三V形圆弧转位装配件加工工艺技术
2019-07-20潘保平
潘保平
(武汉工程职业技术学院,湖北 武汉 430070)
一、前言
实践经验告诉我们,合理、正确、先进的加工工艺过程是保证工件加工精度和效率的前提,如钳工经典大赛试题:《武钢第13届职工技术运动会》钳工比赛操作试题:制作三V形圆弧转位装配件(见图一)。试题要求,该装配件除要求件2能翻转外,件1能做三次转位,并保证其装配精度不变,由此可见,这个考题装配精度较高有较大的加工难度,本文通过科学地制定工艺规程,正确地应用数学计算,解决了加工中的相关问题,显示了工艺技术的重要性和生命力。
二、加工工艺规程制定的基本理论
(一)基准的选择
由于基准可分为设计基准和工艺基准两大类,而工艺基准又可分为:划线基准、定位基准、测量基准和装配基准及工序基准等,其中工艺基准与设计基准不重合会产生误差,对于三V形圆弧转位装配件而言,其毛坯均为机加工件,所以应遵循精基面选择原则,即尽可能遵循基准重合原则、基准统一原则,有时遵循互为基准反复加工的原则,还有时遵循加工面本身作为精基面的原则。
(二)加工装配方法、顺序、余量及工艺尺寸的计算
1.三V形圆弧转位装配件的加工在选择基准时要考虑的问题:特别注意每个面的技术要求及设备,工、卡、量、夹、刃具等一些实际技术条件,以确定加工方法及分为几次加工。
2.在加工顺序的安排上需要遵循的原则:先粗后精,先主后次,先基面后其它。
3.加工余量的安排:应该注意总加工余量与工序间加工余量的关系。
4.工艺尺寸计算:应分清基准不重合的尺寸换算(尺寸链计算)和工序尺寸的计算等。注意装配尺寸链解法的正确运用,如运用完全互换法、不完全互换法、修配法解尺寸链。
三、加工工艺
(一)准备工作
1.图纸分析:因要求装配时相关零件的配合间隙不大于0.03mm,同时,件2能翻转,件1还能作120°转换向装配,且精度要求相同,因此每件以对称中心对称的加工部位的精度保证是关键,应引起足够重视。
2.误差分析:为了保证三V形圆弧转位装配件的配合要求,则每件的加工误差应尽量缩小,力求精确,既要注意尺寸误差的控制,还要控制好形位公差,同时方法的选用也很重要。
3.准备工、卡、量、刃具:锉刀、划线工具、标准麻花钻(ø2、ø7.8)、ø8手用铰刀、游标卡尺、千分尺、高度游标尺、万能游标量角器、杠杆百分表及表架、塞尺、正玄规、量块、对中心专用顶尖、塞尺等。
(二)装配母板(见图二)外形的加工:对完成尺寸70±0.04和56±0.04进行的加工。注意尺寸偏差尽量取上偏差,留一定的余量待修配,从而保证装配精度。
(三)V形角度板(见图三)加工工艺
1.孔位的控制方法:如图3-0,划线,与底板一起先配钻其中1个ø7.8的底孔如果精度达标(或者未达标则利用修配法使其孔位达标),然后将件2左右翻转180°,对齐定位并夹紧,分别利用已钻的ø7.8孔定位配钻另外一个ø7.8的孔,最后配铰成2- ø8的两对称孔。
2.V形角度组面的加工方法与控制(见图3-1)该件尺寸20比较好控制,其关键是V形角度组面的控制较难具体方法:用量角器控制120°的角度,用图示方法控制尖角位置,其中量块尺寸c通过计算选取如图3-2。另外还要注意检验棒与三个面贴合要良好。
四、三V形圆弧角度板(见图四)工艺
结合图一分析,该件是重要的装配件,要求绕销轴4转位3次,配合间隙不变,精度高,加工控制难度大,加工中应采用完全互换法及修配法。加工顺序:钻φ7.8底孔——加工φ55的外圆——加工三个外60°角度面——工三个内60°V形槽。
2.加工三个外60°角度面,其角度与尺寸控制方法如图4-1所示。1、2、3面互为基准反复加工。尺寸d通过计算得:由图四知d=27.5+22=497.5
3.精加工完成其中一个内60°V形面组,方法如图4-2和图4-3所示。另外两个进行半精加工(精加工在在装配中修配完成)。
(四)装配母板(见图四)加工工艺(配做部分)
该件重点是三个φ8孔的位置控制,均应实行配钻铰。
1.完成外形加工(在V形角度板件2加工前已完成)。
五、装配工艺
装配是本次操作的最后阶段,装配的好坏,对产品质量起着决定性的作用。要特别注意。
1.装配顺序:先装配母板件3与V形角度板件2,再用修配法完成三V形圆弧角度板件1与V形角度板件2的装配。
2.装配要点:本文前面已经叙述,单件制作时都力求精确,同时相关部位都留有公差范围内的修配余量,到了本阶段就要细致修配,以便提高装配精度。其中主要是三V形圆弧角度板件1的另两个V形角度面的修配,完成尺寸10±0.02的加工及配合间隙控制。基本方法仍可按图4-2和图4-3进行,不过此时还要兼顾图一所示间隙的检查与保证。
六、结论
根据上述分析,按以上加工工艺制作,如果操作者钳工基本操作技能扎实,不出差错,效果良好。
另外,学会举一反三,将理论知识消化吸收后,理论联系实际,熟练应用机制工艺知识制定科学的加工工艺规程指导生产实践,在实际生产中可创造性地解决一些关键问题,达到事半功倍的效果。从科学技术与生产力的关系上讲,该技术的应用证明了科学技术可以转化为生产力,钳工此方面的能力也是钳工最重要专业理论运用能力,我国近几年大国工匠表彰都有钳工的身影,他们为我国大国重器制造作出了重大贡献。