1. 問題分析
如圖1所示為余姚市麥斯特 電子科技有限公司生產(chǎn)的超長異 型薄壁不銹鋼產(chǎn)品全剖視圖,材 料為304不銹鋼,該產(chǎn)品總長度為 5 430mm,總寬為88.1mm,總高 為 58.36mm0
由圖1可見,產(chǎn)品處厚度 為3mm,且不鎊鋼具有塑性大、 韌性高和導(dǎo)熱率低的特點(diǎn),易形 成刀具高溫,從而產(chǎn)生切屑瘤, 使切削阻力變大,薄壁處容易產(chǎn) 生變形現(xiàn)象。產(chǎn)品還具有較高的形位公差要求。對于長條型不銹 鋼產(chǎn)品的加工,難免會出現(xiàn)整體 變形現(xiàn)象。要使總長5 430mm的 長不銹鋼工件加工出來的形位公 差在要求的公差范圍之內(nèi),其工 裝的合理設(shè)計(jì)成了能否加工出合 格產(chǎn)品的關(guān)鍵;其次,產(chǎn)品有一 條寬30mm的貫穿的斜槽和直徑 為8mm的通孔,人們的第一反應(yīng) 往往會考慮使用五軸數(shù)控機(jī)床進(jìn) 行加工。如果使用三軸機(jī)床能夠 完成圖樣的加工要求,那就會給 客戶帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1. 相應(yīng)的加工方案(包括 工裝設(shè)計(jì))
(1) 工序1:利用萬向角度 銑頭(見圖2)加工上方斜面與 斜孔。
工件材料為長條型304不銹 鋼,先加工上方斜面與斜孔,斜 面均為規(guī)則角度斜面,可用萬向 角度頭加工,一次加工到位。角 度頭加工斜面主要有以下特點(diǎn): ①效率高。角度頭輸出端可夾持 bt錐度刀柄,根據(jù)不同的加工要 求可隨意更換不同類型的刀具, 無論斜面或者側(cè)面加工均可一次 加工成型,大大節(jié)省了傳統(tǒng)斜面 爬面的加工時(shí)間。②表面粗糙度質(zhì)量高。與傳統(tǒng)的加工斜面方式 相比,角度頭銑斜面具有無接刀 痕的優(yōu)點(diǎn),因此加工出的斜面表 面粗糙度質(zhì)量也相對比較高。③ 可斜面鉆孔和剛性攻牙。以此工 件為例,要想在普通三軸加工中 心上加工0 8mm斜孔,就必須 利用分度頭或者制作相對應(yīng)的角 度工裝,而分度頭根本無法裝夾 一個(gè)總長5 430mm的工件。如果 制作工裝的話,投入成本過大, 而且所加工出來的孔中心角度未 必能達(dá)到要求。角度銑頭可在 ±120。內(nèi)任意一度一調(diào)調(diào)角度, 并且角度定位方式為插銷定位 式,不但定位剛性足,且其定位 的角度誤差可控制在萬分之一度 以內(nèi),大大提高了孔位與工件的 位置公差。
工序2:利用工裝(見 圖3)加工下方平面與圓弧面。 此工裝由數(shù)個(gè)墊塊組成,都是由線切割加工,所以成本較 低,而且一致性非常好,每個(gè)墊 塊在線切割時(shí)都有輪廓單邊偏移
0. 01mm,能夠與精加工后的工件 過度配合。墊塊間距為200mm, 能保證在加工中的平穩(wěn)性,使工 件加工表面粗糙度質(zhì)量提高。圖4 所示為加工實(shí)況圖,圖5所示為加 工出的成品。
3. 結(jié)語
此加工案例中利用萬向角度 銑頭和巧妙的工裝設(shè)計(jì),解決了 長條型帶斜面的不銹鋼產(chǎn)品在三 軸加工中心上加工的問題,大大 提高了加工效率和加工精度,并 且大大降低了加工成本。所加工 出來的斜面表面質(zhì)量都非常好, 得到了客戶的好評與肯定,也為 客戶帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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