深孔机械加工论文

2022-04-15

摘要: 汽车机械加工技术是一项复杂程度较高的技术,它需要技术人员采用。高速化与精细化的加工设备进行作业。当前的机械零件加工对于刀具的要求比较高,需要刀具具备良好的导热性和一定的切削刃锋利性。采用高加速度和切削速度的机床,实现对于零件高速紧密加工,提升汽车生产的质量水平。本文从汽车机械加工现状进行分析,提出几点有利于零件加工技术发展的可行性建议。以下是小编精心整理的《深孔机械加工论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

深孔机械加工论文 篇1:

深孔油缸缸体的加工探讨

摘 要:由于我国的深孔精密加工技术存在发展不完善的问题,所以我国深孔油缸存在比较普遍的质量问题,比如摩擦阻力大、使用寿命短等。为了解决这些问题,国内研究人员非常重视这方面的研究。本文简明扼要的分析了深孔油缸加工技术研究的重要性,重点介绍了深孔油缸缸体的加工,分别从深孔油缸缸体的滚压加工技术、深孔油缸缸体的刮削滚光加工技术、深孔油缸缸体的深孔机床加工技术、深孔油缸缸体的盲镗加工技术四个方面进行了详细介绍,具有重要意义。

关键词:深孔油缸;缸体;加工

在我国,深孔精密加工技术的发展还不是特别成熟,所以深孔油缸类产品很多时候依赖于进口[1]。目前,在国内,能够掌握这类技术的企业并不多,而且产品的使用寿命相对比较低。国内的深孔油缸缸体由于存在摩擦阻力大同时响应频率低的缺点,无法满足使用要求,而且缸体经过一段时间使用后非常容易出现密封失效或者部件磨损问题。所以近些年来,越来越多的研究人员开始重视深孔油缸缸体的加工技术研究。

1 深孔油缸加工重要性分析

深孔油缸作为一种重要的部件,其质量好坏直接影响设备整体的机械性能好坏。而油缸作为缸体的最大组成部分,它的性能有会对油缸的性能产生重要影响。而且另一方面,在进行油缸维修时,缸体内壁主要以修复为主,基本上都是采用珩磨技术,但是当内壁锈蚀出现锈坑深在3毫米以内、锈坑分布面积较小时,常规珩磨维修耗时会比较差,而且维修起来也比较困难,企业为了节省时间常做报废处理,造成了巨大的浪费。所以,国内的相关研究人员越来越重视开发深孔油缸加工技术,并不断近些工艺创新,争取作出更为节能、使用周期更长久、机械性能更优异的油缸设备。

2 深孔油缸缸体的加工探讨

2.1 深孔油缸缸体的滚压加工技术

所谓滚压加工是借助硬度高而且表面光滑的滚柱,通过对金属表面进行滚压,使金属表面受到压力,本质上是一种无切屑加工技术。这种技术是在常温条件下,主要利用金属塑性变形性能特点,通过滚柱辗平将工件表面存在的微观不平度消除,从而达到优化缸体的表层结构,提高缸体的机械特性、尺寸和形状的目的。所以说这种方法不僅能够将缸体表面加工平整,还能强化缸体表面性能。被滚压加工处理过的工件,相比于切削加工工艺,缸体表面粗糙度明显增强,同时经过这种工艺处理后,缸体的耐磨性和抗疲劳强度都得到了明显提升。经过实际应用的验证,还发现缸体经过滚压加工后,由于缸体表面发生了挤压硬化,耐磨和抗疲劳强度指标缺失得到明显提高,而且表面受力情况下也未发生塑性变形,所以能够实现更长久的尺寸精度保持。

这种工艺的加工一般分为两步:①第一步是确定缸体加工前的粗糙度和尺寸精度,由于这是一种滚柱碾压的工艺,因此加工前的凸起部分情况决定了加工后表面的粗糙度,所以,加工表面应该在Ra3.2以下。另外,滚压过盈量也会对缸体几何精度和表面粗糙度产生很大影响。有些专家通过实验验证认为,滚压过盈量在0.05毫米到0.08毫米之间是比较合适的,此时得到的表面粗糙度相对最小。②第二步是工件找正,这是滚压加工工艺的一个难点。找正的方式是用四爪夹盘进行左端装夹,借助磁力表座使用正带找正。用工件中心架托对工件右端用辊支撑,借助镗杆轴线进行找正,然后将表座吸在镗杆上并旋转,进行右端内孔找正。

2.2 深孔油缸缸体的深孔机床加工技术

传统的深孔镗技术存在两个明显的问题:一是镗孔刀杆刚性问题无法解决,底孔做出来不直,后期的滚光和珩磨均无法将其直线度提高到所需水平;二是深孔加工结束之后再进行焊接,将会产生较大的变形量,但是如果先进行焊接再进行内孔加工的话,滚光和珩磨又不能到达缸筒底部.对于这种问题,首先需要保证油缸内孔的加工精度符合要求,然后保证焊接过程不产生变形。为了达到这一目的,可采用高精尖的深孔精密加工机床。这种机床主轴要具有较高的回转精度,轨道的直线度要符合加工精度要求,而且轨道和高速刀杆的刚度也应该满足工艺要求,另外还需要考虑排泄和散热的问题。对于深孔精密元件来说,其失效大部分是因为密封件性能不符合要求造成的,所以在深孔油缸缸体加工中,深孔加工是其中重要的一部分,尤其是深孔直线度的精密加工。常规的深孔加工工艺存在诸多弊端,而这种精度高的机床加工方式能实现深孔的精密加工,从而保证缸体的密封性和机械性能。

2.3 深孔油缸缸体的盲镗加工技术

在深孔镗的技术上,本文还研究了另外一种工艺,就是深孔盲镗加工工艺。这种工艺是通过镗前找正以及内壁粗镗实现油缸缸体内壁粗加工的,并且经过实际的工程实践验证,证明这种工艺加工的油缸缸体比较理想。盲镗加工工艺中镗前找正通过超声波测定,确定工艺外圆。镗前对正是通过磁力百分表,实现缸体加工时,缸体内壁和镗杆的同轴度在0.1毫米以下,这样才能保证深孔镗头在进行缸体加工时,与缸体内壁是在相同的中心线上。在进行内壁粗加工时,内壁深孔镗是比较常用的,也是非常成熟的工艺,能够轻松实现实现1~3毫米的镗深孔,而且镗深孔的质量稳定、效率高、粗糙度也满足需求。经过实际验证,盲镗加工工艺在非标缸体的加工过程中也能发挥优异的加工性能,而且在对缸体内壁进行熔敷修复时,这种技术能对内壁毛坯进行再加工,使维修成本大大降低。另外,这种工艺在使用的稳定和安全性方面也得到了广泛认可。

3 结论

综上所述,我国的深孔油缸缸体的加工技术目前发展还不完善,但是通过相关研究人员进行年来的不断努力,缸体加工方面的技术有了较大发展。本文从滚压加工、刮削滚光、深孔机床、盲镗加工四个方面研究了深孔油缸缸体的加工,由于文章篇幅限制,未做过多介绍,后续的工作中会不断进行完善。

参考文献:

[1]武立波,贾强,战伯良.油缸的刮削滚光深孔加工工艺研究[J].机床与液压,2015,43(17):69-71.

作者:徐相荣

深孔机械加工论文 篇2:

汽车机械加工技术的现状分析及发展趋势探讨

摘 要: 汽车机械加工技术是一项复杂程度较高的技术,它需要技术人员采用。高速化与精细化的加工设备进行作业。当前的机械零件加工对于刀具的要求比较高,需要刀具具备良好的导热性和一定的切削刃锋利性。采用高加速度和切削速度的机床,实现对于零件高速紧密加工,提升汽车生产的质量水平。本文从汽车机械加工现状进行分析,提出几点有利于零件加工技术发展的可行性建议。

关键词:汽车加工;机械技术;现状分析;发展趋势

1 汽车机械加工技术的现状分析与前景展望

1.1 机床加工模式

在当前的汽车制造环境中,技术人员应该根据汽车零部件生产需求和产品需求的技术重点进行分析,选择合适的汽车机械加工生产方案。在汽车机械加工技术的应用活动中,技术人员应该根据不同的生产需求选择与之对应的加工方法。

在特殊零件的加工过程中,根据不同零件的属性,选择合适的机床,并且对零件加工生产的工艺进行调整,确保汽车零部件加工整体质量提升。当前汽车机械加工工艺还有进步的空间,高速机床中的直线电机高速进给单元与传统滚珠丝杠进给系统参数未来可以得到优化。在汽车机械加工的机床选择上,首要考虑的是能耗环节和能耗组件的能耗控制问题。采用一般类的钢铁材料进行机床传动系统设计,降低机床空载能耗标准。其中,机床传统系统可以选用一般钢铁普通材料进行制作,使用铁素体不锈钢及铁素体耐热钢作为机床框架机构的支撑材料。在汽车机械冷加工中,还可以使用冷作硬化的低碳钢08、10、15型号的材料进行加工。当前的滚珠丝杠进给系统最高速度为0.67m/s,未来可以提升到0.85m/s以上。当前直线电动机进给系统最高速度 Vmax为3.00-4.00m/s之间,未来的进给速度可以提升到5.0m/s左右。汽车转向电机受到电机电流传感器的直接控制,

在汽车机械加工的过程中,技术人员应该认真调试位移传感器中的齿条结构,防止转向传统机构中齿条连接出现过紧或者过松的问题。为了提升汽车机械加工质量,技术人员应该选用性能更好的机床设备和夹具工件。

1.2 尺寸和误差控制

随着用户需求的变化,常见车型主要零件的尺寸将会发生改变。其中,东风车型的主要零件修理尺寸中,活塞零件将会加大为

0.

25mm-1.00mm之间。东风汽车的曲轴主轴颈的尺寸将会减小变化为0.25-1.00mm之间。对汽车前轴的主销孔和锁销孔的参数进行优化,在关键技术的应用化解,满足汽车前轴参数设计的要求。其中,汽车前轴中主销孔的孔径加工是机械加工的技术重点。关键技术要求将孔径的壁厚差控制在误差0.025MM之间为宜。

汽车前轴的主销孔与车头上下端面垂直度的误差应该控制在0.05mm左右。在机械加工技术中对汽车锁销孔内壁粗糙度进行控制,也是汽车核心零件加工的技术要点,内壁粗糙度控制在Ra1.6左右为宜。汽车前轴锁销孔主销孔中心距离控制为25±0.1mm为宜。汽车机械加工的技术进一步提升,其加工的废品率逐步降低。汽车的主销孔的粗糙度加工控制中,其废品率有望由0.1%降低到

0.

05%。根据汽车机械零件加工的要求,汽车核心部位零件的加工精度进一步提高。汽車主销孔径精度进一步提高,在新工艺的汽车

加工技术应用中,主销孔与上下端面垂直度进一步提升。技术人员采用微型超精密机床加工处理技术,有效控制主销孔与锁销孔的中心距离。

2 改进汽车机械加工质量的策略分析

2.1 效率模型设计与荷载损耗分析

在汽车机械加工操作中,技术人员应该对切削过程中载荷损耗特性进行分析,采用立体化的节能方法,对机床的加工效率进行操作方面的增强处理。根据机场空载能耗特性,选择能量消耗与能量效率转换程度较高的加工系统。在工件的加工处理过程中,技术人员应该建立机床能量效率模型,通过提升工件能量效率和车间能量效率的方式,促进生产线能量转换与加工效率的提高。

在汽车机械加工技术应用过程中,技术人员应该重视加工系统的能量效率转换研究工作。在系统能量效率评价问题分析中,建立科学的加些加工系统能效评价指标体系,并且定期对工件及其加工工艺能效标准进行评价和分析,显著提升汽车机械加工工床中能量效率监控和管理质量。在能耗监控与管理过程中,技术人员应该做好能量效率在线获取分析工作,根据制造系统的特点选择较易切削的结构钢、易切不锈钢作为机械加工中汽车裙部的包皮材料。汽车排气管可以使用一般热压高碳钢材料进行加工,选用马氏体不锈钢ICR12/2CR13材料进行排气管的加工和处理。

2.2 加工误差控制与冲压件性能保障

在汽车机械加工处理过程中,根据各类型冲压件的力学性能进行零件加工。主要分析汽车机械零件中冲压件的类别,并且评估其硬度特征和伸长率特性,从而选择合适的零部件加工方案。

其中,对于平板件冲压件的冲裁,其抗拉强度不能低于800MPA,其板材构件的伸长率应为1%-8%之间,冲压件材料的硬度应该选择84-96HRB之间的易切削钢材进行加工。在汽车核心构件冲裁加工中,技术人员应该将板材件的大圆角(r≥2t)设计为直角弯曲的形状,并且将大圆角的伸长率控制在4%-16%之间。在汽车机械加工中,技术人员需要经常对零件进行浅拉深和深拉延成形处理,以远郊半径(r≥t)做一百八十度垂直于轧制方向弯曲处理,能够显著提高汽车大板材构件的成型效果,或者在汽车零构件加工中采用 90°平行于轧制方向弯曲的加工方法,显著提升汽车机械加工深拉延成形效果。

2.3 刀具选择与切削方法调试

消费者对于汽车的高性能需求不断增强,汽车的使用功能也不断增多,而这些需求需要以提高汽车零件质量来实现。在汽车机械加工中严格控制生产工艺的实施,选择合适的车削刀具,并且根据产品的需求,选择合适的机床加工技术进行零件处理。

其中,对于超高精度零件的加工,可以采用功能表面IT数据分析处理的智能化装置集成加工处理方法,对汽车零件的新形状进行高速、精密控制加工。根据新材料高硬度的特点,选择耐磨类金属作为车削刀具的材料,提升零件加工质量。其中,对于高精度的机械零件生产,技术人员应该采用金刚石切削的方法,对耐磨金属进行切削加工。为了满足汽车机械零件加工高速、高效的生产工业需求。技术人员应该从高速切削、高速磨削的技术应用入手,在微处理或者精加工活动中采用柔性加工、干式加工或者硬切削的方式,满足汽车机械加工中高速、高效和高精度的加工需求。在汽车机械加工中,重点是要选择合适的刀具作为生产設备,刀具需要具有良好的切削刃锋利性或者出色的导热性能。

3 车用控制设备智能化感应器件设计与加工系统分析

随着电子控制技术的不断升级,汽车转向和加速怠速控制系统也逐渐智能化。在汽车机械加工中,技术人员应该采用EPS系统处理技术,对汽车传动装置的性能进行升级和优化。汽车的控制系统中,转向盘总成与传感器之间由一根转向轴连接,电动机的控制由车载电子控制单元ECU来完成。

根据转向盘总成的转矩和转角信号,由核心电子控制单元完成对于汽车转向的控制。在汽车机械加工中,技术人员应该处理好负载信号、车速信号和点火信号之间的关系,为汽车控制系统安装反应灵敏、控制精准的机械零件系统。在拨动套的安装使用中,使用M10型号的螺栓满足转向系统固定加工的需要。随着加工技术的更新换代,未来的汽车转向系统设计和加工电动技术应用更为成熟。其中,汽车全电动转向系统的构成中感应型零件数量逐渐增多。由传感器采集转向盘的转矩、转角的变化情况。在减速机构中使用转向回正电机,对汽车行驶中的方向盘偏移角度进行纠正。由汽车电机电流传感器,对汽车轮轴运行轨迹进行控制。汽车转向盘与转向轮之间的纯机械控制和联动机构,由电子技术中的传感器和控制器替代。在机械加工中,技术人员应该对汽车控制器板块中的电机电流传感器的工作情况进行分析,并且对方向盘打死等特殊情况下电机电流传感器的数据变化状态进行采集,确保转向传统结构运行状态始终趋于正常和稳定的状态。

4 结语

在汽车机械加工中,技术人员应该改革汽车产品与工艺开发体制,从提升车零件的强度出发,满足汽车高速行驶的需要。在汽车机械加工中,使用合适的数控车床夹具,有利于提升机械加工的精度标准。夹具体的大小应该与车床主轴的长度相匹配。在数控车床夹具安装中,使用配套的定心套和螺栓设备,对机械加工中的夹具进行固定。在汽车机械加工技术应用中,技术人员应该做好横拉杆、转向齿条之间的连接关系,采用活动连接的方式,保留电瓷离合器对于减速机构的控制。对于横拉杆、转向齿条之类的难加工材料,技术人员应该选择较难切削钢或者难切削钢材料,进行机械零件加工。

参考文献:

[1]李喜咏 .汽车制造业机械加工技术现状及发展趋 [J].汽车工艺与材料,2008,09: 37-40.

[2]贾青云,李冬妮,孙凤池 .现代汽车制造技术之机械加工——世界汽车技术发展跟踪研究(一)[J].汽车工艺与材料,2002,

04:1-5.

[3]朱骞彬 .微型机械加工技术发展现状和趋势及其关键技术 [J].精密制造与自动化,2002,02:9-11+30-3.

[4]雷琼红 .汽车电动助力转向(EPS)技术的现状和发展趋势分析 [J].机械工程师,2009,09:53-55.

作者:马银林

深孔机械加工论文 篇3:

多孔系阀块类零件加工工艺探讨

摘要:多孔系阀块类零件内部结构复杂,孔系繁多加工比较困难。文章分别从加工设备的选择,深孔、交叉孔、斜面孔的加工和去毛刺方法等方面对阀块零件加工工艺做出合理安排,顺利完成零件的加工,并对加工过程中的注意事项进行分析总结。

关键词:多孔系阀块;零件加工工艺;深孔;交叉孔;斜面孔;去毛刺 文献标识码:A

阀块是集成式液压或气压系统关键部件,它既是其它元件的承载体,也是其气路或油路的连接通道。其材料一般用铝合金、可锻铸铁、45钢等。其上面孔系较多,孔道纵横交错,加工较为复杂、繁琐,在加工此类零件时,经常会因工艺不合理造成尺寸超差甚至报废,因此其加工工艺的可行性、合理性直接影响零件的质量、生产成本及试制周期等。通过生产实践,对该类零件的不同孔系加工工艺及一些注意事项进行总结探讨,对同类零件的加工起到一定的指导意义。

1 阀块的结构特点

如图1所示为典型阀块的三维模型,材质:6082(T6),尺寸:200mm×180mm×117mm。从图中可以看出零件中相交孔、深孔等孔系、槽系较多、一些孔的尺寸、形位公差等要求较高,例如Φ6mm深孔长径比接近30并且为盲孔,在其孔道上还有较多的贯穿孔,在孔口有Φ6.2mm的塞堵孔,公差为0.022mm,若孔口有失圆现象则此孔很难加工成;图2中阶梯孔相对于基准A同轴度为◎0.03mm,两次装卡很难保证。

2 加工设备的选择

零件的常用加工设备主要有普通机床、立式加工中心、卧式加工中心、五轴加工中心等。不同加工方式各有优缺点(见表1),可以根据本公司实际情况来选择加工设备。

普通机床及立式加工中心只能加工垂直于主轴方向的一个面,对于该零件来说至少装卡6次,在反复装夹过程中孔的位置度和同轴度等就很难保证,甚至需要在不同设备上加工才能完成,从而增加较多的非增值劳动。五轴加工中心可以在一次装夹中加工除工作台面外的所有面,减少了多次装夹所带来的误差,有极高加工效率的同时又能保证加工精度,但是其成本较高,一般工厂无资本配备该设备。卧式加工中心虽然比不上五轴加工中心的高效率,但是兼具立式的较低成本和五轴的较少装卡次数,因此综合考虑选用本车间MAKINO-a61卧式加工中心(如图3所示)。

3 工件的装夹

从对零件的外形(200mm×180mm×117mm)分析可知,对该零件的装夹只需要使用标准的平口钳垂直安装在方箱上,然后用平口钳夹紧即可(如图4所示)。该零件的加工工艺流程:粗铣ABC三面见光→粗铣另外DEF三面并加工各孔→精铣DEF三面→夹DEF三面加工ABC面各孔。在装夹工件时有一些事项要特别注意:

3.1 是否超出工作台半径

在工艺设计初期对于零件装夹后是否超出工作台范围要特别注意,这一点往往会被忽略,在要准备加工时才发现零件超出工作台范围而无法加工,需重新更换夹具、方箱等耽误试制。图4所示为该方箱、平口钳工装可夹持零件最大高度尺寸为180mm,若超出此尺寸,则工件装卡后无法关闭机床安全门,由工艺流程设计可知该零件尺寸在工作台工作范围内。

3.2 刀具或主轴与工装或零件是否干涉

加工前要保证加工面没有工装夹具阻挡,刀具、主轴等是否与工件或工装干涉需从全局考虑。如图5所示,为同类产品,在加工时有以下干涉问题:(1)台阶面上孔距离台阶很近,如图5中a处M3螺纹孔距离台阶面5mm,丝锥和加长刀柄总长度只有135mm,需要主轴伸入工装才能完成加工,而此时主轴会碰撞方箱;(2)如图5中b处所示,台阶深65mm,根部圆弧为R5mm,Φ10mm铣刀刃长30mm,过长刚性不足让刀严重,无法铣削至图纸65mm深度。若直接用铣刀铣至根部极有可能会损坏铣刀。

解决措施:(1)对于图5中a处,自制直径为Φ9.8mm×100mm的加长杆夹紧丝锥然后加工M3螺纹孔,避免主轴与工装干涉;(2)对于图5中b处,方法1:用Φ10mm钻头在偏内侧0.1mm位置钻孔,深65mm,然后用Φ10mm铣刀平底。方法2:用Φ10mm铣刀分3次深度加工,第一刀切深25mm,铣削R5.1mm,第二刀切深25mm,铣削R5.05mm,最后切深15mm完成圆弧R5mm(注:半径R5±0.1mm),避免损坏刀具。

3.3 工件的夹紧

正确的定位基准和夹压方式,是保证正确加工的第一步。工件夹紧既要防止在加工过程中由于加工力过大使工件串动,又要防止夹紧力过大而使零件或者孔变形。如图2所示,阀口尺寸要求严格,为防止夹紧力过大而使阀口变形超差造成不合格,所以将B面的阀口加工安排在2序。经过生产实践,夹紧时用30N/m的扭矩夹紧力比较合适。另外,若钳口或工装刚性差,会因为夹紧力较大或工件较重而发生下沉现象,可以根据实际情况对下面定钳口加以辅助支撑(如图6所示),提高工装及零件加工尺寸的稳定性。

另外,若加工零件为壳体等薄壁类,装夹时必须要让支撑点和压紧点的位置相当,避免零件处于悬空状态,否则容易在加工中引起工件变形或颤刀。

4 复杂孔的加工

4.1 深孔加工

从图7中可以看出Φ6mm孔深176mm,长径比接近30,而且孔口还有Φ6.20+0.022 0mm沉孔,加工时具有以下难点:(1)钻削时钻头基本处于封闭状态,冷却条件差,钻头磨损过快;(2)排屑困难,易造成钻头卡死、折断;(3)交叉孔较多、钻头细长刚性差,钻孔时容易偏斜及产生振动影响孔的精度等。

采用的加工工艺为:钻中心孔→长钻头循环钻成。

钻头:Φ6mm×180mm普通的高速钢麻花钻。

钻孔循环程序:S1200;G90G98G83R5.0Q6.0Z-177.3F120。

孔加工完成后尺寸为Φ6.2 mm,并且孔为椭圆,后

序加工Φ6.2 mm时有黑皮无法保证该尺寸。

原因分析:无导向孔、转速较高钻头晃动、侧面有交叉孔。

解决措施:(1)调整加工工艺流程为:钻中心孔→短钻头钻进50mm→长钻头循环钻成;(2)减低转速和进给降低减少钻头端部摆动,循环钻程序:S800;G90G98G83R5.0Q6.0Z-177.3F80。

孔加工完成后尺寸为Φ6.2 mm,可满足后序加工孔Φ6.2 mm的需要,因此对加工细长孔时注意事项做以下总结:(1)在满足加工深度的前提下尽量选用短、刚性好的钻头,严格控制转速,过高钻头磨损较快,钻头摆动严重造成孔口尺寸超差;(2)采用循环钻时必须要有导向孔,并且严格掌握每次进刀位置和钻削长度。每次进刀长度和钻头直径成正比,一般为1~2倍钻头直径,每次进给不可过深,以防止切屑过多,加大和孔的摩擦力将钻头卡死在孔中不易退出和摩擦孔壁增大孔的粗糙度甚至孔径变大;(3)钻头的选择原则:尽量采用横刃较小的钻头以减小轴向力,选择有分屑槽的钻头使切屑卷曲成较窄的螺卷以利于排出。

4.2 交叉孔加工

从图1的模型图中可以看出该产品包含较多的交叉孔。加工交叉孔一直是钻削加工的难题,尤其是第二个孔的加工,在横贯第一个孔时,很容易造成孔的偏斜,甚至造成刀具的折断(如图8所示)、孔偏斜(如图9所示)、位置度及尺寸超差等问题而使产品报废。

解决措施:(1)遇到斜交叉孔时,可以利用铣刀将交叉孔相接处的凹面铣平面后再换钻头打孔或直接用键槽铣刀铣出引孔然后再钻孔(图10改进后钻孔效果);(2)调整加工顺序,先深孔后短孔,先小孔后大孔的钻孔原则进行加工。

4.3 斜面钻孔

在实际生产过程中,会经常遇到一些所要加工的孔轴线与其所在平面不垂直(如图11)和不同轴心阶梯孔(如图12)的情况。此类孔在加工时倘若工艺设计不当很容易将钻头折断或者孔的位置度超差。

解决措施:(1)图11所示的斜孔,可以按加工偏交孔的方式加工斜孔。先用同直径或较小直径的铣刀在平面上铣平面或一定深度的引孔,然后钻中心孔,再用钻头将孔加工到图纸尺寸;(2)图12所示的为不同轴心阶梯孔,从图中可以看出两孔轴心有2.5mm的偏差,如果先加工Ф2mm孔,后序加工G1/16底孔时很容易发生偏斜,造成管螺纹孔位置度超差。可以采用先加工G1/16底孔→铣刀平底→钻孔。由于孔深30mm,一般标准小直径铣刀刃长不足,因此用Ф5mm立铣刀铣平钻头锥尖后钻孔Ф2mm。

5 毛刺去除问题

毛刺的产生在机械加工中是不可避免的,在该产品中仍然使用钢锉、磨头、修边刀等传统手工方法去毛刺,但是去毛刺时间能达到零件加工时间的1/4甚至更多,因此如何能更好地将机械加工中的毛刺去除,是我们需要迫切解决的问题之一。

要去毛刺就要先了解毛刺的产生,如图13所示,钻头端部形状与毛刺的发生状况有直接关系,毛刺的大小随每个切削刃进给量的不同而变化,这就要求在钻头刃尖形状的设计和切削条件的确定等方面,都必须充分考虑到如何对抑制毛刺的产生有利。

目前,去毛刺的方法主要有手工、超声波、喷砂、爆炸法、电解法等。不同去毛刺工艺有各自的优点与不足之处,如采用刮刀、油石、锉刀等机械方法去毛刺,劳动强度大,去除效率低,但是成本低,易操作;爆炸法去毛刺效率高、适用于结构复杂零件去毛刺,但是设备昂贵投资大等缺点,因此可根据本厂内产品的具体情况进行选择。

6 结语

阀块空间孔的加工看似复杂,但只要零件装夹、加工从全局考虑,掌握零件钻削加工常见问题产生的原因,采用正确的加工工艺,特别是细深孔、交叉孔等特殊孔的钻削方法,那么就可以防止废品的产生及缩短新产品试制周期等达到事半功倍的效果。

参考文献

[1] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2] 许红昌.深孔加工技术及实际应用分析[J].金属加工,2013,(21).

[3] 王文光.孔加工技术的新进展[J].工具技术,1995,(3).

[4] 姚敏茹,等.机械零件毛刺控制及去除工艺现状[J].新技术新工艺,2005,(12).

作者简介:张彦杰(1984-),男,河北石家庄人,北京纵横机电技术开发公司工程师,硕士,研究方向:金属材料。

(责任编辑:蒋建华)

作者:张彦杰

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