變速箱體倒檔油缸數(shù)控鏜車加工工藝分析

楊 健,李成輝,王一展

(江蘇恒力組合機(jī)床有限公司 ,江蘇 鹽城 224055 )

變速箱體倒檔油缸數(shù)控鏜車加工工藝分析

楊 健,李成輝,王一展

(江蘇恒力組合機(jī)床有限公司 ,江蘇 鹽城 224055 )

文章介紹了采用數(shù)控鏜車專用機(jī)床加工變速箱倒檔油缸的新加工工藝方法，較傳統(tǒng)加工工藝提高生產(chǎn)效率2～3倍，并且加工尺寸精度穩(wěn)定可靠，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)成本，此方法值得推廣。

變速箱；倒檔油缸；數(shù)控鏜車

圖1 被加工零件工序圖

0 引言

某工程機(jī)械公司為提高產(chǎn)能，設(shè)計(jì)某型號(hào)變速箱倒檔油缸加工專機(jī)，要求生產(chǎn)率為15min/件，其加工內(nèi)容多，加工區(qū)最深達(dá)處400mm，鑄件余量大(7～14mm)，原加工內(nèi)容在立車上加工，人工裝夾工件，頻繁換刀對(duì)刀，加工過程鐵屑無法清理，會(huì)使加工表面質(zhì)量達(dá)不到要求，還會(huì)悶車，加工時(shí)經(jīng)常停機(jī)觀察處理；每臺(tái)機(jī)床每班加工6～8件合格零件，原生產(chǎn)線采用4臺(tái)立車，每臺(tái)機(jī)床配2名操作工，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低下，且不安全。我公司針對(duì)上述問題，結(jié)合組合機(jī)床復(fù)合刀具加工工藝和NC控制技術(shù)，為其設(shè)計(jì)生產(chǎn)了臥式數(shù)控鏜車加工專機(jī)。

1 機(jī)床的總體方案設(shè)計(jì)

1.1 加工內(nèi)容

1.2 機(jī)床結(jié)構(gòu)布局

機(jī)床采用臥加工布局(見圖2)，零件以一面兩銷定位，主定位為N面，定位孔為N面上的φ110(+0.035)孔和φ30(+0.025)孔，保證零件在夾具上的正確位置；機(jī)床后側(cè)布置主軸部件NC-1TC50數(shù)控鏜車頭，該鏜車頭安裝在NC-1HJT63數(shù)控滑臺(tái)上，數(shù)控滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，數(shù)控鏜車頭實(shí)現(xiàn)主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和“刀具橫向進(jìn)給”(見圖3)，數(shù)控鏜車頭是在通用鏜車頭1Tc50基礎(chǔ)上改進(jìn)，伺服機(jī)械進(jìn)給機(jī)構(gòu)代替原液壓橫車機(jī)構(gòu)；原工藝采用立式車床加工，以A面為定位面，孔B為基準(zhǔn)，加工時(shí)鐵屑堆積在加工區(qū)內(nèi)難以排出，加工一段時(shí)間需人工清理，方能繼續(xù)加工，本文利用N面上及附近的窗口排屑，解決了加工表面質(zhì)量差和悶車問題，保證加工過程的連續(xù)性。機(jī)床分粗、精加工機(jī)床，余量切除加工在粗加工機(jī)床上；零件的尺寸精度及倒角加工在精加工機(jī)床上實(shí)現(xiàn)。

圖2 機(jī)床總體布局

1.NC-1HJT63數(shù)控滑臺(tái) 2.NC-1TC50數(shù)控滑臺(tái) 3.刀輔具 4.液壓夾具 5.底座 6潤滑裝置 7.電控柜 8.操縱臺(tái) 9.液壓夾具 10.鏜車頭車刀盤部件 11.鏜車頭NC橫向進(jìn)給部件

圖3 鏜車頭車刀盤部件

2 加工工藝

2.1 粗加工工藝

原工藝采用單刀切削，且需多次換刀對(duì)刀，效率低且影響加工精度，新工藝采用復(fù)合機(jī)夾式刀具，多個(gè)刀排在復(fù)合刀具上相對(duì)位置固定，各刀排對(duì)應(yīng)其加工部位，多部位同時(shí)加工，復(fù)合刀具的軌跡由NC控制，由于夾具保證了零件的正確位置，粗加工機(jī)床的操作者不需對(duì)刀調(diào)刀，僅需檢查第一個(gè)零件加工尺寸是否合格，根據(jù)檢查的結(jié)果調(diào)換機(jī)夾刀片或調(diào)整NC程序參數(shù)；連續(xù)加工若干個(gè)零件后，檢查刀具磨損情況，換刀片繼續(xù)加工。

粗加工刀具布置圖如圖4，φ310×φ210深4油槽由1、2刀排加工，φ340孔由3刀排粗車至尺寸φ338和與其相鄰孔底部留1mm余量,φ175外圓由4刀排粗車至尺寸φ177和與其相鄰孔底部留1mm余量，φ175端面由5刀排加工至尺寸，φ425端面由6刀排車至尺寸。

如圖3所示，鏜車頭拖板橫向進(jìn)給行程僅為60mm，而φ340×φ175孔底面的寬度為82.5mm，無法直接加工，如圖4所示 ，“3刀排”從被加工面中間位置沿徑向“從內(nèi)向外”車油缸底平面， “4刀排”從外向內(nèi)”車另一半油缸底面，行程只用了50mm，加工時(shí)間也減少了一半，φ310×φ210的油槽寬50mm,由刀具1、2進(jìn)行加工；如圖4所示，主偏角為90°的刀具3、4是無法直接加工孔底面的，本工藝?yán)蒙?mm的φ310×φ210油槽，巧妙安排加工過程，設(shè)計(jì)專用刀具，將車油槽刀具1、2主偏角設(shè)計(jì)成為45°，其刀尖高于3、4刀具5mm(其中1mm為精加工余量)，使其能先于3、4刀具“扎進(jìn)”毛坯進(jìn)行切削加工，橫車加工出“油槽”，使其作為3、4刀具進(jìn)刀時(shí)的“讓刀槽”，在下一次進(jìn)給時(shí)3、4刀具從 “讓刀槽”內(nèi)橫向車加工孔底面至φ338和φ177尺寸；孔底余量大有7～14mm，由NC控制多次加工完成。

圖4 粗加工刀具布置圖

2.2 精加工工藝

圖5 精加工刀具布置圖

3 應(yīng)用效果分析

4 結(jié)束語

本工藝精加工機(jī)床加工節(jié)拍為8min/件，零件余量最大時(shí)粗加工機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍為24min/件，采用3臺(tái)粗加工機(jī)床，1臺(tái)精加工機(jī)床，四臺(tái)機(jī)床兩個(gè)工人操作，同樣是四臺(tái)機(jī)床, 生產(chǎn)效率比原來提高了2倍，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了人力成本,效果良好。

[1] 李哲.鏜孔車端面自動(dòng)機(jī)床的設(shè)計(jì)與研究[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2010(3):8-10.

[2] 格.博古恰瓦(蘇)，李宗斌 . 數(shù)控鏜孔車端面刀架[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，1992(2)：1-3.

[3] 肖繼德 ，陳寧平. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2000.

[4] 金振華. 組合機(jī)床及其調(diào)整與使用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社1990.

[5] 王愛玲. 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2003.

[6] 袁哲明，劉華明 . 金屬切削刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2010.

(編輯 李秀敏)

Analysis of NC Boring Lathe Process of Reverse Gear Oil Cylinder in Gear Box

YANG Jian, LI Cheng-hui, WANG Yi-zhan

(Jiangsu Hengli Machine Tool LTD, Yancheng Jiangsu 224055, China)

A new machining process of reverse oil cylinder in gearbox is introduced in this paper, with a special NC boring lathe machine tool. The new method improves machining efficiency by 2～3 times than the traditional ways and the machining accuracy is more reliable and stable. Besides, labor intensity is reduced and production cost is also lowered. All the advantages demonstrate that the new process present in this paper is worthy to be popularized.

gearbox, reverse gear oil cylinder, NC boring lathe

1001-2265(2014)05-0141-02

10.13462/j.cnki.mmtamt.2014.05.038

2013-11-15；

2013-11-29

楊健(1967—)，女，江蘇鹽城人，江蘇恒力組合機(jī)床有限公司工程師，從事數(shù)控組合機(jī)床設(shè)計(jì)，(E-mail)2641112349@qq.com。

TH162;TG537

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