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摘 要:气缸盖是发动机的主要零件之一,加工工艺复杂,精度要求高,需要经过多台机床、多道工序加工才能完成。定位方式多采用一面两孔定位,工艺闷塞孔在气缸盖的生产中起着至关重要的作用。但是,在缸盖生产中,公司多年来闷塞孔工序先采用镗床设备进行加工,然后转序到钻床攻丝,在加工操作过程中工序分散,工序质量不稳定,加工效率低。因此本文介绍了一种加二车间正在采用的用复合镗刀、螺纹铣刀在加工中心上加工工艺闷塞孔的方法。
关键词:气缸盖;复合镗刀;加工中心;螺纹铣刀
210气缸盖是公司加工二车间生产的典型零件之一,在产品的生产过程中闷塞孔由于先在镗床上进行加工底孔,然后在摇臂钻床上攻丝,加工工序分散,而且经常需要返修螺纹,甚至影响到整个生产的生产能力。
为解决上述问题,我们对闷塞孔的加工从设备、工装、刀具等几个方面进行研究与改进。我们将闷塞孔的加工从镗床,钻床转移到加工中心。利用加工中心一次装夹可连续完成钻孔和铣螺纹加工,并且加工精度高,效率高。对于台阶底孔为了提高效率降低成本我们决定采用车间自制的两刃复合镗刀,不仅减少了对刀长和换刀的时间,提高了效率同时提高了两孔的同轴度。对于G1-1/4的螺纹,由于直径大于30,如果在加工中心上用丝锥加工,机床主轴功率可能达不到,而且效率也不高。所以最终决定采用外购螺纹铣刀的方法,铣削螺纹相对于丝锥易于排屑、冷却,还可以避免使用丝锥过程中易于出现掉牙,乱牙等质量问题,同时螺纹铣刀还具有线速度高,受力小,加工效率高等优点。
1 加工工艺
闷塞孔的加工工艺:
(1)基準选择:在生产过程中,首先考虑喷油器孔及顶杆φ38回油孔位置准确、加工精度高。选择气缸盖顶面做工件定位基准面(已经刨完),选择喷油器孔及φ38顶杆回油孔作为定位孔,应用一面两销的定位方式。
(2)工步调整:应用加工中心设备,加工工步随之作相应调整,加工深度、刀具的运动轨迹,转速及进给速度、换刀指令、位置尺寸等用程序写入系统中。程序如下:
N10 G00 G54 G90 X0 Y0;N80 G91 G1 G41 D58 X0 Y-19.1 F200;
N20 G43 H01 Z100 S360 M08;N90 G3 X21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2;
N30 G98 G81 R5 Z-32 F72;N100 G3 X0 Y0 Z2.309 I-21.15;
N40 G00 G80 G49 Z400 M05;N110 G3 X-21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2;
N50 T2 M06;(铣螺纹) N120 G0 G40 X0 Y-19.1;
N60 G43 H58 Z5 M3 S2000;N130 G90 G0 Z100 M5;
N70 G91 G1 Z-25.577 F100;N140 M99;
2 加工设备
随着科技的发展,数控加工设备已广泛用于机械加工制造业,加工精度高,柔性好,是现代化大规模生产发展的方向。利用加工中心加工工艺闷塞孔可以有效的降低操作者劳动强度,提高螺纹的加工质量。
3 工装设计
闷塞孔的工装设计:
工装如图1所示,主要由工装体、支撑台,圆形定位销,菱形定位销。定位采用喷油器孔及顶杆φ38回油孔作为销子的一面两销的定位方式,夹紧方式是螺栓夹紧,利用气缸盖上已有的螺栓孔进行夹紧。同时还制作了加工中心用于找正的芯轴,芯轴用于加工中心找X轴坐标原点X0,具体操作如下,将销子插入气缸盖中心定位孔,芯轴插入机床主轴上,用芯轴的前端对准销子上端半圆,因为芯轴前端轴直径和销子上端半圆直径相同,所以对准后检测的坐标数即是气缸盖的X轴坐标原点X0。工装简图如图2所示。
4 切削刀具
刀具必须适应加工中心高速、高效和自动化程度高的特点,应用加工中心加工闷塞孔,底孔由于是台阶孔,所以利用车间现有的复合镗刀,将镗刀进行重新刃磨,刀具大小按照图纸要求进行重新调整,这样既提高了效率,又节约了成本。螺纹由于在加工中心上用丝锥加工效率不是很高,最终决定螺纹采用外购螺纹铣刀的方案,铣削速度快,加工精度高。
5 结论
采用加工中心加工一批次(30件)闷塞孔改进之前需要1440min,而且还要辅助工时转序,改进后720min即完成了这一批次气缸盖的加工,加工完成后通过螺纹止规、通规检测,螺纹完全符合加工要求,而且质量稳定。因此采用加工中心加工闷塞孔采用复合镗刀,利用螺纹铣刀可以有效地提高气缸盖加工的生产效率,同时可以更好的保证加工精度。随着科技的发展,加工中心的应用将会越来越广泛。
参考文献
[1]倪根林.柴油机设计与制造[M].北京:机械工业出版社,1999.
[2]龚定安,蔡建国主编.机床夹具设计原理[M].西安:陕西科技出版社,1981.
(作者单位:淄博柴油机总公司)
关键词:气缸盖;复合镗刀;加工中心;螺纹铣刀
210气缸盖是公司加工二车间生产的典型零件之一,在产品的生产过程中闷塞孔由于先在镗床上进行加工底孔,然后在摇臂钻床上攻丝,加工工序分散,而且经常需要返修螺纹,甚至影响到整个生产的生产能力。
为解决上述问题,我们对闷塞孔的加工从设备、工装、刀具等几个方面进行研究与改进。我们将闷塞孔的加工从镗床,钻床转移到加工中心。利用加工中心一次装夹可连续完成钻孔和铣螺纹加工,并且加工精度高,效率高。对于台阶底孔为了提高效率降低成本我们决定采用车间自制的两刃复合镗刀,不仅减少了对刀长和换刀的时间,提高了效率同时提高了两孔的同轴度。对于G1-1/4的螺纹,由于直径大于30,如果在加工中心上用丝锥加工,机床主轴功率可能达不到,而且效率也不高。所以最终决定采用外购螺纹铣刀的方法,铣削螺纹相对于丝锥易于排屑、冷却,还可以避免使用丝锥过程中易于出现掉牙,乱牙等质量问题,同时螺纹铣刀还具有线速度高,受力小,加工效率高等优点。
1 加工工艺
闷塞孔的加工工艺:
(1)基準选择:在生产过程中,首先考虑喷油器孔及顶杆φ38回油孔位置准确、加工精度高。选择气缸盖顶面做工件定位基准面(已经刨完),选择喷油器孔及φ38顶杆回油孔作为定位孔,应用一面两销的定位方式。
(2)工步调整:应用加工中心设备,加工工步随之作相应调整,加工深度、刀具的运动轨迹,转速及进给速度、换刀指令、位置尺寸等用程序写入系统中。程序如下:
N10 G00 G54 G90 X0 Y0;N80 G91 G1 G41 D58 X0 Y-19.1 F200;
N20 G43 H01 Z100 S360 M08;N90 G3 X21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2;
N30 G98 G81 R5 Z-32 F72;N100 G3 X0 Y0 Z2.309 I-21.15;
N40 G00 G80 G49 Z400 M05;N110 G3 X-21.15 Y19.1 Z0.577 R19.2;
N50 T2 M06;(铣螺纹) N120 G0 G40 X0 Y-19.1;
N60 G43 H58 Z5 M3 S2000;N130 G90 G0 Z100 M5;
N70 G91 G1 Z-25.577 F100;N140 M99;
2 加工设备
随着科技的发展,数控加工设备已广泛用于机械加工制造业,加工精度高,柔性好,是现代化大规模生产发展的方向。利用加工中心加工工艺闷塞孔可以有效的降低操作者劳动强度,提高螺纹的加工质量。
3 工装设计
闷塞孔的工装设计:
工装如图1所示,主要由工装体、支撑台,圆形定位销,菱形定位销。定位采用喷油器孔及顶杆φ38回油孔作为销子的一面两销的定位方式,夹紧方式是螺栓夹紧,利用气缸盖上已有的螺栓孔进行夹紧。同时还制作了加工中心用于找正的芯轴,芯轴用于加工中心找X轴坐标原点X0,具体操作如下,将销子插入气缸盖中心定位孔,芯轴插入机床主轴上,用芯轴的前端对准销子上端半圆,因为芯轴前端轴直径和销子上端半圆直径相同,所以对准后检测的坐标数即是气缸盖的X轴坐标原点X0。工装简图如图2所示。
4 切削刀具
刀具必须适应加工中心高速、高效和自动化程度高的特点,应用加工中心加工闷塞孔,底孔由于是台阶孔,所以利用车间现有的复合镗刀,将镗刀进行重新刃磨,刀具大小按照图纸要求进行重新调整,这样既提高了效率,又节约了成本。螺纹由于在加工中心上用丝锥加工效率不是很高,最终决定螺纹采用外购螺纹铣刀的方案,铣削速度快,加工精度高。
5 结论
采用加工中心加工一批次(30件)闷塞孔改进之前需要1440min,而且还要辅助工时转序,改进后720min即完成了这一批次气缸盖的加工,加工完成后通过螺纹止规、通规检测,螺纹完全符合加工要求,而且质量稳定。因此采用加工中心加工闷塞孔采用复合镗刀,利用螺纹铣刀可以有效地提高气缸盖加工的生产效率,同时可以更好的保证加工精度。随着科技的发展,加工中心的应用将会越来越广泛。
参考文献
[1]倪根林.柴油机设计与制造[M].北京:机械工业出版社,1999.
[2]龚定安,蔡建国主编.机床夹具设计原理[M].西安:陕西科技出版社,1981.
(作者单位:淄博柴油机总公司)