在葉片類工件的加工過程中,其磨削加工是利用緩進磨床進行的,其定位方式可分為兩大類: 一是利用葉型M 點( 圖1) 進行定位夾緊; 二是利用葉身型面及平面進行組合定位。此類工件在加工中,精度要求較高,一般通過首件磨削計量合格后進行批量加工。在工件加工過程中,加工精度難以保證,易使工件產(chǎn)生松動和定位不穩(wěn)定。 5 z$ @9 w. a+ Q* k! h, i! r. H$ _( X
圖1 改進前工件工藝定位方案 7 n$ S/ `* [" \# ]
一、問題分析與解決方案確定1.原有工藝定位、夾緊特點分析 (1)工件為空間變截面葉片,葉身型面形狀完全是通過理論數(shù)據(jù)靠加工保證。 (2)工件原有定位是靠兩個單一型面進行定位,并且在相應(yīng)部位的葉背型面進行壓緊。 (3)原有夾具結(jié)構(gòu)封閉,壓緊機構(gòu)不便利,并且壓緊采用聯(lián)動機構(gòu),造成壓緊狀態(tài)不穩(wěn)定。 , a; h% J) h6 E9 h. I% C' I* ~, D
2.葉片的型面加工特點分析 (1)葉片的葉身型面和葉背型面在加工中心上加工所得,型面誤差為0.05mm,而實際上工件的型面誤差遠比0.05mm要大,這就給夾具定位造成了一定的誤差。 (2)原有的工序定位基準不是很穩(wěn)定,要想定位穩(wěn)定可靠,就要有很好的基準面,現(xiàn)在是靠兩個型面的截面進行定位。要知道理想的截面就是沒有厚度的面,而我們的定位塊體和壓緊塊體無論如何也不能做成很薄,要考慮強度和耐用度,這里又存在定位誤差。另外定位型面和壓緊型面還存在加工誤差,綜合各種因素產(chǎn)生可定位型面和壓緊型面在加工過程中不能很好地吻合。
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圖2 改進后工件工藝定位方案
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(3)原有壓緊采用杠桿式聯(lián)動機構(gòu),單獨壓緊由于制造、空間限制等原因帶來了很多不便,單獨壓緊還會產(chǎn)生工件翹起現(xiàn)象,進而造成定位不穩(wěn),影響加工。通過對問題存在的根源分析,決定改進原有工序的定位基準和壓緊面。改進后的工序圖如圖2所示。 在新的工藝基準的情況下對葉身葉片型面的加工精度加以控制、提高,以此為基礎(chǔ)改進了夾具的結(jié)構(gòu),進行了重新設(shè)計,夾具結(jié)構(gòu)見圖3。 ) ?0 Y% G$ B. D" _
圖3 改進后夾具結(jié)構(gòu)簡圖
' U$ F( [, V: V5 w' {. q' i, d 二、改進后的工裝夾具的特點
9 c# y& q7 Z% J( _" Y4 m1.定位采用平面定位與葉身型面VI-VI 截面相結(jié)合作為主定位,葉片尾部工藝臺側(cè)面作角向定位,限制了各方向的扭轉(zhuǎn),榫頭處用活動式定位銷限制軸向移動,定位銷加工成尖點小尺寸R形結(jié)構(gòu),力求與工藝要求的理論M點相一致,以保證與定位截面的尺寸。 2.葉身型面定位塊采用可以上下進行微量調(diào)整的結(jié)構(gòu),加工時如果定位型面偏離理論型面過多,可以通過調(diào)整底座上的螺釘使定位件上移,來保證定位的可靠性。定位塊采用機械綜合性能較好的軸承鋼GCr15,硬度53~ 58HRC,型面數(shù)據(jù)按葉片機加余量和產(chǎn)品工件圖的截面數(shù)據(jù)給定,型面偏差與葉片型面偏差一致。型面定位塊的結(jié)構(gòu)如圖4所示。 6 ]) F( ~4 R) j0 ^( N
圖4 型面定位塊結(jié)構(gòu)
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3.壓緊機構(gòu)改變原來的兩截面分別壓緊的方式,采用一個普通壓板進行的螺紋式壓緊結(jié)構(gòu),在型面定位塊的相應(yīng)葉背型面處壓緊,壓塊與壓板做成分體式結(jié)構(gòu),便于使用時按葉片實際進行修正型面; 壓塊采用H62材料防止工件壓傷,這樣可以一次性壓緊葉片,防止了壓緊過程中的松動,壓塊結(jié)構(gòu)形式見圖5。 圖5 壓塊結(jié)構(gòu)圖
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4.改變了原有的封閉式結(jié)構(gòu),做成兩個支承塊,保證兩面到工藝點的距離的精度和兩支承塊底面的高度一致性,從而保證夾具在加工中的翻面使用,不用過大地調(diào)整機床砂輪的行程,改善了原有的操作不便的現(xiàn)象。
; c. Y+ j8 _6 J2 ?1 C 三、葉片加工其他定位夾緊方式夾具應(yīng)用( @ e9 b. Q j0 K0 E& X
在葉片的加工中,加工方法和定位方式有多種,采用葉片本身的平面基準及葉身型面組合定位、利用方箱澆注低熔點合金進行葉片定位加工的方法最為常用(如圖6、圖7所示)。
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圖6 利用方箱定位加工
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圖7 利用平面定位加工 8 T" x3 R* z" a& c$ ~: H5 o' D- H1 m
四、結(jié)語
2 Z. [; d v: K, L8 {7 X通過以上分析可知,對葉片緩進磨削夾具的結(jié)構(gòu)、葉片磨削加工中夾具定位及夾緊方式進行改進,可以改善工件定位、裝夾狀態(tài),充分利用平面工藝基準進行定位,保證工件在加工過程中不產(chǎn)生位置變化,定位可靠,從而保證工件的加工精度。 - k' q. M/ ?! T8 y. L! q1 u
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