藍金梅
(齊齊哈爾二機床(集團)有限責任公司,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
我公司與德國漢克自動化公司聯(lián)合設(shè)計的數(shù)控多工位DL-4 2500型壓力機,是當今世界上功能最全、規(guī)格最大、技術(shù)含量最高的多工位沖壓設(shè)備。合作項目已被列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃所確定的16個重大專項之一。多工位壓力機相當于多臺壓機及拆垛送料系統(tǒng)的集成,即1臺多工位壓力機相當于1條自動化壓力機生產(chǎn)線,可提高生產(chǎn)率2~3倍。一般由線首單元、送料機構(gòu)、壓力機和線尾部分組成。最快效率可達25次/min以上,可滿足高速自動化生產(chǎn)。多工位壓力機因其技術(shù)含量高、技術(shù)復(fù)雜、造價高,且核心技術(shù)由德國、日本有近百年歷史的少數(shù)設(shè)備制造廠掌握,故多工位壓力機市場一直由國外壟斷,在我國應(yīng)用屈指可數(shù)。
偏心輪是該機主傳動部分的重要零部件,需要根據(jù)實際現(xiàn)場加工的情況對加工工藝進行合理的消化與改進。
圖1 偏心輪實物
偏心輪外觀如圖1所示,加工過程中存在如下三方面難題:
1)該零件的加工對機床精度要求非常高,加工難度大且生產(chǎn)周期短。2)TK6920型數(shù)控鏜銑床,X軸、Y軸爬行,滑枕低頭,Y軸找不到參考點;C5250型立式車床的刀架楔度較大,轉(zhuǎn)動時跳動。3)偏心輪的尺寸復(fù)雜(圖 2),φ1 080-0.50.6尺寸長522 mm,要求圓柱度為0.02 mm,表面粗糙度為Ra1.6;銅套內(nèi)孔φ520H7四件一致性要求0.02 mm以內(nèi),長651 mm,表面粗糙度為Ra0.8;偏心距213+0.020四件一致性為0.02 mm以內(nèi);70H7定位槽對于零件中心的對稱度為0.05 mm。達到上述尺寸的要求難度較大。
粗加工后,各面留量5~15 mm不等。在C5250型立式車床上加工,以工件651左面墊可調(diào)墊鐵安卡,半精、精車φ1 110外圓及651右面、右端面至要求。要求φ1 110外圓粗糙度至Ra3.2以上,且4件外圓尺寸一致性為0.02 mm以內(nèi)。因加工部門沒有5 m以下的小型立車,為保證各外圓的表面粗糙度,切削速度Vc越大,表面粗糙度值越低。
圖2 偏心輪加工圖
考慮到此件為偏心結(jié)構(gòu),若主軸轉(zhuǎn)速n提高到一定程度,此件會偏離工作臺的回轉(zhuǎn)圓心,且切削速度Vc過大,會導(dǎo)致加劇刀具的磨損及溫度過高而不能保證零件的形位公差。切削速度、主軸轉(zhuǎn)速、進給速度的計算方法見式(1)、式(2)。
式中∶Vc為切削速度,m/min;n 為主軸轉(zhuǎn)速,r/min;Dc為直徑,mm。
式中:Vf為工作臺進給速度,mm/min;Z為齒數(shù);fz為進給量,mm/齒。
圖3 毫克能HUM表面加工裝置
選取適宜的刀具后,確定轉(zhuǎn)速為15 r/min,進給量為0.05 mm/min,可加工到表面粗糙度Ra3.2且保證形位公差,而后采用毫克能HUM表面加工裝置進行加工(見圖3),轉(zhuǎn)速為 15 r/min,進給量為0.05 mm/min。從而達到粗糙度Ra1.4,且保證尺寸和形位公差。
隨后工件上TK6920型落地鏜銑床進行加工,工件墊V型鐵安卡,找正φ1 110外圓,按照數(shù)控坐標保證尺寸,精鏜φ545H7孔,精銑70H7槽至68 mm,并對稱于φ545H7孔。加工前利用方箱檢驗機床X、Y、Z、W向精度,并詳細記錄。用于精鏜孔時數(shù)控補償,以達到要求。
在φ545H7孔內(nèi)冷裝銅套后上TK6920型落地鏜銑床,找正φ1 110外圓、70H7鍵槽之間對稱度達到0.02 mm以內(nèi)。精鏜銅套100 501內(nèi)孔φ520H7,且粗糙度要求達到Ra0.8,由于孔長651 mm,若使用微調(diào)精鏜刀,因其刀體前端重量過大,會導(dǎo)致主軸撓度變形,而且影響精度,同時工件表面粗糙度很難達到要求。經(jīng)分析決定將銅套內(nèi)孔φ520H7加工至φ520零線,且保證形位公差,再在5 m立車上用HKUSM30系列豪克能金屬表面加工裝置精加工φ520H7內(nèi)孔至粗糙度要求。精銑70H7鍵槽至要求,鉆鉸φ10H7銷孔(φ520H7孔尺寸、偏心距尺寸每臺4件的一致性在0.02 mm以內(nèi))。
1)φ1 080--00..56尺寸、圓柱度及粗糙度,銅套內(nèi)孔φ520H7 4件一致性、粗糙度,偏心距213+00.024件一致性0.02 mm,70H7定位槽對于零件中心的對稱度0.05mm,均達到要求。
2)局部鑄造缺陷處理合格。
3)偏心套的所有機加尺寸整體合格率達到95%。