用非常规工艺和编程方法实现高加工精度
点击数：7575 次 录入时间：03-04 11:58:51 整理：http://www.55dianzi.com 机床
近几年来，机械制造业设备的数控化率越来越高，数控机床的应用开始普及。与普通机床相比，加工中心具有许多显著的工艺特点以及编程技巧，如柔性大、效率高、便于实现计算机辅助制造等。在东风柳州汽车有限公司“减速器壳总成”项目调试加工高精度零件的案例中，由于加工中心的使用打破了传统的生产模式，原有的生产工艺已不能满足工件的精度要求。经过有益的探索和实践，东风柳州汽车有限公司采用非常规工艺和编程方法实现了工件的高加工精度。问题的提出
东风柳州汽车有限公司生产的减速器壳总成，在实际加工中，采用韩国大宇生产的ACE-HM800卧式加工中心进行加工。在加工过程中，按常规的加工工艺(Ø124孔、Ø140孔、Ø120孔和Ø120.05孔全部采用调头加工，即工作台回转180°)和常规的编程方法进行编程调试加工。其结果是，只能保证垂直度、对称度、全跳动、平行度四个精度指标中的两项达到精度要求。针对这一问题，东风柳州汽车有限公司采取调整坐标的方法进行反复调试，但仍无法达到图纸要求，加工难度非常大。原因的分析
针对加工难题，为查找原因，东风柳州汽车有限公司对零件精度、设备精度、加工工艺、编程方法进行了全面分析。1. 零件精度分析
从图1中可以看出:该零件的精度要求较高。其中，Ø124H6孔精度要求非常高，特别是位置公差中的垂直度、对称度、全跳动、平行度的精度要求。- Ø120和Ø120.05孔的公共轴线对A-B基准的对称度误差不小于0.05mm。此处看起来精度要求不高，但仔细分析后发现其精度要求其实是比较严格的。因为，A-B测量位置延伸到Ø120和Ø120.05孔的公共轴线有较长距离，在测量基准时，测量出的误差延伸到Ø120和Ø120.05孔的公共轴线处误差会放大3.5倍左右。为此，要保证该项精度，Y坐标方向的孔距误差需控制在±0.005mm之内。
- Ø120和Ø120.05孔的公共轴线对A-B基准的垂直度误差不小于0.02/100mm的这个要求也是非常高的，相当于镗Ø124孔和Ø 140孔时，X轴方向的误差需控制在±0.006mm内。
- C端面和D端面对基准A-B的全跳动误差小于0.03mm，要求镗刀主偏角误差要小。
- D端面对C基准的平行度误差小于0.02mm，精度要求非常高。为保证精度要求，需采用在同一面加工两端面的加工工艺。
2. 设备精度分析
- 设备型号及名称:ACE-HM800卧式加工中心：
- 设备规格:工作台尺寸800mm×800mm：
- X/Y/Z定位精度(JIS标准):X轴±0.005mm，Y轴±0.005mm，Z轴±0.005mm：(ISO标准为0.018mm)：
- X/Y/Z重复定位精度(JIS标准):X轴±0.002 mm，Y轴±0.002 mm，Z轴±0.002mm：(ISO标准为0.012mm)：
- X/Y/Z反向间隙:ISO标准为0.023。
通过分析零件精度和设备精度，我们发现按常规加工工艺和编程方法，机床的加工精度难以达到工艺要求。3. 加工工艺方案分析
- Ø124H6孔原来的加工工艺为为粗镗-精镗，较难保证精度要求，需调整为:粗镗-半精镗-精镗孔：
- 零件的垂直度、对称度、全跳动、平行度的高精度要求决定了精镗Ø124孔和Ø140孔必需在同一面进行加工，不能采用工作台回转180°的调头加工方法。同样，精镗Ø120和Ø120.05孔也只能采用在同一面的加工方法。因为，调头加工存在工作台回转中心坐标难以准确找正以及坐标受温度影响发生漂移的问题，加工出的孔距误差无法控制在±0.01mm内。
4. 编程方法分析
按常规方法编程时，无需考虑换刀和走刀方向对加工精度的影响。由于考虑到机床丝杠反向间隙对主轴定位精度的影响，需采用非常规的单向走刀方法进行编程，这样加工出的零件位置精度只受到机床的定位精度和重复定位精度的影响。采取措施
工序集中、对加工对象的适应性强，是加工中心的突出特点。经过认真分析，我们发现，在卧式加工中心加工时，采用不调头加工工艺和准确定位编程可大大提高加工零件的精度。虽然编程较麻烦，但可明显提高加工零件的位置公差。同时，我们还借助加工中心的灵活换刀功能，对使用的刀具进行了调整。其具体措施如下: - 为保证C端面和D端面对基准A-B的全跳动误差小于0.03mm，采用山特维克90°主偏角镗刀加工Ø124、Ø140孔和端面：
- Ø140孔和端面采用背镗刀进行精镗：
- 精镗Ø124、Ø140孔在同一面完成：
- 精镗Ø120、Ø120.05孔在同一面完成：
- 按准确定位(即单向走刀)进行编程。
采用以上措施调试后，加工出的零件满足精度要求。经过长期观察，工件加工精度稳定，新工艺完全适用于卧式加工中心。结论
经过有益的探索和尝试，东风柳州汽车有限公司结合实际运用卧式加工中心加工高精度零件，探索出采用编程技巧和改进加工工艺的解决方案，解决了在卧式加工中心上采用常规编程方法和常规加工工艺无法达到的加工精度问题，实现了用卧式加工中心加工高精度零件。
本文关键字：暂无联系方式机床，应用领域 - 机床
