BX498A刨片機(jī)刀片支承座機(jī)械加工工藝及驗(yàn)證

周凌杰， 周 聰

(鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

BX498A刀環(huán)式長(zhǎng)材刨片機(jī)是鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種適用于竹材刨切的設(shè)備，該產(chǎn)品的核心部件是刀環(huán)，而刀環(huán)的關(guān)鍵零件是刀片支撐座。刀片支撐座如圖1所示，該零件除兩端面外共需旋轉(zhuǎn)6個(gè)角度來(lái)加工7個(gè)面及各個(gè)面上的孔。為了保證零件的加工精度，利用三維軟件造型生成數(shù)控程序，在臥式加工中心(四軸三聯(lián)動(dòng))上一次裝夾加工該零件。本文就該零件的工藝分析、加工工藝、工藝驗(yàn)證情況進(jìn)行闡述[1-5]。

圖1 刀片支撐座

1 各加工面工藝分析

刀片支撐座7個(gè)加工面如圖2所示，由圖2可以看出該零件除兩端面外，主要由7個(gè)互成角度的面形成。各個(gè)面加工后的角度尺寸精度直接影響各個(gè)面安裝其他零件后所形成的組合件角度關(guān)系，且各個(gè)面上孔位的相互尺寸也很重要。

圖2 刀片支撐座7個(gè)加工面

圖紙要求1號(hào)面與2號(hào)面成55°，1號(hào)面與7號(hào)面成65°，2號(hào)面與3號(hào)面成90°，3號(hào)面與4號(hào)面成10°，4號(hào)面與5號(hào)面成90°，5號(hào)面與6號(hào)面成90°。單加工各個(gè)角度面就要準(zhǔn)備幾套角度工裝，而工裝幾何角度的精確度要比零件的精度高，況且還要考慮到盡可能減少反復(fù)裝夾次數(shù)。準(zhǔn)備幾套鉆工裝，并且需要多種工序、多套設(shè)備、多次裝夾，制造成本高，效率低，質(zhì)量難以保障。在臥式加工中心(四軸三聯(lián)動(dòng))上利用第四軸自動(dòng)回轉(zhuǎn)角度可以保證各角度關(guān)系，但存在工件的裝夾問(wèn)題和回轉(zhuǎn)中心問(wèn)題。

2 工件加工工藝確定

2.1 工藝方案確定

刀片支撐座工藝搭子如圖3所示。用Solid Works中“工具”菜單的“截面屬性”對(duì)圖3端面的A面進(jìn)行截面分析，計(jì)算出A面的重心點(diǎn)，找出該點(diǎn)是為了確定該零件特殊形狀的回轉(zhuǎn)中心和裝夾重心，以便在加工過(guò)程中各個(gè)面都能加工到并在加工過(guò)程中減少振動(dòng)。該點(diǎn)位置在3A截面上的“坐標(biāo)點(diǎn)”，以該點(diǎn)為圓心增加如圖3所示的工藝圓柱體，用三爪卡盤(pán)夾住圓柱體，圖4所示為模擬加工圖。找正圓心使零件的回轉(zhuǎn)中心與機(jī)床的回轉(zhuǎn)中心一致，以圖2的1面為零度基準(zhǔn)面，加工該面尺寸后機(jī)床工作臺(tái)依次旋轉(zhuǎn)各個(gè)角度，然后加工各角度上的面和孔。

圖3 刀片支撐座工藝搭子

圖4 模擬加工圖

2.2 零件加工工藝流程

零件加工工藝流程如下：毛坯外協(xié)→劃兩端面加工線→鏜銑兩端面、锪沉孔→組焊工藝搭子→打兩中心孔→車搭子外圓→加工中心鏜銑各角度面、鉆鏜各孔→銑去工藝搭子→鉆鉸兩端面各孔→ 成品檢驗(yàn)→稱重去重→除銹油漆。

2.3 零件工藝過(guò)程

工序1：生產(chǎn)處，制作木模及鑄件外協(xié)，需正火處理。

工序2：機(jī)加工車間，劃尺寸310兩端面粗加工線兼顧2-Φ35孔位置及右端面有余量。

工序3：機(jī)加工車間，鏜銑尺寸310兩端面達(dá)314，兩端各留余量2 mm，在尺寸310兩端面上銑2-Φ60×0.7沉孔，如圖5所示。

圖5 銑兩沉孔

工序4：金結(jié)車間，在尺寸310兩端面上分別組焊Φ60×150工藝搭子、Φ60×30工藝搭子，需焊牢，如圖6所示。

圖6 組焊工藝搭子

工序5：機(jī)加工車間，找正兩工藝搭子中心，打中心孔，如圖7所示。

圖7 打中心孔

工序6：機(jī)加工車間，頂車兩工藝搭子外圓達(dá)尺寸，如圖8所示。

圖8 車工藝搭子

工序7：機(jī)加工車間，加工中心銑各角度面，鉆攻各螺孔。

工步1：找正，銑H面，銑F向視圖40×3凹槽，鉆B-B視圖3-Φ12孔，鉆A-A視圖3-Φ12孔并反刮3-Φ20沉孔，深1 mm，如圖9所示。

圖9 銑H面

工步2：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)245°銑A-A視圖65°斜面，鉆4-M8底孔，如圖10所示。

圖10 銑65°斜面

工步3：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)225°銑尺寸64與M面平行面，鉆A-A視圖2-Φ18孔，銑2-Φ35(+0.16)孔，如圖11所示。

圖11 銑平行面

工步4：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)135°銑D向大平面，鉆B-B視圖6-M12底孔，如圖12所示。

圖12 銑D向大平面

工步5：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)45°粗精銑M面，如圖13所示。

圖13 銑M面

工步6：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)35°粗精銑G向平面，鉆3-M6底孔，如圖14所示。

圖14 銑G向平面

工步7：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)125°粗精銑55°斜面及2 mm凹槽，鉆M10底孔，如圖15所示。

圖15 銑55°斜面

工步8：銑B-B視圖尺寸28臺(tái)階面。

工序8：機(jī)加工車間，所有螺孔攻絲，去毛刺，如圖16所示。

圖16 螺孔攻絲

工序9：機(jī)加工車間，銑去兩工藝搭子，如圖17所示。

圖17 銑去工藝搭子

工序10：機(jī)加工車間，以H面為基準(zhǔn)，找正，銑K面及右端面，鉆2-M16底孔擴(kuò)鉸2-Φ17孔，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，找正銑左端面達(dá)尺寸，鉆2-M16底孔，擴(kuò)鉸2-Φ17孔，如圖18所示。

圖18 銑兩端面并鉸孔

工序11：機(jī)加工車間，攻絲4-M16，如圖19所示。

圖19 攻絲

工序12：檢驗(yàn)處，成品檢驗(yàn)。

工序13：機(jī)加工車間，每組稱重，去重。

工序14：裝配車間，非加工面除銹，油漆。

3 工藝驗(yàn)證

該零件加工后，對(duì)零件的尺寸精度、形位公差進(jìn)行了檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)其尺寸精度、形位公差完全符合設(shè)計(jì)要求，該零件組裝在刀環(huán)上后，其飛刀伸出量和刀門(mén)間隙符合設(shè)計(jì)要求，從而證明現(xiàn)有的工藝方案可行、工藝過(guò)程準(zhǔn)確。同時(shí)，由于三維軟件的應(yīng)用，使產(chǎn)品零件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)都更形象、更直觀、更精確、更快捷。經(jīng)試驗(yàn)和檢測(cè)，該產(chǎn)品的主參數(shù)及技術(shù)要求均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，為今后批量生產(chǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。