[摘要]上推力桿支架零件是載貨汽車車橋的主要零件,零件加工質(zhì)量的穩(wěn)定直接影響到生產(chǎn)成本及安裝裝配的質(zhì)量。上推力支架加工工藝及加工工裝設(shè)計(jì)是否合理,直接關(guān)系到產(chǎn)量與質(zhì)量,其中工藝設(shè)計(jì)起到至關(guān)重要作用。
[關(guān)鍵詞]工藝路線;上推力桿支架;設(shè)計(jì)
一、上推力桿支架零件特點(diǎn)與概述
上推力桿支架是用于載貨汽車車橋剎車氣缸固定使用,零件工程圖如圖1所示,該支架零件底面與車橋通過中間銷孔定位并采用6處螺栓緊緊相連與之固定;斜面與氣缸相連采用4處螺栓與之固定;另外上端項(xiàng)部用于平衡桿固定連接。
二、上推力桿支架加工的技術(shù)難點(diǎn)分析
從零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知,其加工具有以下難點(diǎn):
(一)零件與氣缸固定面與底面為不垂直交角(76度),工件C面至4-Φ17mm孔距中心尺寸10(-0.5~0.5)mm,加工尺寸控制較難。
(二)支架零件底面定位孔孔徑精度高為Φ28(0.03~0.053)mm。
(三)零件為多方位連接配合,該支架四處加工面鑄造余量約為2mm~3mm,這對(duì)加工工藝擬定及定位選擇造成了很大的難度。
三、零件工藝擬定原則及工藝路線該零件屬于大批量生產(chǎn),結(jié)合先面后孔、先基準(zhǔn)后其他及先主后次的工藝原則,宜采用生產(chǎn)工序分散,采用固定節(jié)拍按線性布置生產(chǎn)設(shè)備,宜選用通用性機(jī)床、刀具及專用夾具的方案。具體工藝路線如下:
1.鑄造件:按毛坯圖尺寸鑄造毛坯成型;
2.熱處理:退火處理;
3.銑:以D面為粗定位基準(zhǔn),銑削A面,控14(0~+0.5)mm厚度尺寸;
4.鉆:以A大面基準(zhǔn),Ⅰ、Ⅱ點(diǎn)導(dǎo)向線基準(zhǔn),Ⅲ點(diǎn)為止推定位基準(zhǔn),鉆合4處Φ17mm通孔;
5.銑:以一面兩銷為基準(zhǔn),銑B面,按制76度、70mm尺寸;
6.鉆:以一面兩銷為基準(zhǔn),鉆合6處Φ21mm通孔;
7.鏜:以一面兩銷為基準(zhǔn),在數(shù)控加工中心上鉆、擴(kuò)、鏜合Φ28mm孔;
8.銑:以B面及兩銷為基準(zhǔn),銑面E及鉆通孔;
9.銑:以B面及兩銷為基準(zhǔn),銑面F;
10.拔:拔4處Φ40mm沉孔;
11.拔:拔6處Φ38mm沉孔;
12.檢驗(yàn);
13.噴漆;
14.入庫。
四、零件加工工藝
(一)鑄造產(chǎn)生的毛坯件
由于上推力桿支架材質(zhì)為QT600,是珠光體型球墨鑄鐵,QT是球鐵,600是指抗拉強(qiáng)度σb(MPa):≥600。該種材料毛坯具有中高等強(qiáng)度、較好韌性和塑性,綜合性能較高;具有良好的耐磨性和減振性,良好的鑄造工藝性能,能通過相應(yīng)熱處理達(dá)到理想性能。由于毛坯采用鑄造成形工藝,要求鑄件表面無砂眼、氣孔、縮孔及夾渣等缺陷,因此采用退火處理消除零件內(nèi)應(yīng)力。
(二)制定機(jī)械加工工序
經(jīng)過分析和綜合考慮,確定該零件的機(jī)械加工工藝過程。四處Φ17mm孔對(duì)稱中心也是六處Φ21mm孔對(duì)稱中心及Φ28mm孔中心,而且四處Φ17mm孔公布在零件輪廓最遠(yuǎn)處,同時(shí)是四處輪廓R40mm圓弧的中心。因此,該四處Φ17mm孔對(duì)稱軸線應(yīng)為方要基準(zhǔn),為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),四處Φ17mm孔前面(A面)為精基準(zhǔn)面。故選擇D面與四處輪廓R40mm圓弧為粗基準(zhǔn)。
1.銑A面:以D面四處為大面定位基準(zhǔn)面,限3個(gè)自由度Z向平移、X、Y軸旋轉(zhuǎn);以兩處R40mm圓弧輪廓為導(dǎo)向基準(zhǔn),限制2個(gè)自由度Y向平移,Z軸旋轉(zhuǎn);以R40mm圓弧左端輪廓為止推基準(zhǔn),限制1個(gè)自由度X向平移,六個(gè)自由度被限制。在XA6132普通銑床上采用專用夾具,選用Φ180mm盤銑刀加工表面A,保證厚度14(0~+0.5)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
2.鉆4-Φ17mm孔:以A面為主要定位基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度Z向平移,X、Y軸旋轉(zhuǎn),以兩處R40mm圓弧輪廓為導(dǎo)向基準(zhǔn),限制2個(gè)自由度Y向平移、Z軸旋轉(zhuǎn),以R40mm圓弧左端輪廓為止推基準(zhǔn),限制1個(gè)自由度X位移,六個(gè)自由度被限制。在搖臂機(jī)床上采用專用夾具,鉆合四處孔,保證孔徑Φ17(0~+0.2)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
3.銑B面:選用“一面兩銷”方式,基準(zhǔn)面為A面,限制了3個(gè)自由度Z向平移,X、Y軸旋轉(zhuǎn),兩處Φ17mm孔插銷定位限制了3個(gè)自由度X、Y向平移,Z軸旋轉(zhuǎn)。在XA6132普通銑床上采用專用夾具,選用Φ200mm盤銑刀加工表面B,保證厚度76(-0.5~+0.5)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
4.鉆6-Φ21mm孔:定位方式與銑B面一致。在搖臂機(jī)床上采用專用夾具,鉆合六處孔保證孔徑Φ21(0~+0.23)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
5.鏜Φ28mm孔:定位方式與銑B面一致。在加工中心機(jī)床上,鉆底孔、粗鏜孔留0.3mm余量、精鏜孔,保證孔徑Φ28(+0.02~+0.053)mm、表面粗糙度Ra3.2μm及位置尺寸要求。
6.鉆銑:選用“一面兩銷”方式,基準(zhǔn)面為B面,限制了3個(gè)自由度Y向平移,Z、X軸旋轉(zhuǎn),兩處Φ21mm孔插銷定位限制了3個(gè)自由度X、Z向平移,Y軸旋轉(zhuǎn),在加工中心機(jī)床上,選用Φ50mm立銑刀銑削平面、鉆合兩處通孔,保證孔徑Φ21(0.0~+0.50)mm、表面粗糙度Ra3.2μm及厚度尺寸要求。
7.鉆銑:選用“一面兩銷”方式,基準(zhǔn)面為B面,限制了3個(gè)自由度Y向平移,Z、X軸旋轉(zhuǎn),兩處Φ21mm孔插銷定位限制了3個(gè)自由度X、Z向平移,Y軸旋轉(zhuǎn)。在加工中心機(jī)床上,選用Φ50mm立銑刀銑削平面,保證40(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度Ra3.2μm。
8.鉆4-Φ17mm孔锪平Φ40mm:以A面為主要定位基準(zhǔn),限制了3個(gè)自由度Z向平移,X、Y軸旋轉(zhuǎn);以兩處Φ17mm孔基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度X、Y向平移,Z軸旋轉(zhuǎn)。在立式鉆床上锪平孔Φ40mm,保證直徑Φ40(-0.20~+0.20)mm、厚度24(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
9.鉆6-Φ21mm孔锪平孔Φ38mm:以A面為主要定位基準(zhǔn),限制了3個(gè)自由度Z向平移,X、Y軸旋轉(zhuǎn),以兩處Φ21mm孔基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度X、Y向平移,Z軸旋轉(zhuǎn)。在立式鉆床上锪平孔Φ38mmm,保證直徑Φ38(-0.20~+0.20)mm、厚度12(-0.20~+0.20)mm、表面粗糙度Ra6.3μm。
填寫機(jī)械加工工藝過程卡,如表1所示。
五、結(jié)語
在大批量生產(chǎn)中,工序的分散與集中安排,要結(jié)合生產(chǎn)節(jié)拍、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及質(zhì)量要求綜合考慮。生產(chǎn)節(jié)拍要基本平衡,各工序加工時(shí)間要基本相同,最長時(shí)間工序節(jié)拍要滿足配送數(shù)量要求。制定出比較合理、高效的加工方法和加工路線,對(duì)保證加工質(zhì)量、數(shù)量都有較大的意義。本文工藝是柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械廠實(shí)際生產(chǎn)加工工藝情況,是一種可行的方案,供有關(guān)人員學(xué)習(xí)參考。
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