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【摘 要】本文主要介绍了堆对取料机设备中“回转机构”部件的机座加工同轴孔系和同轴轴系时使其内孔和外径两轴线平行的方法,是本工艺攻关制造过程研制加工技术方案关键点。
【关键词】基准;定位精度;粗糙度;双顶尖装夹;工艺堵;工艺内孔
圆料场混匀堆取料机是我厂九十年代初期开发研制的新型堆取料设备,它广泛用于水泥、煤炭、冶金等行业的散料混匀装卸,以达到原料品位的均匀稳定。
圆料场混匀堆取料机主要由堆料机和取料机两大部分组成,其堆料机和取料机分别绕着设置在料场中心的回转机构按各自的运行要求回转运行(见图一)
回转机构是圆形料场堆取料机中实现回转,完成堆料,取料工作的重要工作部分,该部件的工作特点是传递较大的扭矩,保证整机运行平稳。
回转驱动部分的“机座”内孔的同轴孔系是安装花键轴和小齿轮传递扭矩的,它由同轴孔系和同轴轴系两系统组成,同时又形成了平行轴系,平行轴系在回转机构的安装过程中起着调整“机座”上安装的“小齿轮”与在“回转平台”安装的回转轴承中“大齿轮”之间啮合间隙的作用,从而保证回转机构中大、小齿轮啮合精度,如何保证同轴孔系和同轴轴系之间的平行精度,如何在加工机座的同轴孔系和同轴轴系时使其内孔和外径两轴线平行是工艺研制的技术难点,为了攻克这个技术难点,我们仔细研究工件的工艺特点,查阅大量的技术资料,研究几套工艺方案,通过反复论证,确定了最为合理可靠的工艺方案。
此方案为:在设计的机座图纸中增加与偏心外径相对应的工艺偏心内孔,以外径同轴的工艺内孔为定位基准加工内径偏心的外圆,解决机座的内孔与另一平行轴线的外径加工表面两轴线平行问题,以确保大、小齿轮在安装时通过调整机座的回转,确定更准确的啮合精度。
在机座的同轴孔系中,在合适的位置,再设计一个与外径的同轴轴系相对应的工艺内孔,形成以工艺内孔为轴心的同轴轴系,可与同轴孔系形成平行状态,最后形成了以工艺内孔为轴心的平行轴系和与之相互平行的同轴轴系所组成的平行轴系。如图所示(二)
(机座加工图)
从技术资料得知,YD528-1-12P“机座”在粗加工阶段,余量的去除应该尽量均匀,因为余量去除不均匀也可产生工件形状发生的变形,所以我们决定对工件进行整体划线,尽量做到切削余量均匀,尽可能的在粗加工阶段释放应力,减少变形。在以后的工序,工件的应力将不再释放。减少工件的变形量。
机座加工的原工艺安排为:
1.首先划线如图(二)所示,参照两侧外径和内径毛胚余量,确定粗基准并确定加工余量后划内孔,外圆及相关各个端面加工线。工件调个,水平找正与划线台垂直后划各尺寸偏心加工线。
2.安排镗工序,按图(二)所示方向放置,将水平找正线调平,伸出主轴按内径加工余量线找正。
(1)首先将镗机座内同轴孔系中的总长1519;φ550一端面;φ230;83;φ370H7;187;φ250H7;83及加工R10以及各階台,端面的加工。
(2)调头镗另一端尺寸φ250H7;100;φ255及倒角
(3)调好偏心量,镗φ450f7;35和另一端φ370f7;55后交检。
推荐选用硬质合金刀具切削速度v=12~65(m/min),f=0.25mm/r
(4)检验镗工序各部尺寸精度,形位公差精度,粗糙度。
3.安排车工序,在立式车床上按内孔拉表找正后车削外圆,端面及各外径阶台。此工序安排属于合理的加工工艺,但是在加工平行轴系的加工中在利用设备的加工功能上存在着如下弊端;其一为有卧式镗床加工后转由卧式车床加工,基准点的选择存在理论上行得通,而在实际操作时,卧式车床的工序基准本应选择卧式镗床已经加工过的两侧内孔轴线,垂直基准应为机座一端孔的端面,这种两孔一面的定位方法,理论上说没有问题,实际操作上存在着各个机床的传动副误差会累积转移到工件上的问题。要消除这种误差,只有通过调整机床的传动副,作为单件小批的生产性质来说又不符合经济性原则,而且存在着传动副的残余误差难于消除,而产品检验不易检出的问题。尤其是对平行轴系的加工工艺,在车床上首先按已加工表面找正后在移动其轴线再加工外径,又不符合平行轴系制作的工艺原则。通过查阅资料,和与操作者沟通并经过科室老师傅论证,我们最后确定了使用通过安装“定位装置”来解决平行轴系两中心线平行精度的解决方案。
我们制定的这种“机座”加工的具体工艺为:(一)“定位基准装置”采用工艺堵的形式简单易行可靠,制作一个与外径属于同轴轴系的“定位基准孔”,它的位置设计在与外径同轴而与内径平行的过渡孔上,工艺堵上设计出较精确地间隙配合,为了安装方便我们设计了拆卸装置。工艺孔我们选择了IT7级精度与工艺堵IT6级精度的配合,我们确定选择了(定位装置)“工艺堵”后,卧式车床可以通过双顶尖装卡,同时在卡盘偏重的对应点安装配重装置以解决工件旋转时因为偏重而产生的形状与位置误差,具体的工艺过程为:
1.划线,确定加工余量,划出同轴孔系中的各个加工表面的加工余量线和同轴轴系的各个加工表面的加工余量线。
2.由卧式镗床通过划线找正定位后粗镗个表面然后精镗出同轴孔系中各孔及其它加工表面。同时卧式镗床的“上滑座”通过安装的百分表并使其移动2mm,镗出由工艺安排制作的,与外径属同轴轴系的安装“定位工装”(工艺堵)的安装孔。
3.卧式车床利用镗工序加工的“定位工装”(工艺堵)安装孔,安装“定位装置”后,采用双顶尖装卡,(大头相对卡盘,卡盘爪加垫片绷卡镗工序的已加工内径φ370,加防护垫用以保护已加工表面),同时在卡盘偏重的另一侧安装配重铁,用以消除因为偏重而产生的形状及位置误差。一次装卡后完成所有外径同轴轴系中所有加工表面的加工。
具体操作时先安装两端内圆中心工艺堵,双顶尖裝夹卡,依次车φ550;35;φ420;305;φ320;55;135。台阶根部留R。各部倒角后交检。
推荐选用硬质合金刀具建议切削速度v=20~80(m/min),f=0.25(m/min)检验车各工序各部尺寸精度;形位公差精度;粗糙度。
用此种创新工艺方法加工的机座,解决了“机座”中的同轴孔系和各外圆同轴轴系之间的轴线平行问题,又加强了工艺系统的刚性,(因为采用双顶尖装夹等于减少加工轴长度,工件刚性加强),使车工序的切削速度和切削效率明显提高,明显降低了工件加工的粗糙度值。确保由外径的同轴轴系定位的“机座”并通过以其基准中心点为轴,旋转机座在平面内的安装角度。确定由“机座”中安装的齿轮轴系定位点。提高为堆取料机回转机构提供驱动动力的,“回转驱动系统”中齿轮副的“啮合精度”。整机安装过程中通过“机座”中同轴孔系安装的驱动用轴系(含小齿轮),沿外径同轴轴系的中心点定位点调整,使回转机构中相互啮合的大,小齿轮,定位精度明显提高,运行平稳可靠,噪声小,而且安装速度明显提高。赢得安装人员和用户好评。使我公司生产的圆形料场堆取料机制造的工艺水平有了长足的进步,树立了我公司在堆取料机市场的品牌形象。
本文中引用文献:机械制造工艺基础主编骆莉
机械加工工艺手册主编王先逵
机械加工工艺师手册主编杨叔子
互换性与技术测量主编胡立志
机械加工余量手册主编孙本绪
【关键词】基准;定位精度;粗糙度;双顶尖装夹;工艺堵;工艺内孔
圆料场混匀堆取料机是我厂九十年代初期开发研制的新型堆取料设备,它广泛用于水泥、煤炭、冶金等行业的散料混匀装卸,以达到原料品位的均匀稳定。
圆料场混匀堆取料机主要由堆料机和取料机两大部分组成,其堆料机和取料机分别绕着设置在料场中心的回转机构按各自的运行要求回转运行(见图一)
回转机构是圆形料场堆取料机中实现回转,完成堆料,取料工作的重要工作部分,该部件的工作特点是传递较大的扭矩,保证整机运行平稳。
回转驱动部分的“机座”内孔的同轴孔系是安装花键轴和小齿轮传递扭矩的,它由同轴孔系和同轴轴系两系统组成,同时又形成了平行轴系,平行轴系在回转机构的安装过程中起着调整“机座”上安装的“小齿轮”与在“回转平台”安装的回转轴承中“大齿轮”之间啮合间隙的作用,从而保证回转机构中大、小齿轮啮合精度,如何保证同轴孔系和同轴轴系之间的平行精度,如何在加工机座的同轴孔系和同轴轴系时使其内孔和外径两轴线平行是工艺研制的技术难点,为了攻克这个技术难点,我们仔细研究工件的工艺特点,查阅大量的技术资料,研究几套工艺方案,通过反复论证,确定了最为合理可靠的工艺方案。
此方案为:在设计的机座图纸中增加与偏心外径相对应的工艺偏心内孔,以外径同轴的工艺内孔为定位基准加工内径偏心的外圆,解决机座的内孔与另一平行轴线的外径加工表面两轴线平行问题,以确保大、小齿轮在安装时通过调整机座的回转,确定更准确的啮合精度。
在机座的同轴孔系中,在合适的位置,再设计一个与外径的同轴轴系相对应的工艺内孔,形成以工艺内孔为轴心的同轴轴系,可与同轴孔系形成平行状态,最后形成了以工艺内孔为轴心的平行轴系和与之相互平行的同轴轴系所组成的平行轴系。如图所示(二)
(机座加工图)
从技术资料得知,YD528-1-12P“机座”在粗加工阶段,余量的去除应该尽量均匀,因为余量去除不均匀也可产生工件形状发生的变形,所以我们决定对工件进行整体划线,尽量做到切削余量均匀,尽可能的在粗加工阶段释放应力,减少变形。在以后的工序,工件的应力将不再释放。减少工件的变形量。
机座加工的原工艺安排为:
1.首先划线如图(二)所示,参照两侧外径和内径毛胚余量,确定粗基准并确定加工余量后划内孔,外圆及相关各个端面加工线。工件调个,水平找正与划线台垂直后划各尺寸偏心加工线。
2.安排镗工序,按图(二)所示方向放置,将水平找正线调平,伸出主轴按内径加工余量线找正。
(1)首先将镗机座内同轴孔系中的总长1519;φ550一端面;φ230;83;φ370H7;187;φ250H7;83及加工R10以及各階台,端面的加工。
(2)调头镗另一端尺寸φ250H7;100;φ255及倒角
(3)调好偏心量,镗φ450f7;35和另一端φ370f7;55后交检。
推荐选用硬质合金刀具切削速度v=12~65(m/min),f=0.25mm/r
(4)检验镗工序各部尺寸精度,形位公差精度,粗糙度。
3.安排车工序,在立式车床上按内孔拉表找正后车削外圆,端面及各外径阶台。此工序安排属于合理的加工工艺,但是在加工平行轴系的加工中在利用设备的加工功能上存在着如下弊端;其一为有卧式镗床加工后转由卧式车床加工,基准点的选择存在理论上行得通,而在实际操作时,卧式车床的工序基准本应选择卧式镗床已经加工过的两侧内孔轴线,垂直基准应为机座一端孔的端面,这种两孔一面的定位方法,理论上说没有问题,实际操作上存在着各个机床的传动副误差会累积转移到工件上的问题。要消除这种误差,只有通过调整机床的传动副,作为单件小批的生产性质来说又不符合经济性原则,而且存在着传动副的残余误差难于消除,而产品检验不易检出的问题。尤其是对平行轴系的加工工艺,在车床上首先按已加工表面找正后在移动其轴线再加工外径,又不符合平行轴系制作的工艺原则。通过查阅资料,和与操作者沟通并经过科室老师傅论证,我们最后确定了使用通过安装“定位装置”来解决平行轴系两中心线平行精度的解决方案。
我们制定的这种“机座”加工的具体工艺为:(一)“定位基准装置”采用工艺堵的形式简单易行可靠,制作一个与外径属于同轴轴系的“定位基准孔”,它的位置设计在与外径同轴而与内径平行的过渡孔上,工艺堵上设计出较精确地间隙配合,为了安装方便我们设计了拆卸装置。工艺孔我们选择了IT7级精度与工艺堵IT6级精度的配合,我们确定选择了(定位装置)“工艺堵”后,卧式车床可以通过双顶尖装卡,同时在卡盘偏重的对应点安装配重装置以解决工件旋转时因为偏重而产生的形状与位置误差,具体的工艺过程为:
1.划线,确定加工余量,划出同轴孔系中的各个加工表面的加工余量线和同轴轴系的各个加工表面的加工余量线。
2.由卧式镗床通过划线找正定位后粗镗个表面然后精镗出同轴孔系中各孔及其它加工表面。同时卧式镗床的“上滑座”通过安装的百分表并使其移动2mm,镗出由工艺安排制作的,与外径属同轴轴系的安装“定位工装”(工艺堵)的安装孔。
3.卧式车床利用镗工序加工的“定位工装”(工艺堵)安装孔,安装“定位装置”后,采用双顶尖装卡,(大头相对卡盘,卡盘爪加垫片绷卡镗工序的已加工内径φ370,加防护垫用以保护已加工表面),同时在卡盘偏重的另一侧安装配重铁,用以消除因为偏重而产生的形状及位置误差。一次装卡后完成所有外径同轴轴系中所有加工表面的加工。
具体操作时先安装两端内圆中心工艺堵,双顶尖裝夹卡,依次车φ550;35;φ420;305;φ320;55;135。台阶根部留R。各部倒角后交检。
推荐选用硬质合金刀具建议切削速度v=20~80(m/min),f=0.25(m/min)检验车各工序各部尺寸精度;形位公差精度;粗糙度。
用此种创新工艺方法加工的机座,解决了“机座”中的同轴孔系和各外圆同轴轴系之间的轴线平行问题,又加强了工艺系统的刚性,(因为采用双顶尖装夹等于减少加工轴长度,工件刚性加强),使车工序的切削速度和切削效率明显提高,明显降低了工件加工的粗糙度值。确保由外径的同轴轴系定位的“机座”并通过以其基准中心点为轴,旋转机座在平面内的安装角度。确定由“机座”中安装的齿轮轴系定位点。提高为堆取料机回转机构提供驱动动力的,“回转驱动系统”中齿轮副的“啮合精度”。整机安装过程中通过“机座”中同轴孔系安装的驱动用轴系(含小齿轮),沿外径同轴轴系的中心点定位点调整,使回转机构中相互啮合的大,小齿轮,定位精度明显提高,运行平稳可靠,噪声小,而且安装速度明显提高。赢得安装人员和用户好评。使我公司生产的圆形料场堆取料机制造的工艺水平有了长足的进步,树立了我公司在堆取料机市场的品牌形象。
本文中引用文献:机械制造工艺基础主编骆莉
机械加工工艺手册主编王先逵
机械加工工艺师手册主编杨叔子
互换性与技术测量主编胡立志
机械加工余量手册主编孙本绪