批量生產(chǎn)異形件？生產(chǎn)批量異形件？

一往冇前

近年來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化程度不斷在提高，標(biāo)準(zhǔn)件大批量生產(chǎn)都有想配套的設(shè)備和較為成熟的工藝，相對(duì)的非標(biāo)異型件對(duì)單件和小批量生產(chǎn)還是可以采用四爪卡盤進(jìn)行裝夾，但車削加工有一定難度。實(shí)際生產(chǎn)中如果遇上大批量生產(chǎn)的零件，則需要采取一些相應(yīng)的技術(shù)措施，如設(shè)計(jì)專用夾具、改進(jìn)刀具和加工方法等解決生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題，使其在批量生產(chǎn)中發(fā)揮最大的作用。

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一、異形件工藝分析

異形件如圖1所示，材料選擇為黃銅（HMn58－2），中批量生產(chǎn)。工序主要在車床加工，要求有：φ23.5mm內(nèi)孔，倒角C2，總長(zhǎng)223.5±0.5mm，并保證φ23.5mm的內(nèi)孔與φ40的孔同軸度0.25。其余表面均在上道序加工完畢，總長(zhǎng)有4mm余量。先使用的設(shè)備為CA6140普通車床。

圖1 異形件圖

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二、車床專用夾具使用分析

圖2 夾具體

在CA6140普通車床上加工，利用專用夾具（如圖2所示）進(jìn)行裝夾以提高效率。加工工序是夾具板安裝在四爪卡盤上，并校正，然后將工件大面貼在夾具板上，然后分別用兩組M12螺栓和M12的螺母通過(guò)工件上φ12.5的孔，將工件連接并夾緊在夾具板上。其加工走刀路線如圖3所示。

圖3 加工走刀路線圖

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三、存在問(wèn)題分析

在產(chǎn)品改進(jìn)前按照上訴方案加工，經(jīng)批量加工后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：

（1）φ23.5mm的內(nèi)孔與φ40的孔同軸度無(wú)法保證。這里所使用的夾具形狀為板快狀，安裝時(shí)將工件的大側(cè)面帖在夾具板上，下側(cè)面有兩顆M6的螺栓定位，左側(cè)面有一顆M6螺釘定位。從定位原理上分析，這套夾具構(gòu)成六點(diǎn)定位原理，限制工件的六個(gè)自由度。先分析工件在夾具中的定位誤差，由圖一可知，φ23.5的內(nèi)孔的工藝基準(zhǔn)為φ40的外圓，因此定位中就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差，如圖4所示。

圖4 定位誤差分析

以大側(cè)面定位時(shí)，夾具的定位基準(zhǔn)在大側(cè)面上，與φ40的外圓的軸心線存在尺寸公差問(wèn)題，△d1＝（12.15－11.85）／2＝0.15mm，同理，以下側(cè)面定位過(guò)程中也存在著同樣的問(wèn)題，△d2＝（90.2－89.8）／2＝0.2mm，T1和T2將會(huì)被代入本工序中來(lái)。

根據(jù)定位誤差的使用要求，一般的有公式：△d≤（1／5～1／3）*T （T為工序公差）就是同軸度0．25mm，則△d≤（1／5～1／3）*0．25＝0.05mm～0.083mm，也就是說(shuō)△d最大只能在0.083mm，而本列中僅△d1＝0.15mm這一項(xiàng)就大大超過(guò)使用要求，并且在沒(méi)有分析夾具安裝誤差、夾具的對(duì)定誤差、加工過(guò)程誤差，所以說(shuō)在加工過(guò)成中同軸度要求將無(wú)法批量保證。

（2）加工效率較低，零件車加工時(shí)，端面車兩刀至尺寸用時(shí)25s，因內(nèi)孔尺寸公差較大，有0.16mm，可以用φ23．5的鉆頭一次打出，用時(shí)20s。倒角C2，用時(shí)8s。工件采用兩顆M12的螺栓手工連接并緊固，用時(shí)較長(zhǎng)50s，那么單件總用時(shí)1分43秒，可以說(shuō)裝夾時(shí)間占加工用時(shí)一半時(shí)間，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，故加工效率低，每班只能生產(chǎn)200件左右。

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四、設(shè)備、夾具的工藝改進(jìn)

以上兩個(gè)問(wèn)題有一個(gè)共同點(diǎn)，都與夾具的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，因工件在夾具中的定位誤差超差造成同軸度不能批量保證，因夾緊采用手工螺旋夾緊而用時(shí)較長(zhǎng)，造成加工效率低。為了解決上訴兩個(gè)問(wèn)題，需要對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，并采用了一套新的加工方案，如圖5所示。

夾具方面采用了長(zhǎng)卡爪直接夾在工件φ40的外圓上，又采用了液壓卡盤，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)夾緊、松開。設(shè)備方面更換成CK6140型數(shù)控車床。

圖5 夾具改進(jìn)圖

較之普通車床，采用數(shù)控車床有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)；

（2）加工精度高；

（3）生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低；

（4）自動(dòng)化程度高；

（5）良好的經(jīng)濟(jì)效益；

（6）有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化；

（7）完全適應(yīng)中小批量加工。

改進(jìn)后，因長(zhǎng)卡爪直接夾在工件的外圓上，定位基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，那么基準(zhǔn)不重合誤差為零，所以同軸度可以批量保證。

數(shù)控車床搭配液壓卡盤使裝夾實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，也使之減小了裝夾時(shí)間，由原來(lái)的50S減少到15S。

這里要注意的是，鉆頭也可以裝夾在刀架上，給鉆頭做一個(gè)夾具（如圖6所示），加工過(guò)程中刀架自動(dòng)走刀。走刀時(shí)間由原來(lái)的53s減少到40s，這樣加起來(lái)也就55s，單件加工比原來(lái)減少到47s，約一倍時(shí)間。至此，每班生產(chǎn)件數(shù)有原來(lái)的200件提高到350件左右，這樣使上文的兩個(gè)問(wèn)題都能得到解決。

圖6 鉆頭夾具

在數(shù)控車上進(jìn)行上述零件的加工，不僅自動(dòng)化程度更高，而且夾具的作用也得到更加充分的發(fā)揮。對(duì)于加工復(fù)雜的異形零件，所采用的夾具和加工方案，也都是在加工過(guò)程中不斷摸索。

大陸架

分析的清晰，改進(jìn)的明了。

呵呵hahei

1.分析的不錯(cuò)，有想法，有數(shù)據(jù)，有運(yùn)算，第一次主要是基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致，外形尺寸的公差，吃到了同軸的誤差里。
3 g/ H- ~, k* |" ^$ t' X' Y5 i8 R2.同軸度要求0.025，的意思是 你首件再床子上打表的時(shí)候，跳表不能超過(guò)0.01mm  ,這是很精密的了，不知道你們的卡爪能保證住不。

xjhuan1010

看了樓主的設(shè)計(jì)方案，很OK，有幾個(gè)地方再請(qǐng)教一下：
1、加長(zhǎng)卡爪，零件的200mm多長(zhǎng)，液壓卡爪剛性如何，夾緊后的零件跳動(dòng)情況能否滿足
3 N" @; s+ U' B5 u$ `! u2、該零件屬異性銅件，一般鍛造為主，外圓不加工的情況下，本身圓度能否滿足零件內(nèi)孔加工后的同軸度要求
1 r% i  G2 S. v) e8 G: i! F3、一般情況內(nèi)圓外圓有同軸度要求，按理說(shuō)兩個(gè)面都因加工才對(duì)，尤其是基準(zhǔn)面，另外銅件本身硬度偏軟，三爪夾緊后留下爪印對(duì)于測(cè)量同軸度也有影響。
5 B: H. U8 [- V! @* ]2 v0 ^% o按我理解如果外圓能帶一刀，那第一個(gè)工裝也可以，不過(guò)不需要鎖那么多的螺絲，鎖兩個(gè)就差不多了。還有一種就是加工中心靠孔或面簡(jiǎn)易定位加工，裝夾效率會(huì)提升很多

東東2012173

感覺(jué)很不錯(cuò)

xjhuan1010

第一幅工裝靠孔定位好像也不行，圖紙上面6個(gè)孔位的基準(zhǔn)和內(nèi)孔不是同一個(gè)基準(zhǔn)，而且6個(gè)孔位的基準(zhǔn)是未注公差，如果靠螺絲孔定位的話，可能沒(méi)辦法保證總長(zhǎng)±0.2公差。只能用最左邊的面做定位基準(zhǔn)，車內(nèi)孔和外圓的時(shí)候，端面一起加工。
8 w1 A6 R9 a) B" u7 ?3 ^/ W3 B& _* |內(nèi)圓孔感覺(jué)和12的厚度以及90的寬度少個(gè)關(guān)系，總感覺(jué)現(xiàn)在各自管各自的，測(cè)量都對(duì)，最后裝配就偏，哈哈，我猜的

328Feng_328

學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

frinkpu

很好

18137630758

你這個(gè)之前發(fā)過(guò)了

木頭不說(shuō)話A

學(xué)習(xí)