现象。
2 工艺方案试验及效果
2.1 试验方案一: 数控车床镗孔
2.1.1 试验方案一的工艺原理及设计
此试验方案是在数控车床采取二次装夹的方法对两端孔进行了加个,为了能够减小误差而找到原因,在零件的中间部分增加制造工艺来作为定位的基本准则,为此设计了专门的夹具来进行零件定位以及压紧。为了能够很好的利用夹具工具来加强定位的精准度,减少产生定位误差,制造工艺上一般会采取两种措施,在零件的中间部分增加工艺凸台,顶住工件的两端。胎具上的定位面在胎具安装到机床主轴上后进行加工,确保胎具的定位面与机床主轴的回转中心同轴。
2.1.2 试验方案一的效果及结论
此方案会让零件两端孔同轴度在(0.005~0.007)mm之间,最高能达到0.002mm。这是理想状态的情况,在正常的情况下孔的形状精度没有理想状态那么好,圆度和圆柱也没有理想中那么完整,圆柱度甚至可能超过0.01mm。对于这方案的结论:通过增加工艺凸台实现加个工程的基准统一,将两端的孔转换到外圆柱面,实现高精度同轴度空的加工;能够减少定位面的长度,做到尽量的零间隙配合,能够有效的避免工作中的误差让零件定位有着很高的重复定位精度,实现两孔分别装夹加工方案。
2.2 试验方案二: 加工中心镗孔
2.2.1 试验方案二的工艺原理
方案二是针对方案一的不足做出的方案,对于这试验方案选择高精度加工中心作为零件的加工平台高精度加工中心的主轴无论在系统刚性还是在制造精度上都存在明显优于普通数控车床,而且高刚性的直线滚动导轨具有很高的动态性能和良好的精度保持性。
2.2.3 试验方案二的效果及结论
实验二得到的结果是两端孔的同轴度为0.01mm左右,但是该结果是各方面综合而得来的数据,孔内的个数据中:孔口、孔中间部分、孔底部。根据所测的的数据,排除中间的个别异常点,两端的同轴度在0.005mm左右,对于中间局部异常点测量发现一定的相似性,也就是异常点基本都是凸起点。通过得出的数据效果得出的结论是:对于高精度孔的加工,加工中心镗孔优于数控车床镗孔,这是由于加工中心镗孔是零件不动、刀具在进行旋转,而车床镗孔的原理正好恰恰相反。专业的精镗刀具有着很好的平衡设计,零件的结构是无法顾及动平衡的,所以还是加工中心镗孔更为精准;高精度加工中心具有良好的主轴性能和很精准的定位精度, 所以才能够实现高精度孔的精密加工;利用了试验方案二的加工工艺,来简化零件的定位装夹过程减少人员的手动带来的误差;加工中心镗孔, 确保孔系能够满足高精度同轴度要求的关键在于回转工作台,具有比较高的转角定位精度和确保主轴与回转工作台同轴。
结语:
随着经济的快速发展,我国各类企业都有着各自的发展,在零件方面也有有一定的发展。综合上诉,本文对轴类零件高精度孔的制造工艺进行了分析,并且通过两个试验的方案,数控车床镗孔和加工中心镗孔,这两个方案中,第二个方案是对第一个方案缺陷的补充,对两个方案所做试验得到的数据效果做出结论,这么做是为了与其他的轴类零件公司进行很好的交流互动,互相进行技术的探讨,互相进步,让零件高精度孔的制造工艺技术得到发展,促进我国整个轴类零件高精度孔的提高,让此项工艺技术能够跨向国际,得到最大化的发展前景。
参考文献
[1]凌鹤.面向回弹控制的精密直线导轨矫直技术及应用研究[D].武汉理工大学,2011.
[2]马自勤.现代工艺管理及若干关键技术研究[D].大连交通大学,2008.
[3]黄安贻.平面二次包络环面蜗杆副数控加工与可制造性研究[D].武汉理工大学,2002.
[4]高伟.工艺设计信息系统中的知识发现技术研究[D].四川大学,2005.
作者简介 1:徐薇,女,1984,湖北赤壁人,助讲,本科,研究方向,机械辅助制造,437000,咸宁职业教育集团,
2:周亮,男,1982,湖北赤壁人,助教,助工,研究方向,汽车动力转向器设计及制造,职业教育,437000,咸宁三环汽车方向机股份有限公司