箱体件定位销孔的加工方法

箱体件定位销孔的加工方法 箱体件定位销孔的加工方法 赵佩凤王道顺 大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028 摘要:文章介绍了箱体件定位销孔的加工方法及为保证精度所采取的措施. 关键词:定位销孔;钻铰加工;刚性钻铰加工;钻镗加工 中图分类号:TH12文献标识码:A文章编号:1001—2265(2004)l1一O084—02 Methodofmaclainingpinholesofheadstock ZHAOPeifengWANGDaoshun A;h薯ct:ThepaperIntlxlducesthemethodofmachiningpinholesofboxandthemeasuretoguaranteeingprecisio n. Keywords:pinhole;drill;machining;boring 箱体类零件上通常有一些尺寸精度和位置精度要求都比较 高的定位销孔,用作相关零件定位或在加工过程中定位.其孔 径精度通常为1,I7,1T8,粗糙度为1.6tan,位置精度为 - I-0.025,-I-0.05mm.而用作加工中定位用的工艺孔,其精度将 直接影响下续工序的加工精度,所以在设计Jjn3-这类孔的组合 机床时,要予以特别的注意.了解各种加工方法的特点,选择合 适的加工方法,对机床的经济性,可靠性与加工精度都至关重 要.为此,在这里将目前常用的加工方法,做如下介绍. 1常规钻一铰方法 为了保持铰孔余量的均匀性,保证加工精度,很多情况下要 在常 在一台机床(或加工中心)的两个工位上完成钻一铰工序. 规的组合机床上,钻头和铰刀采用导向套导向.这种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 能保 证1,I7,13’8的孔径精度,Ra1.6ttm的粗糙度和-I-0.05mm的位 置精度.由于导套的磨损,会影,flJJni精度,因此需经常更换导 向套.为了能较长时间保持机床加工精度,还必须采取以下措 施: (1)提高导向系统的制造和配合精度.通常采用长导向套, 其导向部分长度为导向部位直径的3—5倍,要提高刀具与导向 套及导向套与固定衬套的配合精度.因为钻一铰在同一机床上 完成,采用一个导向套,所以其导向直径比铰刀直径大,因而导 向部位的配合公差应按专用公差来制造.导向套固定在固定的 夹具上,其孔距公差应能保持在?0.005mm以内.为了减少刀 具与导套的磨损,在条件许可时,应采用外滚导向套取代传统的 固定式导向套,其精度保持效果十分明显. (2)合理选用切削用量.为防止钻孔时偏斜,除了采取正确 的钻头刃磨措施,提高钻头两个切削刃的对称性之外,在生产率 允许的条件下,钻孔进给量应尽可能小一些.为提高孔的位置 精度,应采用无斜切削锥的端刃铰刀,这种铰刀主付切削刃交点 有0.15—0.2mm的圆角,所以铰削余量不能按常规的取为0.15 — 0.3mm,而应取0.05mm. 除上述措施之外,主轴箱的制造和装配精度都应相应地提 高. 用这种常规的钻一铰工艺,采取一些改进措施,也可以达到 相当高的孔位置精度.如一汽二发厂的缸体定位销孔(Ingersoll 公司制造的二手设备),在一台斜布置的十字滑台双工位机床上 加工两个15柚邶的孔,孔距精度达到-I-0.03mm,刀杆采用浮 动夹头连接.大连机床厂制造的这类设备,普遍采用外滚导向, 机床出厂精度都能保持?0.03mm的孔径精度. 2刚性钻一铰加工 即在一台机床的两个工位上,采用刚性主轴,不用导向套, 完成钻孔和铰孔加工.由于不用钻模扳,所以工件是敞开的,主 轴很靠近工件加工面.采用精度高的短钻头,钻孔主轴按精镗 主轴设计,这样钻孔精度就很高(钻孔位置精度在?0.03mill左 右,孔径精度为1T11),能为铰刀保证很精确的铰孔余量.铰刀 同样采用无斜切削锥的端刃铰刀,与主轴刚性连接.用这种方 法Jjn3-定位销孔,能保持孔距精度在-I-0.025mill以内.除了刀 具刃磨精度外,机床Jjn3-精度是很稳定的.大连组合机床研究 所就多次采用这种方法来加工缸体缸盖的定位销孔,也达到了 很高的精度.但是这种方法所得到的孔径精度,受铰刀装夹后 的径向跳动的影响很大,而这与主轴,夹头及铰刀本身精度及安 装精度有关.随着各种高精度夹头的出现,这种Jjn3-方法还是 很有前途的. 由于这种加工机床多采用单轴头,当产品更新换代时,只要 修改夹具,重新调整主轴头的位置即可重新使用.所以这种机 床具有相当的柔性. 3钻一镗JJnI 这种方法就是将上述的刚性钻一铰工艺中的铰刀换成镗 刀.相对于铰刀而言,镗刀对孔的位置纠偏能力较好,而且刀具 尺寸可以调整.这样就能稳定地获得更好的孔径和孔位置精 度,而且对钻孔精度不象铰孔那样敏感.但是这种方法同时带 来了刀具的调整问题,因为定位销孔尺寸较小,所以公差带较 窄,调整不太容易.只要解决好镗刀的调整问题,这种加工方法 是获得高精度定位销孔的最稳定的加工方法,特别是不能在一 台机床上完成粗,精加工工序的零件,如缸体前后面上的定位销 孔.目前一些国内外刀具厂家已生产了一系列适合于各种接柄 的高精度微调镗头,其镗削范围:3—26mm,切削深度:13.5— 40ram,直径调整间隔:0.01mm,孔公差:1T6.因此大大解决了加 工较小尺寸定位销孔的调整问题. 钻一镗Jjn3-的一个实例是:一拖集团生产的(下转第88页) 组合机床与自动化加工技术 当孔径较小时,进给速度的大小主要取决于钻头强度;当孔 径较大时,进给速度的大小主要取决于机床进给速度强度,机床 功率; (3)切削速度的确定 切削速度通常由孔的材料性质,进给速度和刀具寿命来决定. 2编程方法 2.1采用固定循环功能 加工中心通常利用固定循环功能来实现孔的加工,此时只 需一个指令,一个程序段,即可完成一个孔的加工.固定循环一 般包括六个基本动作:?刀具快速定位至孔的中心上方;?刀 具z向快进至加工 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面附近的R平面;?对孔进行加工;?孔底 动作,如暂停,刀具偏移,主轴准停等;?刀具返回至R平面;? 刀具快退至起始位置. 如BEIJING—FANUC0i—MA系统提供了l3个G代码用于 孔加工循环,如G8l——钻孔循环,G83——钻深孔循环, G84一攻丝循环,G85——镗孔循环等. 例如GS1指令格式为:G81X—Y—Z—R— F— K一; 其中:yz是孔底坐标;R是R平面的z坐标;F是进给速 度;K是重复次数. 当指定重复次数时,可加工沿或y轴等距分布的孔. 2.2采用宏程序 当箱体上孔数较多且其分布具有一 定规律时,如孔沿斜线或圆弧方向均匀 分布,可采用宏程序编程.宏程序是通过箸 编辑子程序中的变量来改变刀具路径和:,,.( 位置,它能够简化编程,使-y-工编程更加168 灵活. 如图3所示的孔,由于数目较多,且图3箱体多孑L分 沿圆周方向均匀分布,采用宏程序编程布示意图 比较方便. 2.3采用极坐标 当箱体上的孔是沿圆弧方向 分布,且孔数较少时,可采用极坐 标编程. 如图4所示,三个孔沿40的 圆周分布,如果采用直角坐标编 程,则需计算孔2和孔3的中心坐 标,因为孔2与孔l,孔3与孔2的 中心线之间的夹角是已知的,所以 采用极坐标编程能简化计算.以下 是采用极坐标和增量值编程相结 合的数控程序. ol111; G90G92X0Y0Z100; M03$500; COOZ50M07; G16; G99G81X20Y90Z一6R2F40; GglY120; G91Y105; G15: G80; 图4箱体3孔分布示 意图 G90COOZl00: X0Y0MO5: M09; M30; [参考文献] [1]于华.数控机床的编程及实例[M].北京:机械工业出版社, 1994 [2]杨伟群.数控工艺 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 教程[M].北京:清华大学出版社, 2002 [3]徐宏海,谢富春.数控铣床[M].北京:化学工业出版社,2003 收稿日期:2004—04—19 作者简介:周虹(197),女,湖南长沙人,湖南铁道职业技 术学院副教授. (编辑李秀敏) (上接第84页)一台立式两工位定位销孔加工机床.销孔直径 为l4加,孔距为363?0.025.机床在一个双轴刚性钻削头 上安装了两个单轴镗头.工件装在一个z方向(正对立柱)的 双工位移动台上,移动距离为150mm,以让开刀具:能以较小的 距离实现让刀,是决定移动工作台方向的依据.在很多情况下, 不得不采用斜向移动,因而使机床比较难看.该机床采用l3. 518的带倒角的复合钻,镗孔采用上海机床附件一厂生产的 F231型微调镗头,其调整精度为0.01mm/格.但这样的调整精 度,实际操作时仍需要机上对刀装置. 另外,一汽大众分厂的缸体缸盖加工线上也多次采用了钻 一 镗加工定位销的方法.如缸体加工线上加工两个16H7孔, 采用三位升降主轴箱机床.钻孔用Guenring的HSK液压夹持刀 柄.切削用量:n=1400r/min,厂=0.014mm/r.经孔深检测后, 第三工位铰孑L,采用MAPAL的镗刀,PKD的刀片,刀柄带一个可 调精度的中间HSK法兰盘,切削用量:n=1400r/min,厂= 0.1mm/r.在铝合金缸盖上加工12H7孔时,钻孔用l1.5mm 的直槽钻,切削用量:n=4800r/min,厂=0.16/0.08mm/r(二进 给倒角).然后到后一台机床上精镗,镗杆为带HSK的弹性变 形刀杆,以供镗刀微调用,刀片材料为PKD.切削用量:n= 3700r/min,f=0.168mm/r.该线多处采用这种MAPAL生产的 弹性镗刀杆,效果良好. 4采用加工单元加工 在一些批量不很大的多品种加工线上,可采用二座标(或三 座标,增加y坐标)的可换刀柄的加工单元来加工定位销孔.由 于刀柄小,加工内容简单,所以刀库和控制系统都较简单.既满 足了加工线的柔性需求,价格又不贵.采用硬质合金钻头和铰 刀(也可用镗刀)速度很快,不会成为加工线上的限制性工序. 国内已有不少厂家采用. 还有其他一些加工方法,如用枪钻一次加工完成.虽然钻 孔精度各方面都能满足要求,但加工成本太高,需更大的冷却系 统,所以很少采用. 机床设计者还应根据用户的生产批量和投资状况,结合上 述几种加工方法的特点,来选用适当的加工方法,达到经济,高 效,可靠的目的. 收稿日期:2004—02—19 作者简介:赵佩凤(196o__),女,辽宁大连人,大连交通大学 副教授.(编辑江复) 88组合机床与自动化加工技术