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沈阳市金艺施封锁厂
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查看更多>批量生产异形件！生产批量异形件？
发布于 2019年11月21日
[摘要]近年来，随着工业的发展，机械自动化程度不断在提高，标准件大批量生产都有想配套的设备和较为成熟的工艺，相对的非标异形件对单件和小批量生产还是可以采用四爪卡盘进行装夹，但车削加工有一定难度。实际生产中如果遇上大批量生产的零件，则需要采取一些相应的技术措施，如设计专用夹具、改进刀具和加工方法等解决生产中遇到的问题，使其在批量生产中发挥最大的作用。
近年来，随着工业的发展，机械自动化程度不断在提高，标准件大批量生产都有想配套的设备和较为成熟的工艺，相对的对单件和小批量生产还是可以采用四爪卡盘进行装夹，但车削加工有一定难度。实际生产中如果遇上大批量生产的零件，则需要采取一些相应的技术措施，如设计专用夹具、改进刀具和加工方法等解决生产中遇到的问题，使其在批量生产中发挥最大的作用。
一、异形件工艺分析
异形件如图1所示，材料选择为黄铜（HMn58－2），中批量生产。工序主要在车床加工，要求有：φ23.5mm内孔，倒角C2，总长223.5±0.5mm，并保证φ23.5mm的内孔与φ40的孔同轴度0.25。其余表面均在上道序加工完毕，总长有4mm余量。先使用的设备为CA6140普通车床。
二、车床专用夹具使用分析
在CA6140普通车床上加工，利用专用夹具（如图2所示）进行装夹以提高效率。加工工序是夹具板安装在四爪卡盘上，并校正，然后将工件大面贴在夹具板上，然后分别用两组M12螺栓和M12的螺母通过工件上φ12.5的孔，将工件连接并夹紧在夹具板上。其加工走刀路线如图3所示。
三、存在问题分析
在产品改进前按照上诉方案加工，经批量加工后发现两个问题：
（1）φ23.5mm的内孔与φ40的孔同轴度无法保证。这里所使用的夹具形状为板快状，安装时将工件的大侧面帖在夹具板上，下侧面有两颗M6的螺栓定位，左侧面有一颗M6螺钉定位。从定位原理上分析，这套夹具构成六点定位原理，限制工件的六个自由度。先分析工件在夹具中的定位误差，由图一可知，φ23.5的内孔的工艺基准为φ40的外圆，因此定位中就产生了基准不重合误差，如图4所示。
以大侧面定位时，夹具的定位基准在大侧面上，与φ40的外圆的轴心线存在尺寸公差问题，△d1＝（12.15－11.85）／2＝0.15mm，同理，以下侧面定位过程中也存在着同样的问题，△d2＝（90.2－89.8）／2＝0.2mm，T1和T2将会被代入本工序中来。
根据定位误差的使用要求，一般的有公式：△d≤（1／5～1／3）*T （T为工序公差）就是同轴度0．25mm，则△d≤（1／5～1／3）*0．25＝0.05mm～0.083mm，也就是说△d最大只能在0.083mm，而本列中仅△d1＝0.15mm这一项就大大超过使用要求，并且在没有分析夹具安装误差、夹具的对定误差、加工过程误差，所以说在加工过成中同轴度要求将无法批量保证。
（2）加工效率较低，零件车加工时，端面车两刀至尺寸用时25s，因内孔尺寸公差较大，有0.16mm，可以用φ23．5的钻头一次打出，用时20s。倒角C2，用时8s。工件采用两颗M12的螺栓手工连接并紧固，用时较长50s，那么单件总用时1分43秒，可以说装夹时间占加工用时一半时间，而且劳动强度大，故加工效率低，每班只能生产200件左右。
异形件如图1所示，材料选择为黄铜（HMn58－2），中批量生产。工序主要在车床加工，要求有：φ23.5mm内孔，倒角C2，总长223.5±0.5mm，并保证φ23.5mm的内孔与φ40的孔同轴度0.25。其余表面均在上道序加工完毕，总长有4mm余量。先使用的设备为CA6140普通车床。
二、车床专用夹具使用分析
在CA6140普通车床上加工，利用专用夹具（如图2所示）进行装夹以提高效率。加工工序是夹具板安装在四爪卡盘上，并校正，然后将工件大面贴在夹具板上，然后分别用两组M12螺栓和M12的螺母通过工件上φ12.5的孔，将工件连接并夹紧在夹具板上。其加工走刀路线如图3所示。
三、存在问题分析
在产品改进前按照上诉方案加工，经批量加工后发现两个问题：
（1）φ23.5mm的内孔与φ40的孔同轴度无法保证。这里所使用的夹具形状为板快状，安装时将工件的大侧面帖在夹具板上，下侧面有两颗M6的螺栓定位，左侧面有一颗M6螺钉定位。从定位原理上分析，这套夹具构成六点定位原理，限制工件的六个自由度。先分析工件在夹具中的定位误差，由图一可知，φ23.5的内孔的工艺基准为φ40的外圆，因此定位中就产生了基准不重合误差，如图4所示。
以大侧面定位时，夹具的定位基准在大侧面上，与φ40的外圆的轴心线存在尺寸公差问题，△d1＝（12.15－11.85）／2＝0.15mm，同理，以下侧面定位过程中也存在着同样的问题，△d2＝（90.2－89.8）／2＝0.2mm，T1和T2将会被代入本工序中来。
根据定位误差的使用要求，一般的有公式：△d≤（1／5～1／3）*T （T为工序公差）就是同轴度0．25mm，则△d≤（1／5～1／3）*0．25＝0.05mm～0.083mm，也就是说△d最大只能在0.083mm，而本列中仅△d1＝0.15mm这一项就大大超过使用要求，并且在没有分析夹具安装误差、夹具的对定误差、加工过程误差，所以说在加工过成中同轴度要求将无法批量保证。
（2）加工效率较低，零件车加工时，端面车两刀至尺寸用时25s，因内孔尺寸公差较大，有0.16mm，可以用φ23．5的钻头一次打出，用时20s。倒角C2，用时8s。工件采用两颗M12的螺栓手工连接并紧固，用时较长50s，那么单件总用时1分43秒，可以说装夹时间占加工用时一半时间，而且劳动强度大，故加工效率低，每班只能生产200件左右。
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