保證加工精度消除工藝系統(tǒng)影響有效的方法

【摘要】本文主要闡述和分析微調(diào)對(duì)到裝置的工作原理，說(shuō)明此裝置可以有效地消除工藝系統(tǒng)對(duì)被加工零件在豎直方向上的影響，而且此裝置快捷、有效、可靠。

【關(guān)鍵詞】微調(diào)對(duì)刀裝置；工藝系統(tǒng)；快捷；有效

【中圖號(hào)】F416.4【文獻(xiàn)標(biāo)示碼】A【文章編號(hào)】1005-1074(2009)03-0078-01

用最經(jīng)濟(jì)的加工方法獲得所需要的加工精度是機(jī)械制造行業(yè)一直以來(lái)追求的目標(biāo)，在化油器制造業(yè)中更是如此，化油器制造業(yè)在過(guò)去的幾年中得到了飛速發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，市場(chǎng)既要求質(zhì)量好，又要價(jià)格低，那么怎樣才能實(shí)現(xiàn)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉呢？必須在工藝上做文章，即如何利用現(xiàn)有設(shè)備或相對(duì)價(jià)格低廉的設(shè)備來(lái)保證產(chǎn)品所需的產(chǎn)品質(zhì)量，是降低產(chǎn)品成本的一個(gè)研究方向。

1原因分析

在化油器上有許多零件的孔系在深度方向上的公差要求較高，而鉆孔所采用的設(shè)備主要是鉆床，但這種設(shè)備在保證深度方向上尺寸的能力較差。例如在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)加工一個(gè)直徑為φ3.5mm深度為15.5±0.1mm的孔，要求必須保證的深度尺寸公差，使用精度相對(duì)較高的自動(dòng)鉆床加工，當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度約10℃左右，調(diào)整機(jī)床的運(yùn)行深度為15.5，當(dāng)加工了一個(gè)多小時(shí)后，檢查尺寸式發(fā)現(xiàn)已變?yōu)?5.58，尺寸已接近極大值點(diǎn)，必須重新調(diào)整到中線位置來(lái)保證加工的可靠性，繼續(xù)加工一個(gè)多小時(shí)之后，同樣的情況又再次發(fā)生，又必須重新調(diào)整，但如果此時(shí)讓機(jī)床休息半個(gè)多小時(shí)而不去調(diào)整機(jī)床，發(fā)現(xiàn)此時(shí)又可以恢復(fù)到基本接近中值。由此可見(jiàn)，此工藝系統(tǒng)受到熱量的影響很大。使用此工藝系統(tǒng)，在大批量生產(chǎn)中由于長(zhǎng)時(shí)間的不間斷加工，機(jī)床會(huì)產(chǎn)生更多的熱量，這樣就會(huì)造成越往后的零件出現(xiàn)不合格的比例越高，從而給大批量生產(chǎn)帶來(lái)了一定困難，而且我們制造的化油器有許多零件在深度方向上精度要求更高，當(dāng)然我們可以選用精度更高的設(shè)備是一定可以滿足要求的，但基于工廠的客觀條件和經(jīng)濟(jì)性的角度，我們必須通過(guò)改進(jìn)工藝裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)鉆床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套微調(diào)對(duì)刀裝置可以有效地保證零件在深度方向上的調(diào)整非常快捷和可靠。

2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)鉆床或自動(dòng)鉆床的工藝系統(tǒng)在豎直方向上容易受到熱量或其它偶然因素的影響，從而引起工藝系統(tǒng)在豎直方向上尺寸的改變，在通過(guò)刀具直接反映到工件上，也就是說(shuō)設(shè)備的行程控制裝置無(wú)法消除工藝系統(tǒng)在豎直方向上的變化，而我們有發(fā)現(xiàn)，常用的刀具材料為硬質(zhì)合金或高速鋼，它們的線膨脹系數(shù)非常小（約為10x10^-6左右），而且在鉆削過(guò)程中產(chǎn)生的熱量也只有14.5%傳入刀具，因此刀具本身受到人兩的影響是非常小的，基于以上發(fā)現(xiàn)，我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)刀塊和一個(gè)微調(diào)裝置緊密接觸來(lái)保證被加工零件所要求的深度，也就是說(shuō)，如果機(jī)床的工藝系統(tǒng)受到來(lái)自內(nèi)部、外部熱源或其它偶然因素的影響而伸長(zhǎng)或縮短，那么對(duì)刀塊便會(huì)隨著刀具一起伸長(zhǎng)或縮短，但刀具端部和對(duì)刀面所決定的尺寸不受機(jī)床工藝系統(tǒng)伸長(zhǎng)或縮短的影響，從而保證了被加工零件在深度方向上的尺寸。

此機(jī)構(gòu)從原理上講是非常簡(jiǎn)單的，但我們必須考慮到機(jī)床的動(dòng)作情況，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定深度時(shí)，對(duì)刀塊必須和微調(diào)裝置緊密接觸，也就是說(shuō)它們是剛性接觸，剛性接觸必然帶來(lái)沖擊，沖擊作用必然引起切削狀況的改變而影響加工精度，為此根據(jù)不同鉆床的情況進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于自動(dòng)鉆床來(lái)講，它本身設(shè)計(jì)有一緩沖汽缸，可以通過(guò)調(diào)整緩沖汽缸來(lái)降低進(jìn)給速度來(lái)消弱沖擊力，保證所需要的精度；對(duì)于普通鉆床，可以通過(guò)調(diào)整回位彈簧的彈力，以及提高操作者水平來(lái)消除沖擊力的影響。

微調(diào)對(duì)刀裝置可以有效地保證被加工零件的孔系在深度方向上尺寸要求，而且此機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有一微調(diào)裝置，可以快捷的調(diào)整到所需要的尺寸（如圖1所示），微調(diào)裝置的高度調(diào)整機(jī)構(gòu)的傾角很小，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)手輪每轉(zhuǎn)一圈調(diào)整的高度為0.10mm，如果把手輪周長(zhǎng)等分為50格，每一格可以調(diào)整的高度為0.002mm，完全可以滿足現(xiàn)有化油器零部件制造加工對(duì)深度精度的要求。而且此微調(diào)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)自鎖（即μ≥tgα如圖1所示），當(dāng)切削將近終了時(shí)，微調(diào)機(jī)構(gòu)會(huì)受到一豎直方向上的壓力F的作用，此壓力的一分力F₁有使構(gòu)1向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，如果發(fā)生運(yùn)動(dòng)，必然會(huì)造成軸向尺寸的變化，而無(wú)法保證所需的軸向尺寸，即深度尺寸的要求。通過(guò)選擇合適的材料（兩構(gòu)件都是采用耐磨性非常好的工具鋼加工而成），以及選用合適的α角度。使構(gòu)件1受到構(gòu)件2給予的摩擦力f≥F₁（即μ≥tgα），即可克服作用于構(gòu)件1上向下的分力F₁，從而保證構(gòu)件1不會(huì)改變位置，也就保證了被加工零件的軸向尺寸，即深度尺寸。

3試驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)一段時(shí)間加工試驗(yàn)，證明微調(diào)對(duì)刀裝置可以有效的消除工藝系統(tǒng)對(duì)豎直加工方向上的影響，并且可以快捷的調(diào)整到零件所需尺寸，可靠的保證所需的加工精度。

參考文獻(xiàn)

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