扇形段框架機(jī)械加工工藝分析論文

　　摘要：通過對機(jī)械加工工藝的研究，并對基準(zhǔn)的確定、路線的選擇、程序的編排進(jìn)行分析，保證了扇形段框架的形位公差，提高了生產(chǎn)效率，滿足了產(chǎn)線需求，保障公司主要產(chǎn)線重點(diǎn)設(shè)備順行。

　　關(guān)鍵詞：扇形段；加工；基準(zhǔn)

　　扇形段框架分為水平段、矯直段、彎曲段和0號(hào)段，每組包含外弧框架和內(nèi)弧框架兩種，是連鑄機(jī)上的關(guān)鍵部件，支撐著鑄流導(dǎo)輥、驅(qū)動(dòng)輥、液壓夾緊裝置等部件，對連鑄的生產(chǎn)順行起到關(guān)鍵作用。因此，保證扇形段框架的內(nèi)在質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)扇形段功能的關(guān)鍵，鑒于此需要對機(jī)加工工藝進(jìn)行深入研究。

　　1工藝路線

　　1.1擬定工藝路線的一般原則

　　1）先加工基準(zhǔn)面：加工作為定位基準(zhǔn)的表面，以便為后續(xù)各工序的加工提供統(tǒng)一的基準(zhǔn)；2）劃分加工階段：分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段，保證加工質(zhì)量、提高效率、安排熱處理以及及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷等；3）先孔后面：保證平面和孔的位置精度，而且對平面上的孔的加工帶來方便；4）主要表面的光整加工，應(yīng)放在最后，以免加工后的表面，由于后續(xù)工序間的轉(zhuǎn)運(yùn)和安裝而受損[1]。

　　1.2確定工藝路線的具體原則

　　1）為了保證加工精度，將粗、精加工分開進(jìn)行。由于粗加工時(shí)余量大，外表比較硬，其所受切削力和夾緊力都比較大，加上切削不均勻，易產(chǎn)生大量熱量，在工件表面形成硬化現(xiàn)象。該硬化層直接對工件內(nèi)部形成較大的應(yīng)力，使工件變形。如果粗、精加工連續(xù)進(jìn)行，那么精加工后的零件精度會(huì)因?yàn)閼?yīng)力的重新分布而很快喪失。為減少應(yīng)力集中，在粗加工后應(yīng)進(jìn)行低溫退火或者時(shí)效處理來消除內(nèi)應(yīng)力，減少工件變形；2）在機(jī)械加工工藝中，在加工前先要對毛坯零件進(jìn)行熱處理，以達(dá)到改善金屬的切削加工性能，為消除內(nèi)應(yīng)力；3）合理選用設(shè)備。粗加工不要求有較高的加工精度，所以應(yīng)在功率較大、精度不太高的機(jī)床上進(jìn)行，如重型車床、端面銑床等。精加工工序則要求用較高精度的機(jī)床加工，如數(shù)控車（鏜）床、線切割等。這樣既能充分發(fā)揮設(shè)備能力，又能延長精密機(jī)床的使用壽命，對提高加工效率、減輕工作量起到關(guān)鍵作用。

　　2加工設(shè)備及輔助措施

　　此內(nèi)外弧框架由于精度要求高，形位公差嚴(yán)，工作量大選在XK2130數(shù)控龍門鏜銑床上加工，在此機(jī)床上加工要考慮多個(gè)方面的因素，以保證其精度[2]。1）墊鐵。由于活件的外形處于機(jī)床Y、W、Z三個(gè)方向極限附近，經(jīng)過細(xì)致的測量墊鐵的高度為410±5mm；2）翻活難度大。由于活件較大，公差要求較嚴(yán)，輕度的碰撞都有可能引起活件的變形，公差難以保證，在翻活在過程中，為了避免引起碰撞，采用行車雙鉤在空中完成翻面；3）加工難度大，形位公差要求嚴(yán)。經(jīng)過認(rèn)真分析、研究、計(jì)算，把所加工的尺寸進(jìn)行分組，分塊加工，合理選擇基準(zhǔn)，以保證所有尺寸的形位公差。

　　3加工方案制定

　　采用基準(zhǔn)先行原則，先加工625±0.05下平面，也就是裝配基準(zhǔn)面，然后加工625±0.05上平面、4-120×110、面4-485×90、4-435×90、625±0.05上平面各45P9槽、φ19.5H11孔成。對于625±0.05尺寸，采用互為基準(zhǔn)原則，并且先行加工以便保證4-120×110面、4-485×90、4-435×90、625±0.05上平面各45P9槽、φ19.5H11孔尺寸的形位公差。在加工625±0.05尺寸時(shí)，先以625±0.05下平面為基準(zhǔn)，先對625±0.05、1440±0.05上平面進(jìn)行粗加工，留3mm余量，同時(shí)對4-120×110四個(gè)小塊內(nèi)側(cè)面和外側(cè)面見光，保證平面度，作為找正塊使用，然后進(jìn)行翻面，粗加工基準(zhǔn)面、280H8槽型、60×175槽型、90×190槽型、2265兩側(cè)面，兩邊各留2mm量。翻活以基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)，按找正塊找正粗加工45P9槽型，該槽加工成槽寬40槽深14，加工（625-3）大平面（3mm為所焊不銹鋼層厚度）、1440±0.05上平面留2mm量，然后轉(zhuǎn)焊不銹鋼層，焊完后以1440±0.05上平面為基準(zhǔn)，加工625±0.05下平面、280H8槽型、60×175槽型、90×190槽型尺寸成，保證625±0.05尺寸下平面的平面度。再次翻活以625±0.05下平面為基準(zhǔn)，加工4-120×110面、4-485×90、4-435×90尺寸成，然后加工各油孔、水孔、鍵槽。在加工各油孔、水孔、鍵槽時(shí)，在加工這么多孔和槽時(shí)，要保證各孔槽之間的位置精度，必須用同一個(gè)基準(zhǔn)進(jìn)行加工。由于機(jī)床內(nèi)部只有四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，對那么多的孔與槽無法實(shí)現(xiàn)孔槽之間的位置精度。經(jīng)過探討，深挖機(jī)床潛力，我們采用基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則來加工140個(gè)孔與7個(gè)槽，也就是以625±0.05尺寸的下平面為基準(zhǔn)，再以625±0.05尺寸上面多塊上的一個(gè)孔為基準(zhǔn)，利用坐標(biāo)平移指令TRANS進(jìn)行編程加工，也就是一種虛擬的坐標(biāo)平移[3]。這樣不僅所有的孔及槽形位公差得以保證,而且使編程簡便。（對所有φ19.5H11的孔徑用深度可以通過調(diào)整其相應(yīng)的尺寸值來完成加工,從而保證這些孔尺寸的一致性）。

　　4結(jié)束語

　　通過此方法很好的完成了對內(nèi)外弧框架的加工，各形位公差精度得到的保證，在生產(chǎn)線上進(jìn)行了進(jìn)一步的試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到甚至超過工作要求。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]濮良貴.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2004.

　　[2]王愛玲.機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2009.

　　[3]何月秋.電焊工技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.