本帖最后由 jiajoin 于 2019-4-10 11:15 編輯 8 t, s' T" }% t& Z3 U1 b- {
+ @3 Q# a# L( A. g8 n6 \圓形薄壁螺母零件廣泛應(yīng)用于各種系列產(chǎn)品中，屬于關(guān)鍵基礎(chǔ)件之一，因此產(chǎn)量需求也較大，它的加工制造看似簡單但其實也有很多點值得關(guān)注。 工件結(jié)構(gòu)和工藝分析 6 v' u- t" |! A$ O, B0 B
如圖1所示，由薄壁圓筒加工成圓形薄壁螺母，該螺母為M20×0.75-6H，壁厚為2mm，寬度為3mm。零件寬度小、壁厚薄，且加工成內(nèi)螺紋，表面粗糙度為Rz1.6，外圓柱面與螺紋孔的同軸度要求控制在φ0.04mm以內(nèi)。 圖1 傳統(tǒng)加工方式為車削。在普通車床上用機床的三爪卡盤夾持外圓部分，采用專用絲攻進(jìn)行M20×0.75螺紋的加工（見圖2）。每次加工時只能裝夾1個零件，先用絲錐進(jìn)行頭攻加工，再進(jìn)行二攻至圖紙要求。加工過程需反復(fù)裝夾刀具、進(jìn)退刀，浪費大量的工作時間，增加了工人的勞動強度，經(jīng)統(tǒng)計每加工一個零件耗時8min。由于該零件所使用的原材料為45優(yōu)質(zhì)碳素鋼，在加工過程中刀具磨損快，容易產(chǎn)生積屑瘤，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等。 圖2 傳統(tǒng)機床夾具和刀具 圓形薄壁螺母對外圓柱軸線的同軸度公差要求很嚴(yán)，壁厚薄，在加工過程中因同軸度誤差夾持調(diào)整找正非常困難，雖然嘗試了一些可加工方法，但加工出的精確度不易保證。為此，對于基準(zhǔn)孔軸線的零件，設(shè)計了一套專用夾具，對圓形薄壁螺母進(jìn)行加工，容易保證同軸度和產(chǎn)品質(zhì)量的要求。 圓形薄壁螺母加工專用夾具的設(shè)計 1 E4 |7 O |1 a' D; E b2 y( |
經(jīng)傳統(tǒng)加工多個批次后，通過分析加工過程及裝夾方法，對零件的加工方法進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，設(shè)計了專用夾具工裝，便于裝夾與拆卸，提高加工效率。 圖3 芯軸·定位套筒·壓緊螺母 專用夾具如圖3所示，由芯軸、定位套筒和壓緊螺母組成。芯軸的外徑與待加工螺紋的小徑一致。定位套筒的外圓柱面加工一定長度的普通粗牙螺紋，內(nèi)徑與待加工螺母的外圓柱面直徑一致，定位套筒內(nèi)有一定位軸肩，軸肩內(nèi)徑應(yīng)大于待加工螺紋的大徑，便于攻絲。壓緊螺母內(nèi)表面的螺紋與定位套筒的外螺紋一致，壓緊螺母同樣設(shè)計一軸肩，要求同定位套筒。 專用夾具的應(yīng)用 ; `( X! \8 A1 r+ s
1.專用夾具加工實例 改進(jìn)后將該零件由普通車床改為數(shù)控機床加工，加工前先將外圓柱面加工好的工件按圖4a所示裝入芯軸。再將芯軸和工件裝入圖4b所示的定位套筒內(nèi)，并用壓緊螺母將工件壓緊，然后抽出芯軸。采用這種裝夾方法可以快速地將工件裝入夾具內(nèi)，而且一次裝夾過程完成六個工件的裝夾與定位。 圖4 專用夾具的使用方法 工件裝夾好后，由鎖緊螺母裝夾于數(shù)控機床上。如圖5所示，用螺紋機夾刀片進(jìn)行數(shù)控加工，因裝夾時是以零件的外圓柱面為基準(zhǔn)，螺紋孔與外圓柱面的同軸度能夠達(dá)到較高的精度，同軸度可以控制在φ0.04mm以內(nèi)，加工出的圓形薄壁螺母滿足設(shè)計和使用要求。 圖5 螺紋刀片與完成的工件 2.專用夾具的優(yōu)點 設(shè)計夾具的使用，由一次加工1個零件改成一次完成6個零件的裝夾、定位和加工。在加工時由普通車床改用數(shù)控機床，由專業(yè)絲攻加工螺紋改用螺紋機夾刀片車削螺紋，有效降低了專業(yè)絲攻的消耗。通過生產(chǎn)統(tǒng)計，一把專業(yè)絲攻一般只能加工50-80個零件，而采用螺紋刀片加工，每片至少加工700個零件，節(jié)省了大量的刀具消耗費用。在生產(chǎn)時使用兩套工裝進(jìn)行零件的裝夾，一次加工6個零件的工時控制在1min以內(nèi)，即每個零件的加工工時約10s，與傳統(tǒng)加工耗時8min相比，效率大幅提高。 3.專用夾具存在的問題 使用新設(shè)計的專用夾具加工零件后，尺寸精度、位置精度和粗糙度等均能控制在設(shè)計要求的范圍內(nèi)。但在生產(chǎn)過程中，首先需要設(shè)計加工一套專用夾具，且專用夾具的加工精度要求較高，成本較大；如果加工零件數(shù)量較少，反而會增加成本；使用專用夾具加工同批次零件的外圓柱面尺寸一致性要求較高，需要在前道工序?qū)α慵鈭A柱面加工加以控制才能發(fā)揮一次加工多個零件的優(yōu)勢。 （來源jiajuxia）
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發(fā)表于 2019-4-10 11:13:21
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