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当子午胎硫化机中等分槽口工件加工方法探讨

发布时间:2021-09-11 08:59:39 阅读: 来源:研磨机厂家

子午胎硫化机中等分槽口工件加工方法探讨

在我厂产品子午胎硫化机装胎机构中有一种等分槽口工件,根据产品型号不同等分槽口形式有直槽、阿基米德螺旋槽、圆弧槽,各槽精度要求较高,加工难度大。我厂从镗床加工、车床改装加王到数控铣床加工,摸索出一套较成熟的加工方法,现介绍给同行,以供参考。

1 用T612镗床加工等分直槽

我厂产品1525(ⅡZ)子午胎硫化机上有一种名叫固定盘的零件,其零件简图如图1所示,该零件要求加工八条均布的直槽,且要求任意相邻两槽的角度公差在土1′之内。

为满足设计要求,保证零件的加工精度,工艺人员进行分析研究,并找到了较好的方法。

1.1 加工工艺分析

我们采用T612镗床加工,安装位置如图2所示,八条槽中1和5,3和7,2和6,4和8互相对称。按线找正铣槽1、5达图纸要求,同时在1、5槽轴线上钻饺一工艺孔I。因3、7槽与1、5槽垂直,可在镗床上加工出3、7槽达图纸要求,同时在3、7槽轴线上钻饺一工艺孔Ⅱ。在φ1152圆周试镗工艺孔Ⅲ,当Ⅱ与Ⅲ, Ⅲ与Ⅰ距离A、B之差小于一个根据图纸要求确定的允差值0.10mm时,即找到了2、6槽位置并保证了2、6与3、7,2、6与1、5槽角度公差在士1′之内。因4、8槽与2、6槽垂直,即可在镗床上加工出4、8槽达图纸要求。

1.2 加工路线

铣1、5槽--钻沾水度(水度)实验机饺Ⅰ孔--铣3、7槽--钻饺Ⅱ孔--试试镗Ⅲ孔--铣2、6槽--铣4、8槽

1.3 加工过程

(1)弯板找正后紧固于工作台上,并将定位胎紧固于弯板上。

(2)打表找定位胎外圆,使锺杆旋转中心在定位胎中心,装上工件,用垫块垫平并用压板压紧(工件内孔与定位胎外圆采用间隙配合,定位胎外圆φ.040)。

(3)水平移动镗杆,铣1、5槽达图纸要求,钻饺工艺孔Ⅰ。

(4)镗杆返回定位胎中心,垂直移动镗杆,铣3、7槽达图纸要求,钻饺工艺孔Ⅱ,使Ⅰ、Ⅱ半径允差0.04mm。

(5)镗杆按Ⅰ孔复位,松开压板,转动工件,试镗工艺孔Ⅲ,用卡尺量A、B,当A、B允差0.10mm时,钻饺Ⅲ孔达到图纸要求,铣槽2、6达图纸要求。

(6)镗杆返回定位胎中心,垂直移动镗杆,铣槽4、8达图纸要求。

2 用C650加工等分阿基米德螺旋槽

我厂产品1525(ⅡZQ)硫化机有一名为固定盘的零件,零件简图如图3所示,该零件要求加工出8条阿基米德螺旋槽。

技术要求:槽宽,深22mm,表面粗糙度Ra12.5。

螺旋槽中心线方程ρ=120+1.3325θ

式中ρ--极径;

θ--极角。

工艺人员经过分析,采用C650车床进行改装加工该工件,取得了成功。

2.1 机床的选择

形成阿基米德螺旋线的运动是由两个简单运动合成的,即:

Ⅰ:射线0A绕0点(极点)作匀速转动;

Ⅱ:0A上的P点在OA上作匀速直线运动。

根据上述分析,Ⅰ、Ⅱ两个运动在普通车床上很容易实现。工件可以安装在车床卡盘上匀速转动,刀具安装在刀架上由径向自动走刀机构带动作匀速直线运动。因此,决定采用C650普通车床加工阿基米德螺旋槽。

2.2 加工系统的改装

由于普通车床的主轴转速与自动走刀机构之间的关系是确定的,不能满足加工阿基米德螺旋槽的要求。所以,对加工系统进行合理改装是关键。加工系统图见图4。

2.2.1 计算锐刀径向行程

由ρ=120+1.3325θ,当θ=0°时,ρ=120mm,当θ=360°时,ρ=599.7mm

主轴转一周时,铣刀的径向行程S为

S=599.7一120=479.7mm

2.2.2 挂轮计算

C650车床,进给机构螺距最大放大倍数为64,刀架径向丝杆走刀量为1.6mm/r,故有264×1.6×(B/A)·(C/B)=479.7

选ZA=27,ZB=138,ZC=127,m=2.25

2.2.3 传动系统改装

不用原机床主电机、切断动力源,将一套外动力系统吊到机床旁边,接上电源。

代用外动力系统由电机、减速箱、皮带轮组成。电机10kW,1400r/min,报废的C620车床主轴箱作减速箱。

i1=1:3--电动机传至减速箱皮带轮速比;

i2=1:63--减速箱速比;

i3=1:1--减速箱皮带轮至挂轮副皮带轮速比;

i4=1:45--C650主轴箱速比。

经上述改装后机床传动链:

n=1400· i1· i2· i3 ·(B/A) ·(C/B) · i4

=0.01r/min

2.2.4 改装刀架

卸掉上刀架,装上一台镜削动力头,自制一块小拖板,把铣削动力头紧固于拖板上,然后安装于中刀架燕尾形导轨上,并用楔铁楔紧。

2.2.5 工件安装

用卡爪夹工件外径,预先在工件上钻8个等分的下刀孔,铣削时锐刀对准下刀孔,即可进行铣削。

上述改装方法简单,它保证了8条螺旋槽的轨迹的一致性,质量稳定。加工完毕后拆下各种附件,装上原刀架,仍可恢复机床的加工性能,精度不受影响。

3 用TK6916数控铣床加工等分圆弧槽 我厂新产品1145(Z)子午胎硫化高铁(东莞)公司作为检测仪器行业的龙头企业机上有一零件名称为转盘,如图5所示。该件开有六条等分的圆弧槽,且设计要求轨迹圆心的分度误差不超过6′,我们采用TK6816数控铣床进行加工。

3.1 工艺准备

(1)由于工件较薄,我们将两件点焊在一起加工。

(2)为检验加工程序,在加工前划十字线,同时划出槽口线及φ18H8孔线。

(3)加工顺序为:钻下刀孔--粗铣槽口--精铣槽口--钳饺φ18H8孔。

3.2 程序编制、加工步骤及工艺参数

(l)编程原点的选取

选φ506H8内圆圆心为编程原点,X,Y,Z轴方向如图5所示。按此坐标系计算各加工点坐标。

设定坐标原点用语句 G92 XO YO ZO *

(2)在每条槽的一端钻出下刀孔

此过程作为一个子程序O1007。

采用钻孔循环,如孔ⅠG81 G98 X371.095 Y-3.672 Z-95R-45 F20 *

用φ18钻头钻出,主轴转速取S08=125r/min,进给量F20=20mm/min。

(3)粗镜槽口,单边留量1mm

此过程作为一个子程序O2007。

Z方向每次切削深度为3mm,分9次完成工件Z方向厚度的切削。编程时主程序调用9次子程序:M98 P92007,每调用一次Z轴下移3mm并设定一次坐标系,从而达到每次Z方向进给3mm的目的。

O2007

N1 G92 X0 Y0 Z0 *

N2 G00 G90 X371.095 Y-3.672 *

N3 M08

N4 G01 Z-28 F100 *

N5 G01 Z-33 F15 *

N6 G03 X208.11 Y190.57 R300 F70 *

N7 G00 Z0 *

(N4~N7:粗铣Ⅰ槽)

N8 G00 X188.72 Y319.54 *

·

·

·

N31 G03 X269.09 Y-84.93 R300 F10能承受高低温循环的影响0 *

(N8~N31:粗铣其余各槽)

N32 G00 Z-3 *

N33 M09 *

N34 G00 X0 Y0 *

N35 M99 *

刀具选φ20三面刃铣刀,因为是粗加工,可选用旧铣刀,转速取S10=200r/min,进给量取F70=70mm/min。

(4)精铣槽口达图纸要求

此过程作为一个子程序03007。

用φ10三面刃铣刀将槽加工至图纸尺寸,采用逆铣加工。

例如精加工槽口1,刃具运动轨迹为S-,其中S-1为读取刀具补偿段,见图6。

N2 G00 G90 X167.867 Y222.577 *

N6 G00 G17 G42 X213.182 Y201.446 H01 *

N7 G01 Z-32 F50 *

N8 G022、安装时起据角度问题 X382.691 Y-0.564 R312 F100 *

N9 G02 X359.509 Y-6.776 R12 F20 *

N10 G03 X203.038 Y179.649 R288 F100 *

N11 G02 X213.182 Y201.446 R12 F20 *

N12 G01 Z0 F150 *

主轴转速取S12=315r/min,加工R312和R288圆弧时进给量取F70=mm/min,加工两端小圆弧R12时取进给量F12=12mm/min。

(5)加工φ18H8孔

采用钻孔循环:

G81 98 X220 Y440 Z-85 R-45

钻削时转速取S08=125r/min,进给量取F15=15mm/min。

饺孔时转速取S02=25r/min,进给量取F20=20r/min。

4 小结

我厂使用T612镗床加工等分直槽,C650车床改装加工等分阿基米德螺旋槽均达到了设计要求,保证了零件的加工精度,近十年的生产过程中均取得了较好的效果,实践证明是普通机床加工等分槽口的好办法。而近年使用数控机床加工等分曲线槽,通过编程和机床性能直接走出曲线轨迹,使得操作更简便,加工精度更高,这将是今后加工等分直槽、曲线槽的发展趋势。(end)

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