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摘 要:在加工摆臂固定架时,由于形状和材料特殊给夹具的装夹和机械加工带来了困难。该文通过给此加工设计专用夹具并在刀具选择和切削用量方面进行调整,制定相应的工艺,应用高精度、高效率的数控机床,解决了摆臂固定架加工困难的问题,提高了产品质量和生产效率。
关键词:摆臂固定架 夹具 切削量 数控
中图分类号:TG547 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0084-02
1 零件分析
机械加工中常常会遇到一些形状特殊结构复杂的零件,例如图1所示的摆臂固定架。本零件所用的材料是材料为1Cr13不锈钢,这种材质的碳含量为:0.26-0.35,在淬火回火后,其硬度为159-388HB,屈服强度≥540MPa,抗拉强度≥735MPa。本零件特点如下:
(1)材料为1Cr13不锈钢,由于1Cr13不锈钢韧性大,因此造成切削困难,另外该材料亲和力较强,加工过程中容易出现粘刀或者烧焦的情况,因此对于加工速度和冷却条件都有较高的要求。(2)形状不规则,非常规件,加装困难。本零件可加装的位置面积小,因此加装时零件的受力面积也小,这就会造成夹装力过大会引起零件变形,夹装力过小又会导致加装不牢固,加工时引起零件位移影响加工效果。(3)零件中1920两个螺纹孔位置特殊,处于零件的斜面上,加工困难。(4)零件①出的方孔精度要求较高,使用传统的机械加工很难达到要求的精度,这也给整个加工增加了难度。
2 加工工艺
2.1 基准面的确定
零件基准面确定要便于零件安装和定位准确,利于刀具切削加工,尽量与零件设计基准重合,以减少加工累积误差,保证加工精度。先以毛坯底平面为基准,装夹毛坯②③面;再以已加工好的上端面④、平面⑤为基准,配合定位夹具,辅助装夹固定平面⑨、⑩、、。
2.2 加工面的确定
根据零件技术要求,加工面确定如下:线切割加工方孔①;铣削外形②、③面、上端面④、下端面、平面⑤、、三个柱子⑥面和三柱臂⑨、⑩、、、、面和棱边倒圆、、、;钻、攻螺纹孔⑦、、,钻、铰孔⑧。
2.3 零件加工工艺设计
对于零件的加工,加工工艺的设计是关键,设计本身会影响到加工效率和加工精度。对于加工工艺的设计应该根据零件的结构和形状进行综合考虑,设计出一套适用于本零件的加工工艺,在能够保证零件的加工质量的前提下,考虑加工工序的难易程度,选择合适的加工设备、刀具以及夹具。加工工艺如表1所示。
2.4 选择刀具
选择刀具时,通常会考虑材料的性能、切削用量、加工精度、机床的切削能力以及刀具耐用度等因素。由于摆臂固定架材料是1Cr13不锈钢,如果使用普通的钢刀具,在高速铣削的过 程中容易出现粘刀和烧焦的情况;如果选用陶瓷刀具,因为陶瓷刀具的强度和韧性都比较低,用它切削不锈钢零件刀具磨损严重,造成成本过高。经过分析应选用涂层高速钢刀和涂层硬质合金刀具,这样不仅能够避免粘刀和烧焦的情况,而且加工稳定,能够有效地提高加工效率和加工质量,同时在很大程度上降低了加工成本。
关键词:摆臂固定架 夹具 切削量 数控
中图分类号:TG547 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0084-02
1 零件分析
机械加工中常常会遇到一些形状特殊结构复杂的零件,例如图1所示的摆臂固定架。本零件所用的材料是材料为1Cr13不锈钢,这种材质的碳含量为:0.26-0.35,在淬火回火后,其硬度为159-388HB,屈服强度≥540MPa,抗拉强度≥735MPa。本零件特点如下:
(1)材料为1Cr13不锈钢,由于1Cr13不锈钢韧性大,因此造成切削困难,另外该材料亲和力较强,加工过程中容易出现粘刀或者烧焦的情况,因此对于加工速度和冷却条件都有较高的要求。(2)形状不规则,非常规件,加装困难。本零件可加装的位置面积小,因此加装时零件的受力面积也小,这就会造成夹装力过大会引起零件变形,夹装力过小又会导致加装不牢固,加工时引起零件位移影响加工效果。(3)零件中1920两个螺纹孔位置特殊,处于零件的斜面上,加工困难。(4)零件①出的方孔精度要求较高,使用传统的机械加工很难达到要求的精度,这也给整个加工增加了难度。
2 加工工艺
2.1 基准面的确定
零件基准面确定要便于零件安装和定位准确,利于刀具切削加工,尽量与零件设计基准重合,以减少加工累积误差,保证加工精度。先以毛坯底平面为基准,装夹毛坯②③面;再以已加工好的上端面④、平面⑤为基准,配合定位夹具,辅助装夹固定平面⑨、⑩、、。
2.2 加工面的确定
根据零件技术要求,加工面确定如下:线切割加工方孔①;铣削外形②、③面、上端面④、下端面、平面⑤、、三个柱子⑥面和三柱臂⑨、⑩、、、、面和棱边倒圆、、、;钻、攻螺纹孔⑦、、,钻、铰孔⑧。
2.3 零件加工工艺设计
对于零件的加工,加工工艺的设计是关键,设计本身会影响到加工效率和加工精度。对于加工工艺的设计应该根据零件的结构和形状进行综合考虑,设计出一套适用于本零件的加工工艺,在能够保证零件的加工质量的前提下,考虑加工工序的难易程度,选择合适的加工设备、刀具以及夹具。加工工艺如表1所示。
2.4 选择刀具
选择刀具时,通常会考虑材料的性能、切削用量、加工精度、机床的切削能力以及刀具耐用度等因素。由于摆臂固定架材料是1Cr13不锈钢,如果使用普通的钢刀具,在高速铣削的过 程中容易出现粘刀和烧焦的情况;如果选用陶瓷刀具,因为陶瓷刀具的强度和韧性都比较低,用它切削不锈钢零件刀具磨损严重,造成成本过高。经过分析应选用涂层高速钢刀和涂层硬质合金刀具,这样不仅能够避免粘刀和烧焦的情况,而且加工稳定,能够有效地提高加工效率和加工质量,同时在很大程度上降低了加工成本。