機械手車床加(jiā)工方案的選(xuǎn)擇
作者: 來源: 日期:2017-10-11 15:34:27 人氣:3502
1.加工階段的劃分
機械手車床床身結構上(shàng)的顯著特點是剛性差,易於變(biàn)形,導軌的精度要求又高。在粗加工中切除大量金(jīn)屬後會引起內應力的重新分布使床身變形,從而影響導軌麵的加(jiā)工(gōng)精度。因此在安排工藝時,應將粗精加工(gōng)分開進行。先完成各表麵的粗加工,再完成各表(biǎo)麵的半精加工和精加工,而主要表麵導軌麵的精加工要放在最後進行。這樣,導軌麵的加工精度就不會受到其它表麵的加工或內應力重新(xīn)分布的影響(xiǎng)。
2.工序劃分和安排
根據工藝路線擬定的原則,機械手車(chē)床床(chuáng)身加工過程如機械手機床加工流程表所示。
粗加工後安排時效處理的目的是為了消除內應力(lì)對床身加工精度的(de)影響。對於導軌麵要求淬火的床(chuáng)身,當采(cǎi)用火焰淬火、高頻感應加熱淬火、中頻感應加熱淬火及超音頻感應加熱淬火時,因(yīn)淬火後零件熱變形較大,應安排在磨削導軌麵之前進行。如果采用工頻電接觸淬火時,因熱變(biàn)形很小,一般可安排在磨削導軌麵之後進行。
按照定位基準的選(xuǎn)擇原則,在粗加工階段中(zhōng),一般以導軌麵(miàn)定位(wèi)裝夾,按劃(huá)線找正加工(gōng)底平(píng)麵。然後再(zài)翻轉以底平麵為定位基(jī)準,加工導軌麵及其(qí)它一些重(chóng)要表麵。當批量不大時,在粗加(jiā)工階段,也(yě)可采用先加工導軌表麵(這(zhè)時應以導軌麵本身為粗基(jī)準),然後再加(jiā)工底平麵的工藝順序(xù)。這樣,當導(dǎo)軌麵粗加工(gōng)後如發現不可補救的缺陷(如砂眼、氣孔和縮鬆等(děng))時,即不(bú)再繼續加工,從而(ér)避免了加工底麵及其它一些次要表(biǎo)麵所需作業時間的浪費。
3.時效處理(lǐ)
床身(shēn)結構比(bǐ)較複雜(zá),鑄造時因各部分冷卻速度不一致,會引起收縮不(bú)均勻而產生內應力,床身全部冷卻之後內應力暫時處於平衡狀態。當切削加工從毛坯表麵切去一層金屬後,引起內應力的重新分布,造成床身變形,從而影響零(líng)件的(de)加工精度。因此工(gōng)藝(yì)上必須設法把它消除到(dào)最小程度。
時效處理是消除內應力的主要手段,最常用的方法有兩種:
(1)自然時效
將鑄(zhù)件自然地放置在室外幾個月甚至幾年,經(jīng)受風雨和氣溫變化的影響,使內應力逐漸消失。自然時效生(shēng)產周期長,占地麵積比較(jiào)大。
(2)人工時效
將(jiāng)鑄件平整地放在烘板上,四周(zhōu)均勻受熱,以100℃~500℃/h的速度加熱到(dào)550±15℃,保溫6~8小時,再以(yǐ)300℃/h的速度降低到(dào)350℃後隨爐冷卻。
一(yī)般精度的機床床身(shēn)在(zài)粗加工之後,經過一次人工時效(xiào)處理即可,而精(jīng)度較高的及有特殊要求的機床床身(shēn),需安排兩次人工時效處理。即鑄件—粗加工—人工時效—半(bàn)精加工—人工時效(xiào)—精加工。
目前國內(nèi)外正(zhèng)在不斷地采用(yòng)振動時效消除內應力。這(zhè)種方法消除內應力的原理是:將激振器牢固地固定在機體類零件上,使其產生共振。零(líng)件在共振(zhèn)頻率下便受到了循(xún)環載荷的(de)作用,持續一(yī)段時(shí)間(jiān)後,金屬便產生了局部的(de)微(wēi)觀塑性(xìng)變形,因此,就降低了金屬內部的應力。
振動時效具有成本低、節約能源、設備簡單、易於(yú)操作和生產率高等特點(diǎn)。對於形(xíng)狀複雜的大型機體,隻(zhī)要幾十分鍾的處理就可消(xiāo)除內應力。這(zhè)種方法可用來處理鑄(zhù)造、焊接和鍛造(zào)等方法所獲得的黑色金屬零件,也能用於有色金(jīn)屬零件。
4.導軌麵淬火
為了提高導軌麵的硬度和耐磨性,鑄鐵導軌需進行表麵淬火。常見(jiàn)的表麵淬火方法(fǎ)有:火焰淬火、高頻感應加熱(rè)淬(cuì)火、中頻感應加熱淬火、超音頻感應加熱淬火和(hé)工頻電接觸淬火。
火焰淬火是采用(yòng)氧—乙炔火焰來加熱導軌表麵,有效淬硬深度可達2~4mm。這種方法加熱麵積大,溫度不易控製,導軌變(biàn)形較大,淬(cuì)火後需進(jìn)行(háng)磨(mó)削加工。
高頻感應加熱淬火頻率在70~500kHz之間。有效淬硬深度為1~2mm,淬火質量穩定。生產率也較高,但設備較複雜。中頻感應加(jiā)熱淬火頻率在500~1OOOHz之間。有效淬硬深度為1~3mm,它的優點是:發電(diàn)機組運(yùn)行可(kě)靠,維修操作容易。近年來不少機床導軌表麵采用了中頻感應(yīng)加熱淬火。超音頻感應加熱淬火頻率(lǜ)為20~4okHz。有效淬硬深(shēn)度比(bǐ)高頻感(gǎn)應加熱淬火略深,且沿輪廓分布均勻,彌補了(le)高頻感(gǎn)應加熱淬火、中頻感應加熱淬火對零件淬火(huǒ)時有效淬硬深(shēn)度分布不均的缺陷。
工頻電接觸淬火是用表麵(miàn)刻有波形凸紋的銅輪以(yǐ)一定的速度(1.5~3m/min)在導軌麵上移動(dòng)。經過變壓器的低電壓大電流(U≤3V·I=600A)通(tōng)過銅輪與導(dǎo)軌麵的接觸處,產生相當大的熱量,使(shǐ)導軌麵局部加熱到相變溫度,隨著銅輪的移開,加熱(rè)表麵迅速冷卻形成有效淬硬深度約0.2~0.4mm的硬化條(tiáo)紋。可以通過改變(biàn)電流的大小和銅輪的移動速(sù)度來調節加熱溫度和(hé)有效淬(cuì)硬深度。
這種方(fāng)法的優點是(shì):導軌變(biàn)形小(xiǎo),設備簡單,操作方(fāng)便。其缺點是生產率低。