工装加工工艺论文 工装设计论文

工装加工工艺论文

工装加工工艺论文 1项目的关键技术 产品加工工艺的关键技术是加工工装的设计和加工工艺技术的制定。其需 要全面考虑产品自身的材料、外型、定位基准、加工位置等情况。笔者结合本单 位机加车间现有使用设备的实际状况,改变整体加工、一次性成型的惯性思路, 创新视角分析问题,提出通过分步骤、分工序的多层次加工,以及设计、制造安 装于普通加工设备上的各种针对性工装,实现对该产品高质量、高效率的加工。

2主要改进内容 2.1加工工艺路线设计 此前,外单位是通过使用三爪卡盘直接装夹产品外形进行加工,这样的装 夹方式极易产生产品外形损伤、产品基准定位不准确等问题,且对操作人员技术 要求较高,从而造成加工产品合格率低、生产效率低、且生产成本高。无法按时 高质量地完成加工任务。基于本单位机加车间的设备现状,无法在普通设备上一 次性完成该产品的多个加工部分。因此结合目前现有的加工设备,抛弃旧有的整 体加工惯例,将此产品分多个部分单独加工。

2.2设计、制造工装 笔者设计了应用于该产品生产的多套工装,安装于相应的加工设备上,投 入生产使用。加工检验结果表明,各产品均符合图纸工艺要求,外观合格,可以 大大提高该产品合格率和加工效率。

3确定工艺 基于机加车间的技术现状,结合目前现有的加工设备,确定工艺路线和工 艺步骤按以下几个步骤完成。去毛刺→取螺纹孔丝堵→钻铣钼管堵芯隔膜→取出 钼管堵芯→车加工端面及台阶内孔→车加工钼管前锥孔1→车加工钼管前锥孔 2→修磨抛光钼管前锥孔1,2→去除产品螺纹孔内的多余材料→检验。

4具体改进产品的措施 根据已确定的工艺路线和工艺步骤,梳理各工艺步骤中存在的问题和加工工作中遇到的难题,逐一分析并确定改进方案。

4.1取出产品的螺纹孔堵头螺丝 由于螺丝在模具中浇注时有粘连、且受高温高压影响,难以松动,采用原 有的拆卸工装取出困难。工装时无固定点,需要一个人固定,另一个人拆卸配合 完成,不仅存在安全隐患,而且原工装使用的六只M8螺纹紧固,拆装费时费力, 并且容易对产品螺纹造成损伤。笔者设计制造的新型拆卸工装,其工装图如图2 所示。将上面两个活动盖板掀开,找正产品并放入工装,盖上活动盖板,将产品 固定后卸下螺纹;
整个操作简单、方便,不但降低了劳动强度,提高了工作效率, 而且保证了操作者的安全。

4.2钻铣钼管堵芯隔膜 使用该工装依定位孔定位找到产品正中心将产品安装在铣床上,钼管堵芯 隔膜工装。解决了此前该产品在铣床难以准确固定的难题。将安装在定位孔内的 产品旋转至所示的位置夹紧,使用修磨后的成型刀具钻孔,,直至将隔膜钻铣干 净。最后取下钻铣干净的后盖产品,将铜棒平稳放入钼喷管内,用手锤轻轻锤击 铜棒,从正面取出钼管堵芯。车加工端面及台阶内孔将内孔加工工装安装于车床 上如图7所示,使用百分表找正工装的内孔、端面,使之圆跳动度和面跳动度均 小于0.02mm,将后盖产品平稳装入孔加工工装之内,使用内六方螺栓在工装后 面拉紧,找正产品外圆及端面,按图纸加工深度为11mm复合材料端面时需注意 刀具的移动轨迹必须严格按照先从产品内表面至厚度中心位置,退出刀具后再从 产品外表面至厚度中心位置接刀的步骤进行。按图纸加工直径为111mm复合材料 外圆时使用检验量棒检测尺寸,同时将空刀槽底部的多余材料清理干净,分别钻 车22mm深度为33mm和33mm深度为44mm台阶孔。

4.4车加工空刀槽 将产品平稳安装入孔加工工装之内,使用内六方螺栓在工装后面拉紧;
找 正产品外圆及端面;
将特制加工空刀槽刀具安装在刀架上,调整好角度及方向;

将空刀槽刀摇入已加工过的槽内,用手转动主轴,检查是否有妨碍位置;
开动设 备将空刀槽内复合材料清理干净。

4.5车加工66°锥孔 将后盖产品平稳安装入三爪卡盘之内;
将特制加工内孔刀具安装在刀架上,调整好角度及方向;
将刀架调整33°;
将内孔刀具摇入产品锥孔内,由内向外加 工复合材料部分,每次不超过0.15mm,直至与金属钼喷管平滑连接;
将加工表 面抛光。清理堵盖丝底工装。产品加工要求精细,清理产品丝底多余材料不得碰 触边缘,机器无法完成,需人工操作。将产品置于工作台上时,若得不到良好固 定,就会左右晃动,另外产品上端的两个钼喷管受力置于台面上,增加了磨损和 破裂的可能性,极易造成废品,其操作如图9所示。这样操作既费时又费力,也 不符合加工工序的要求,影响产品的合格率。笔者设计了与其底部相吻合的圆形 胎具,使堵盖底部端面固定在胎具上,可将产品良好地固定,操作起来不会左右 晃动。

5生产情况 自2013年第3季度起,用自主设计、加工的工装投入生产后,产品的生产 效率提高了3倍以上,合格率由原来的70%提高到99.8%,加工完成的产品各部位 的尺寸精度、形公差、位置公差及外观均达到工艺文件的技术要求。同时取得了 良好的经济效益、社会效益。

6结语 在现代机械加工中经常遇到此类多种材质复合零件,单纯使用加工中心进 行加工,由于结构复杂,致使换刀次数增多,非加工时间增多,使得生产进度受 到影响。本设计根据本单位设备现状,将此产品分为多个部分单独加工,分步使 得产品的各个尺寸得到严格控制,更加方便、快捷、保质保量地完成任务,在此 类产品的机械加工中有一定的推广价值。

作者:孙开颜 姚伟 高祥政 李军 武浩 腾岩 尤丛赋 单位:中国兵器工业 集团第53研究所