活塞的数控加工工艺分析.docx

1活塞的数控加工工艺分析葛旺生GEWangsheng肇庆市技师学院肇庆506020ZhaoqingTechnicianInstituteZhaoqing506020China摘要本文通过对活塞数控加工的装夹方案加工顺序刀具选择和切削用量等方面的工艺分析探讨提高其批量生产效率的途径对同类型的零件加工具有参考意义AbstractThroughthetechnologyanalysisontheclampingschemeorderprocessingcuttingtoolselectionandcuttingdosageandotheraspectsthispaperdiscussesthewaystoimprovetheefficiencyofthemassproductionThathasreferencesignificanceforthesimilarpartsprocessing关键词数控活塞加工工艺Keywordsnumericalcontrolpistonprocessingtechnic中图分类号TH162文献标识码A文章编号10064311201525015103作者简介葛旺生1980男广东高州人模具讲师工学学士研究方向为模具与数控技术0引言数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备是综合应用计算机自动控制自动检测及精密机械等高新技术2的产物本文就活塞在数控机床中的加工工艺问题进行探讨该活塞零件属新研发的产品在论文数据库中未能搜索到相关的加工工艺方法活塞所用的材料为PA6尼龙6其机械减振能力好加工性能好但在机械加工中容易发生热变形从而影响尺寸精度接到该批量零件加工之前笔者曾给企业打过样板两种不同型号尺寸的活塞的各一件难点主要是最后一道工序钻端面两对称圆柱孔25孔深20由于孔与螺旋槽位置角度要求为5055当时利用分度盘装夹直接在普通立钻上加工过程中耗费大量的对刀调整时间效率很低如果是中小批量生产该方法在现代化生产大潮中没有竞争鉴于此必须探索出可以提高批量化生产效率的工艺方法1活塞的数控加工工艺制订11零件图样工艺分析如图1所示该工件材料是PA6尼龙6尼龙6吸湿性强所以加工时不能使用切削液可使用风冷工件由外圆柱面内圆柱面圆周槽螺旋通槽2个端面圆柱孔2个等轮廓组成加工数量为1000件属中小批量生产前期先加工1件送检合格后安排批量生产零件的尺寸标注基准对称轴线大端面各孔中心线较统一且无封闭尺寸构成零件轮廓形状的各几何元素条件充分无相互矛盾之处有利于编程3该零件的外圆圆槽内孔等部位的形状位置尺寸公差为01mm或02mm加工精度易保证难点主要集中在两对称螺旋槽的加工尺寸精度为1701其次是端面两对称圆柱孔25孔深20与螺旋槽的位置角度5055必须设计专用夹具装夹零件才可保证批量生产要求该专用夹具的设计是整个零件各工序加工中的难点内外未标注表面粗糙度Ra为16m12装夹方案的确定该零件的加工需使用三种夹具四次装夹其中外形车削部分使用传统三爪卡盘左右调头装夹两次螺旋槽的铣削采用四轴加工中心使用包容式的气动三爪卡盘图2装夹提高装卸工件的效率减少夹紧变形端面两对称圆柱孔25孔深20的加工采用数控铣床设计专用夹具装夹图3该角度定位装置共限制了工件三个不定度XZ轴的平移和Z轴的旋转圆柱销限制了工件Z轴旋转的不定度保证了5孔相对于螺旋槽的5055角度位置圆柱销采用的是可调可换设计可以根据不同型号尺寸的活塞进行灵活更换和调整高度燕尾槽插销与端面定位板上的燕尾槽间隙配合保证了角度定位装置的稳定性端面定位板是由一个大平面和一个R61的圆弧侧面进行定位的大平面限制了工件Z轴平移和XY轴旋转共三个不定度R61的圆弧侧面限制了Y方向平移的不定度通过以上两个定位元件实现活塞的4完全定位以上两个定位元件可采用硬铝材料方便制作夹具体基础板的尺寸根据数控铣床工件台加工范围进行设计争取尽可能大的尺寸满足夹具一次性装夹几个零件提高生产率的要求端面定位板设计成一字排开螺旋夹紧装置更换成气动夹紧装置每个零件对应一个角度定位装置装置的动力由侧向安装的气缸提供13确定加工顺序和进给路线加工内容包括车两端面车外圆柱切槽车内孔铣螺旋槽端面钻孔根据以上所述的加工内容所需的加工方法有车削铣削钻削加工顺序如下14刀具的选择和切削用量根据以上所述的加工顺序所需的加工方法有车削铣削钻削和倒角等根据不同的加工方法选择的刀具和切削参数如表12结束语数控机床具有加工精度高自动化生产效率高等特点本文先对活塞零件图进行了分析接着根据零件加工的内容和难点选择合适的装夹方案其中5端面孔的加工是整个零件加工的难点文中对该工序加工所用的专用夹具进行设计实现多个零件的完全定位夹紧元件采用了效率高稳定性好的气动夹紧装置有效地保证了加工质5量提高了加工效率事实证明单件生产打样板和批量生产的工艺方法会有很大不同在批量化生产中针对某道工序设计和使用专用夹具可以保证产品的一致性大大缩短装卸工件的辅助时间生产率是单件生产工艺方法的几倍甚至十几倍当然本文并未能解决该零件多次装夹耗费时间提高夹具设计的成本等问题在未来数控加工的领域里利用多轴加工减少装夹次数是一个发展方向参考文献1韩鸿鸾数控加工工艺学M北京中国劳动社会保障出版社20052钱可强机械制图M北京中国劳动社会保障出版社20073刘学强浅谈活塞数控加工J内燃机与动力装置201206