柴油機(jī)體上下面粗銑加工工藝的改進(jìn)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——柴油機(jī)體上下面粗銑加工工藝的改進(jìn)摘要:柴油機(jī)機(jī)體上、下粗銑加工歷來是機(jī)體加工的重要工序之一。本文對柴油機(jī)體上、下面粗銑加工的原工藝方案進(jìn)行了分析,指出了存在的問題,并提出了新的工藝方案。

關(guān)鍵詞:柴油機(jī)機(jī)體上、下面粗銑加工加工工藝夾具設(shè)計

柴油機(jī)機(jī)體上、下粗銑加工歷來是機(jī)體加工的重要工序之一,且為第一道工序。由于零件在鑄造中的錯箱、漲箱,且表面全為毛坯面,加上因箱體結(jié)構(gòu)繁雜造成的形狀不規(guī)則,缺乏適合的定位基面,因此,在制定工藝方案時,我們必需進(jìn)行認(rèn)真的分析,并對零件進(jìn)行工藝性審查,必要時還要對產(chǎn)品設(shè)計部門提出工藝方面的要求,以保證產(chǎn)品的工藝性、加工可靠性、經(jīng)濟(jì)性和精度等方面的要求。

一、對原工藝方案的分析

1.第一道工序:粗銑機(jī)體上下面。

主要定位面采用毛坯下平面定位,由于毛坯下平面不規(guī)則,故采用了1個固定支承及2個可調(diào)支承定位元件,限制了3個自由度Z、X、Y,以便在裝夾時進(jìn)行調(diào)整,使工件達(dá)到正確的位置,導(dǎo)向面采用機(jī)體毛坯右端面,定位元件采用固定板支承限制2個自由度Z、X,Y沒有限制,必需在裝夾時找正,加壓點位置如圖1。

由于下面為分箱面,因此毛坯余量大表面凸凹不平,誤差大,必需由操作人員在裝夾定位時進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)整找平,不僅花費(fèi)工時,而且可靠性差。再加上Y自由度沒有限制,更給找正增加了麻煩。由加壓點位置和工件形狀分析可知,壓緊采用了8個壓板,下面4個壓在翻邊上,造成壓板懸伸長,故整體來說加壓剛性差,裝卸不便利。

2.其次道工序。

主要定位面為加工后的平面,由定位塊限制3個自由度:Z、X、Y,導(dǎo)向面由固定支承定位元件限制2個自由度:Z、X,止推面由一個固定支承限位限制一個自由度Y,故達(dá)到了6點定位,使工件處于理想的定位位置,工件壓緊方式如圖2,兩端各采用一個寬頭壓板壓在瓦口處,采取整體夾緊。

由以上分析可以看出,如柴油機(jī)機(jī)體用此工藝方案需用兩道工序來完成上、下面的加工,需設(shè)計兩套夾具及兩臺立式組合機(jī)床,而且第一道工序定位、調(diào)整、操作繁雜,如銑偏極易給后工序造成相對位置偏差,形成廢品。由于我們設(shè)計的柴油機(jī)正處于新產(chǎn)品開發(fā)階段,具體哪種產(chǎn)品具有主導(dǎo)地位及發(fā)展前途,必需由市場來決定,故設(shè)計時為了儉約新產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)準(zhǔn)備的投入,必需盡量采用成組加工及適應(yīng)多品種加工的需要。基于上述原因,又考慮我們現(xiàn)有的臥式對銑組合機(jī)床,我們對原工藝方案進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計。

二、新工藝方案的分析

1.零件毛坯分析。

根據(jù)對零件圖樣及對毛坯的實際分析、調(diào)研后可知,零件左側(cè)為鑄造下箱面,右側(cè)為鑄造上箱面,兩側(cè)均沒有適合的定位點。零件整體為薄壁結(jié)構(gòu),壁內(nèi)含冷卻水腔,僅兩端和上、下面因有加工余量而壁厚較大。根據(jù)定位夾緊點的選擇原則,定位夾緊點必需選在壁厚、變形小的地方及夾緊點盡量對準(zhǔn)工件支承點或在支承面內(nèi),以減少夾壓變形和震動,使零件獲得較好的加工穩(wěn)定性。

2.定位面的確定。

本著定位確鑿、變形小,利于定位及夾緊的原則,又因機(jī)體側(cè)面有翻邊,較易選則導(dǎo)向面,所以選擇零件的右側(cè)面為主要定位面,翻邊選為導(dǎo)向面。

3.定位點的選擇。

為減小定位誤差,而鑄造下箱變形小,穩(wěn)定統(tǒng)一,定位精度高,故采用鑄造下箱面定位,而機(jī)體側(cè)壁內(nèi)有水腔、壁薄,為防止夾緊變形,定位夾緊點必需選擇在靠兩端處,又考慮到到毛坯的誤差,采用三個固定支承和一個可調(diào)支承的定位方式,這樣既能可靠定位,又不產(chǎn)生過定位,且能使夾緊可靠。

4.夾緊點的確定。

在與定位點相對的側(cè)面,為使方案獲得實現(xiàn),對定位夾緊在毛坯制造方面提出了以下要求:定位面必需改為鑄造下箱,提高定位點的面積精度。

三、夾具設(shè)計

1.考慮到下一步發(fā)動機(jī)新產(chǎn)品的開發(fā),該夾具必需能同時滿足兩種機(jī)體的加工要求。

2.按新工藝的要求,主要定位元件采用三個固定支承和一個可調(diào)支承,主定位塊上應(yīng)有網(wǎng)紋,以增大摩擦系數(shù),保證定位穩(wěn)定性,從而減小銑削時的振動和切削力的影響。

3.因工件過重,定位塊摩擦系數(shù)增大,故人力難以使工件到達(dá)確鑿的位置,靠緊止推面,止推定位及夾緊應(yīng)采用螺旋式機(jī)構(gòu),安裝在支座上?？紤]到制造便利,減少專用件的種類,防止工件因切削力過大產(chǎn)生工件偏移現(xiàn)象,左右支承采用一致結(jié)構(gòu),均帶螺旋夾緊機(jī)構(gòu),既能定位又能夾緊。

4.考慮到多產(chǎn)品開發(fā)的需要,且能減少資金投入,該夾具應(yīng)能適當(dāng)調(diào)整,同時滿足多種機(jī)體的加工,故夾具底座長度按一號機(jī)體的要求設(shè)計,加工其它機(jī)體時只需將一側(cè)的支座部件和定位塊卸下再安裝到預(yù)留的位置處即可。

四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該工藝方案由原兩道工序,采用兩臺立式銑床加工,改為一臺現(xiàn)有臥式組合對銑加工,既實現(xiàn)了新產(chǎn)品生產(chǎn)的需要,又少占用一臺機(jī)床,可節(jié)省投資20萬元