1 問題的提出
圖1 所示為我公司(sī)開發和一種國外葉輪產品, 材質為不鏽鋼, 毛(máo)坯為精密鑄造, 圖1 中的粗實線是需要(yào)機加工的部(bù)位。
在本產品的加工(gōng)中, 最大的加工難點就是變形問(wèn)題。由於葉輪是開式結構, 工(gōng)件剛性差, 葉片厚度又太薄( 隻有13.85±0.15) , 導致工(gōng)件極易變形, 端麵全跳動0.15 及相應(yīng)的(de)配合尺寸7.3+0.150 尺寸(cùn)很難保證; 同時, 由於葉片數量是奇數( 5 片) , 不僅給定位夾(jiá)緊及測量造成了(le)一定的困(kùn)難, 同時也使加工後的工件更易變(biàn)形(xíng)。
試切時, 我們采用的是客戶提供的工藝( 共5 道工序) :
( 1) 用軟爪夾毛坯小外圓(yuán), 靠C 毛坯(pī)麵定位, 粗車大外圓;
( 2) 用軟爪夾粗(cū)車後(hòu)大外圓, 靠D 毛坯(pī)麵定位, 粗車C 麵、小外圓及內孔;
( 3) 用軟爪夾粗車後(hòu)大外圓, 靠C 麵定位, 精車D 麵及圓弧;
( 4) 用軟爪夾粗車後大外圓, 靠D 麵(miàn)定位, 精車C 麵、小(xiǎo)外圓及內孔;
( 5) 用軟(ruǎn)爪夾小(xiǎo)外圓, 靠C 麵定位, 精車大(dà)外圓。但是, 按此工藝加工後, 尺寸7.3+0.150 尺寸保證不了, 超差嚴重。
2 原因分析
分析試加工過程, 我們認為, 第一道工序存在問題, 原因在於隻粗車了大外圓, 沒(méi)有粗車D 麵,也就是大外圓和D 毛(máo)坯麵不垂直, 這樣在第二道工序靠D 麵定位時, D 麵是毛坯麵, 與(yǔ)大外圓不垂直(zhí), 定位靠不實, 這是端麵全跳動(dòng)超差嚴重的主要原因。另外(wài)一個原因就是由(yóu)於(yú)軟爪壁(bì)厚較薄, 夾具剛性(xìng)不足, 且(qiě)軟爪夾緊工件麵積小, 造成(chéng)夾緊力較小, 使工件加工時顫動(dòng)。
3 加工工藝及夾具的改進
針對以上存在(zài)的(de)問題(tí), 我們對(duì)工藝進行了改(gǎi)進( 共4 道工(gōng)序) :
( 1) 用軟爪夾!41.275- 0.10- 0.15 毛坯外圓(yuán),靠C 毛坯麵定位, 粗車大外圓及D 麵;
( 2) 用軟爪夾粗車後大外圓, 靠粗車後D 麵(miàn)定位, 粗車小(xiǎo)外圓、內孔(kǒng)及C 麵;
( 3) 用軟(ruǎn)爪夾粗車後大外圓, 靠粗車後D 麵定位, 精車小外圓、內孔及C 麵;
( 4) 用軟爪(zhǎo)夾精車後小外圓!53.975, 靠C 麵定位, 精車大外圓、D 麵及(jí)圓弧。
其中工序(xù)3 和工(gōng)序4 在數(shù)控車床上加工。同時, 我們還改(gǎi)進了夾具, 增加了軟爪的壁厚及夾(jiá)緊麵積, 使軟爪增強(qiáng)了剛性(xìng), 大大減小了工件加工振動, 使加工質量有了進一步(bù)的保證, 加工尺寸可全(quán)部達到產品圖樣的精度要求, 滿足了客戶需求。
通(tōng)過加工工藝和夾具的改進, 不僅(jǐn)使產品質量得(dé)到(dào)了保證(zhèng), 同時由於夾(jiá)具剛性提高和工件精確定位, 生產效(xiào)率相應提高了1.5 倍, 大大降低(dī)了加(jiā)工成本, 刀具成本也相(xiàng)應降(jiàng)低。
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