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304不銹鋼吊裝門五金連接件銑削加工工藝分析
江蘇省淮安技師學(xué)院 高恒星 2014/5/31 9:56:33
摘要：本文介紹了校企合作生產(chǎn)中，在加工中心機(jī)床上批量加工304不銹鋼零件的工藝過程，分析和總結(jié)了不銹鋼吊裝門零件銑削加工工藝。
關(guān)鍵詞：不銹鋼加工 工藝分析 裝夾
前言
銑削加工不銹鋼零件，按不銹鋼種類的不同，加工中會出現(xiàn)不同的問題，但所有的不銹鋼加工均存在加工硬化嚴(yán)重、積屑瘤和切屑容易粘附等弊端，需要根據(jù)實際加工條件，合理確定加工工藝，以保證加工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性要求。學(xué)院實訓(xùn)中心在2012年11月左右，與合作企業(yè)簽訂一批不銹鋼吊裝門零件外貿(mào)訂單生產(chǎn)業(yè)務(wù)，零件材質(zhì)為304不銹鋼，對方提供鍛打毛坯，需要加工數(shù)量為2萬件。零件圖如圖1。
圖1 不銹鋼吊裝門五金連接件
一、零件分析
零件功能分析：該零件為吊裝門五金連接件，其作用是與其它零件裝配后固定吊裝門。要求在滿足零件功能前提下，外表美觀、無明顯缺陷。
生產(chǎn)類型分析：該零件加工數(shù)量為2萬件，屬于批量生產(chǎn)類型，材質(zhì)為304不銹鋼，毛坯料為鍛打件。因為是外貿(mào)訂單，對零件質(zhì)量和交貨期有較高要求。
零件結(jié)構(gòu)特征分析：需要加工結(jié)構(gòu)為M26×1 、M8螺紋孔、雙圓頭通孔、Ø12沉孔、Ø3.6通孔、3×Ø5通孔等。
零件加工技術(shù)要求分析：根據(jù)該零件的功能特點，其加工技術(shù)要求為表面應(yīng)無劃痕、夾傷等影響外觀缺陷，加工結(jié)構(gòu)需要具有一定的對稱度，以確保不銹鋼五金件外形美觀要求；螺紋結(jié)構(gòu)需要與其它螺紋連接件旋合，所以應(yīng)確保螺紋結(jié)構(gòu)牙型完整、深度足夠；各種不同結(jié)構(gòu)和直徑的通孔為其它結(jié)構(gòu)件通過孔，需要保證孔徑實際尺寸必須大于等于基本尺寸；3×Ø5通孔還應(yīng)保證均布等位置要求；為保證與其配合的其它零件能夠正常裝配，各加工結(jié)構(gòu)之間相對位置尺寸應(yīng)保證在±0.1mm以內(nèi)；所有加工部位不能出現(xiàn)毛刺、銳角等缺陷，以確保使用安全。
二、加工工藝分析
該零件外形為板條型結(jié)構(gòu)，需要在不同部位加工雙圓頭槽、通孔、沉孔、均布孔、螺紋等結(jié)構(gòu)；該零件加工數(shù)量為2萬件，數(shù)量較大；對加工質(zhì)量和交貨期有較高要求，因此，根據(jù)該零件結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)類型，選擇在加工中心機(jī)床上加工。
由于該零件可以在一面完成所有結(jié)構(gòu)加工，為保證零件各加工部位的對稱度要求；減少工件裝夾輔助時間，提高加工效率，采用一次性裝夾加工完所有結(jié)構(gòu)。
該零件為批量生產(chǎn)，且為較難加工的304不銹鋼材料，提高加工效率是降低生成成本，提高經(jīng)濟(jì)性的重要手段，因此，首先要考慮生產(chǎn)效率問題。如在加工中心上進(jìn)行一次單件加工，考慮工件裝夾時間、頻繁換刀時間等因素，顯然不能達(dá)到較高的生產(chǎn)效率。為減少工件裝夾時間和減少頻繁換刀，適宜采用多件一次性裝夾加工工藝，在機(jī)床工作行程允許的前提下，盡可能一次性裝夾多個工件，相同結(jié)構(gòu)在一次換刀后全部加工完成，以降低單件工件裝夾和換刀輔助時間。
雙圓頭槽、沉孔、螺紋底孔采用立銑刀加工；鉆Ø3.6通孔、3×Ø5通孔時，由于毛坯表面光滑，麻花鉆難以定心，需要采用中心鉆定位后，再分別鉆孔加工；孔口倒角用45°倒角刀加工，以便去除銳邊和毛刺；螺紋底孔孔口倒角后，螺紋結(jié)構(gòu)采用螺紋銑刀銑削加工。
三、裝夾工藝選擇
根據(jù)加工工藝分析，為確保一次性盡可能裝夾多個毛坯，需要對夾具進(jìn)行設(shè)計。由于該零件非長期生產(chǎn)，因此，在保證裝夾要求的前提下，要盡量減少夾具設(shè)計和制造成本。
采用廢舊鋼材市場存放多年的廢舊板材作為夾具原材料，一方面由于板材露天存放時間久遠(yuǎn)，其內(nèi)應(yīng)力較少，可減少加工后夾具體變形，同時，成本低廉。夾具體零件圖如圖2所示。
圖2 夾具
為保證裝夾精度，夾具背面加工后，調(diào)面安裝在加工中心機(jī)床工作臺上，對零件毛坯安裝的正面進(jìn)行粗、精加工，對安裝接觸面要進(jìn)行去毛刺倒角處理，正面加工后不再從機(jī)床工作臺拆卸下來。工件夾緊裝置采用壓板機(jī)構(gòu)，確保夾緊狀態(tài)安全可靠，拆裝快捷。
四、加工路線選擇
由于該零件難加工結(jié)構(gòu)為三處M26×1螺紋孔，由于304不銹鋼材質(zhì)硬度高、韌性大，導(dǎo)致螺紋加工時間長，且由于刀具磨損，容易出現(xiàn)加工出的螺紋結(jié)構(gòu)達(dá)不到質(zhì)量要求的情況，而導(dǎo)致零件整體報廢，因此需要首先加工螺紋孔；螺紋底孔孔徑較大、深度較深，金屬切削量大，需要采用較大直徑刀具加工，以提高金屬切除率；螺紋加工前需要在底孔孔口倒角，然后銑削螺紋，其它孔需要在加工完成后進(jìn)行倒角，因此，需要兩次倒角加工；不銹鋼表面光滑，麻花鉆在鉆孔前需要有定位孔，以防止孔鉆偏斜，導(dǎo)致位置度誤差或折斷鉆頭。綜合以上分析，零件加工路線為：
第一道工序采用大直徑立銑刀加工三處螺紋（未完，下一頁）
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