弧面上深窄槽铣加工剖析.ppt

* 一、引言 75A塔机是北人股份公司的新型高端产品，滚筒是机器的心脏部位，此次技术革新将版滚筒原有压板夹版模式，改为槽夹版模式。结构更加先进适用，使上版更加快捷精确，提高了印刷精度和效率，但同时也提高了加工难度。虽然像1.2mm甚至更窄的槽都加工过，但如此深，精度要求又高的窄槽，公司机加工还没有涉及过。根据以往经验，在不考虑精度的前提下，能顺利将槽加工出来就算不错了。因此，一个高难课题摆在了我们面前，拭待攻关解决。 二、零件加工的主要难点 在45钢滚筒外侧圆弧面上加工两个宽1.2mm、深25.5mm、总长1000mm的对称槽。位置尺寸133.15±0.02mm，对称度0.02mm，其公差精度很高。这种槽目前只能采用锯片铣刀铣削方式加工，然而普通的加工方法无法保证精度。(见图一） a）主视图 b）槽部放大图 c）左视图 图一 二、零件加工的主要难点 1、零件加工精度高，普通工装夹具难以满足加工要求。现有机床没有分度旋转轴附件，两个槽的对称度为0.02mm，加工时180°分度精度很难保证。 2、由于位置在滚筒大外圆上40°夹角处，待加工表面为外圆弧。1.2mm锯片铣刀的刚性很差，加工时受轴向切削力的影响，使槽向外侧偏斜。由几何数学计算可知，这样槽与滚筒中心的距离就远了。槽的位置精度无法保证。 二、零件加工的主要难点 3、通用锯片铣刀刀杆的精度较低，定位误差大，无 法保证刀具精度，影响刀具切削精度和性能。 4、槽窄且深、长。受加工部位限制，刀片直径较大， 强度低，切削性能差，加工困难。 5、通用锯片铣刀的制造精度较低，端跳和径跳误差 较大，随着切深的增加，刀具受切削力和形状变 形的影响，易出现夹刀崩碎现象，无法正常加工。 三、典型相关联工序 由于滚筒的工序较长，只选择其中部分相关联工序供参考 序号 工序名称 工序内容 110 磨 磨￠347.43大外圆，磨两端轴头￠110h7、￠130h7和￠80h7外圆（保证两端￠110h7一致性≤0.005mm）。 115 磨 磨用支架架两端￠110h7外圆，磨左端￠90h7外圆并靠磨端面。 120 钳 划两端轴头和两端大外圆端面十字中心线，划两处1.2槽40°线。 125 铣 按划线位置，铣两处1.2槽成（保证尺寸公差和形位公差），铣R0.3圆弧角。 上面磨序为铣槽加工保证了工件定位面精度，划线提供了快捷找正槽位置的参考基准。 四、技术攻关措施 1、精密机床保证位置精度 此次加工选用了德国沙尔曼卧式加工中心，此设备操作系统为西门子840D。机床工作台1400mmx1600mm，X轴行程±1000mm，主轴转速0～4000转/分钟，机床定位精度0.006mm，重复定位精度0.005mm，是精度非常好的加工中心机床。因此利用这台加工中心良好的精度能够为零件的加工精度提供基础保证。 四、技术攻关措施 2、合理选择定位基准 因为滚筒筒身外圆尺寸较大，装夹较为困难，故选用滚筒两端￠110h7轴头外圆作为定位基准。以便于夹具设计，定位准确。同时可以使夹紧方案也比较简单、可靠、操作方便。 四、技术攻关措施 3、夹具设计 1）高精度V形铁确保定位精度 根据工件外形尺寸和加工部位位置状况，选用V形铁定位。为保证定位精度，对原有V形铁进行修整。将一对V形铁在卧式加工中心上重新同精加工后，再进行配磨垫片的精密调整，使其定位面精度一致性误差小于0.01mm，达到了高精度定位保证加工精度。 四、技术攻关措施 2）新型辅助支撑防护定位元件和工件精度 由于工件利用两轴头装夹，造成中间部位悬空较大，加工过程中易引起颤动，影响加工质量。另外，吊装工件时受天车工技能水平的影响，有时工件不能非常平稳的放在V形铁上，容易磕伤V形铁定位表面，也可能使V形铁定位基准移动。再有，在加工中需要将滚筒旋转180°后重复装夹定位，这样工件轴头外圆和V形铁定位表面形成研磨，容易损伤工件和V形铁精度。同时势必影响工件的定位精度、及重复加工一致性。 四、技术攻关措施 为避免类似问题，经过仔细研究分析，设计制做了一个工装支撑（如图二）。在吊装工件时先将支撑向上调高，加工件落在支撑上，再调整支撑使其轻轻落在V形铁上，此时支撑下降到不受力为止，使工件轴头与V形铁定位面完全接触。在切削加工前用手调整，将支撑上端轻轻顶住工件大外圆表面，起到辅助支撑的作用。加工完一面槽后，再用它轻轻支起滚筒，由于支撑上部是