扇形段框架機械加工工藝分析論文

　　摘要：通過對機械加工工藝的研究，并對基準的確定、路線的選擇、程序的編排進行分析，保證了扇形段框架的形位公差，提高了生產效率，滿足了產線需求，保障公司主要產線重點設備順行。

　　關鍵詞：扇形段；加工；基準

　　扇形段框架分為水平段、矯直段、彎曲段和0號段，每組包含外弧框架和內弧框架兩種，是連鑄機上的關鍵部件，支撐著鑄流導輥、驅動輥、液壓夾緊裝置等部件，對連鑄的生產順行起到關鍵作用。因此，保證扇形段框架的內在質量，是實現扇形段功能的關鍵，鑒于此需要對機加工工藝進行深入研究。

　　1工藝路線

　　1.1擬定工藝路線的一般原則

　　1）先加工基準面：加工作為定位基準的表面，以便為后續各工序的加工提供統一的基準；2）劃分加工階段：分為粗加工、半精加工和精加工三個階段，保證加工質量、提高效率、安排熱處理以及及時發現毛坯缺陷等；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，應放在最后，以免加工后的表面，由于后續工序間的轉運和安裝而受損[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、精加工分開進行。由于粗加工時余量大，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，易產生大量熱量，在工件表面形成硬化現象。該硬化層直接對工件內部形成較大的應力，使工件變形。如果粗、精加工連續進行，那么精加工后的零件精度會因為應力的重新分布而很快喪失。為減少應力集中，在粗加工后應進行低溫退火或者時效處理來消除內應力，減少工件變形；2）在機械加工工藝中，在加工前先要對毛坯零件進行熱處理，以達到改善金屬的切削加工性能，為消除內應力；3）合理選用設備。粗加工不要求有較高的加工精度，所以應在功率較大、精度不太高的機床上進行，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床加工，如數控車（鏜）床、線切割等。這樣既能充分發揮設備能力，又能延長精密機床的使用壽命，對提高加工效率、減輕工作量起到關鍵作用。

　　2加工設備及輔助措施

　　此內外弧框架由于精度要求高，形位公差嚴，工作量大選在XK2130數控龍門鏜銑床上加工，在此機床上加工要考慮多個方面的因素，以保證其精度[2]。1）墊鐵。由于活件的外形處于機床Y、W、Z三個方向極限附近，經過細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，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。經過認真分析、研究、計算，把所加工的尺寸進行分組，分塊加工，合理選擇基準，以保證所有尺寸的形位公差。

　　3加工方案制定

　　采用基準先行原則，先加工625±0.05下平面，也就是裝配基準面，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，先以625±0.05下平面為基準，先對625±0.05、1440±0.05上平面進行粗加工，留3mm余量，同時對4-120×110四個小塊內側面和外側面見光，保證平面度，作為找正塊使用，然后進行翻面，粗加工基準面、280H8槽型、60×175槽型、90×190槽型、2265兩側面，兩邊各留2mm量。翻活以基準面為基準，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，然后轉焊不銹鋼層，焊完后以1440±0.05上平面為基準，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，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，在加工這么多孔和槽時，要保證各孔槽之間的位置精度，必須用同一個基準進行加工。由于機床內部只有四個坐標點，對那么多的孔與槽無法實現孔槽之間的位置精度。經過探討，深挖機床潛力，我們采用基準統一的原則來加工140個孔與7個槽，也就是以625±0.05尺寸的下平面為基準，再以625±0.05尺寸上面多塊上的一個孔為基準，利用坐標平移指令TRANS進行編程加工，也就是一種虛擬的坐標平移[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整其相應的尺寸值來完成加工,從而保證這些孔尺寸的一致性）。

　　4結束語

　　通過此方法很好的完成了對內外弧框架的加工，各形位公差精度得到的保證，在生產線上進行了進一步的試驗，各項指標均達到甚至超過工作要求。

　　參考文獻：

　　[1]濮良貴.機械設計[M].北京:高等教育出版社,2004.

　　[2]王愛玲.機床數控技術[M].北京:高等教育出版社,2009.

　　[3]何月秋.電焊工技術[M].北京:機械工業出版社,1999.