SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器底殼的加工

SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器底殼的加工摘要:文章主要介紹了SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器重要零件一一底殼的加工工藝過程，包括工藝路線的制定、工藝結(jié)構(gòu)分析、工裝設(shè)計、使用中的注意事項、刀具和切削參數(shù)的選擇方面等內(nèi)容，著重分析了機加工過程中的重點、難點，并對影響加工精度的外在和內(nèi)在因素進行了歸納分析，總結(jié)了加工底殼類零件的一些方法和經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器；底殼;加工工藝中圖分類號：U284.72文獻標(biāo)識碼：A文章編號:1000-8136（2010）05-0023-03ZYJ7型電動液壓轉(zhuǎn)轍機（又稱主機）及其配套的SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器（又稱付機，是為滿足中國鐵路提速線路需要而研制的新型道岔轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它能轉(zhuǎn)換和鎖閉國內(nèi)外現(xiàn)有的各種規(guī)格型號的內(nèi)、外鎖閉道岔，并能正確反映尖軌及可動心轍叉的位置和狀態(tài)。SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器（結(jié)構(gòu)見圖1）本身不帶有動力機構(gòu)，通過液壓油管與主機共用一套動力系統(tǒng)，主要由轉(zhuǎn)換鎖閉機構(gòu)、擠脫和表示機構(gòu)等組成。底殼是付機的關(guān)鍵零件，起主要的防護和支撐作用，其材料為質(zhì)量較輕的鑄造鋁合金（合金牌號：ZAlSi9Mg;合金代號：ZL104）鑄造方法為砂型鑄造或低壓鑄造1底殼結(jié)構(gòu)分析、加工要求、加工難點底殼結(jié)構(gòu)見圖2。桿架面A、B和方孔套A、B及內(nèi)腔各平面之間尺寸要求較為嚴格，內(nèi)腔各平面須通過精銃加工完成。方孔套A、B孔直徑70mm須通過精鍍加工完成。地腳平面及殼壁上緣面粗銃即可，其余均為平面光孔和螺紋孔，沒有太大加工難度。該零件屬于薄壁腔體類零件，除前壁只有打孔工序外，其余5面均需要進行銃削加工。由于零件尺寸較大，水平方向左右面距離達到750mm,尤其是內(nèi)腔中油缸滑動側(cè)立面和方孔套定位圓以及接點座定位孔之間有嚴格的尺寸精度，給加工設(shè)備提由了比較高的要求。另有此零件四周壁厚均為6mm左右,裝夾壓緊過程中為手工操作，用力不均或者用力過大都會不可避免地由現(xiàn)零件的變形等影響加工精度的問題。2工藝路線制訂擬定以下兩套工藝方案:A銃基準(zhǔn)面-銃定位面-銃桿架面-銃方孔套處圓端面-銃地腳孔處-銃進線孔處-銃封口蓋處-銃內(nèi)腔各平面-鍵方孔套處圓孔-插槽。B銃基準(zhǔn)面-鍵方孔套處圓孔-銃定位面-銃桿架面-銃方孔套處圓端面-銃地腳孔處-銃進線孔處-銃封口蓋處-銃內(nèi)腔各平面-插槽。以上A方案工藝銜接比較好，需求工裝簡易但是鏈孔時位置度會難以保證，影響產(chǎn)品合格率。B方案鏈孔后以其孔為基準(zhǔn)進行其他各工序，有利于保證加工精度。缺點是工裝要求比較高，工序周轉(zhuǎn)較為頻繁。本著質(zhì)量第一的原則選擇B方案為施行方案。3工藝分析該工件的材料為鑄鋁,ZAlSi9Mgo加工之前首先是基準(zhǔn)選擇的問題。實際情況來看，由于設(shè)備的局限，方孔套定位圓是委托外協(xié)單位加工，其余均由本單位自行加工完成。外協(xié)單位鏈孔工序之后，勢必留下加工基準(zhǔn)重新選擇的問題。如果以兩同軸孔作為銃削內(nèi)腔和兩側(cè)桿架面的基準(zhǔn)，則制作工裝比較復(fù)雜。如果重新設(shè)定新的基準(zhǔn)，則會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，影響各部位尤其是內(nèi)腔的尺寸精度，產(chǎn)生廢品。所以,本著質(zhì)量為先的原則，我們以此圓孔作定位來進行其余位置的加工：地腳面、殼壁上緣面、桿架A、B面、內(nèi)腔各平面以及各孔。其中地腳面、殼壁上緣面只有垂直高度方面的要求，可在普通的立式銃床上加工，但是地腳面作為后續(xù)加工的精基準(zhǔn)之一，需有較高的平面度要求，在工件的裝夾壓緊過程中須注意變形回彈問題。桿架A、B面除了長度方面TOC\o"1-5"\h\z的要求，其上各螺紋孔與油缸側(cè)立面的位置度要求比較高，由于壁厚較薄的原因，必須注意螺紋孔位置偏斜損壞的問題，因此每批毛坯回廠須經(jīng)劃線以分析各關(guān)鍵位置是否有足夠的加工余量。我們擬采用臥式銃床進行兩個桿架立面的加工，同時考慮設(shè)計夾具來保證基準(zhǔn)的統(tǒng)一性。內(nèi)腔各平面是加工的重點部位，其中又以油缸側(cè)立面與方孔套同軸圓之間的尺寸要求為重中之重。鑒于此，我們將此道工序安排在立式加工中心上一次裝夾完成全部平面的加工，同時設(shè)計夾具統(tǒng)一基準(zhǔn)。4夾緊方式和夾緊力的選擇進行各部分的銃削加工時，夾緊方式的選擇至關(guān)重要。由于底殼屬于薄壁腔體類工件，粗銃時背吃刀量和進給量一般比較大，采用過橋式壓板進行整體壓緊較為合適。在粗銃完成后和精銃之前需要有較長時間的間歇，以使工件的加工殘余應(yīng)力充分釋放，保證精銃的精度。精銃過程中的夾緊力要適當(dāng)減小，以粗銃時的一半左右為宜，同時應(yīng)選用合適的進給量，每齒進給量0.2mm左右為宜。夾緊裝置設(shè)計的是否合理，對保證工件的加工質(zhì)量，縮短工件的裝卸輔助時間，降低工人勞動強度等都有直接影響。我們采用過橋式壓板機構(gòu)，壓力作用點設(shè)于方孔套定位圓正上方處，在保證加工質(zhì)量的情況下，可以快速穩(wěn)定地裝卸工件。5工裝設(shè)計及使用工裝設(shè)計關(guān)鍵是將銃削加工中的基準(zhǔn)統(tǒng)一為方孔套A、B處的同軸圓。根據(jù)6點定位原則，且在不影響工件使用和外形美觀的前提下，可在地腳A、B處銃寬度為10mm?15mm的兩個小平面，作定位的工藝平面，結(jié)合已經(jīng)加工的兩同軸圓與任一桿架面可對其進行合理定位，定為元件采用熱處理后的圓錐型以保證足夠的耐磨度。夾具體材質(zhì)為HT200，是整體鑄造而成，可提供必要的剛度，避免加工過程中產(chǎn)生變形。夾具設(shè)計兼顧到工人的勞動強度比較大，采用變換工位的方法，可在一套夾具上進行多個平面的輪流加工。銃削地腳處工藝平面的夾具結(jié)構(gòu)見圖3。加工底殼之前先將夾具正確安裝在臥式銃床工作臺上，臨床加工圓錐芯軸與定位塊的配合面，保證兩端的定位同軸度不大于0.04mm,同時使二者軸線與夾具上邊緣平行度不大于0.08mmo注意夾具在搬運過程中須輕拿輕放，以防底板斷裂。6加工方法的選擇底殼尺寸較大，達到750mmx480mmx200mm,其加工主要在內(nèi)腔各面的加工，內(nèi)部最大深度為175mm,考慮到各尺寸的關(guān)聯(lián)性及精度問題，在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，只有立式加工中心MV-50可以完成這部分的加工任務(wù)，且須一次裝夾完成所有平面的加工。油缸側(cè)立面垂直方向的兩個通槽可由插床完成，分布于底殼4個側(cè)面的各光孔及螺紋孔可由搖臂鉆完成。7刀具及切削液的選擇底殼材質(zhì)為鑄造鋁合金（代號:ZL104），強度和硬度較低、導(dǎo)熱性好、銃削負荷輕、切削溫度低，但是高速切削的狀態(tài)下普通銃刀和工件間會產(chǎn)生“黏刀”的情況，影響表面粗糙度和刀具的使用壽命。因此，我們選擇專用于有色金屬切削的YG類硬質(zhì)合金銃刀，以減小刀具和工件之間的化學(xué)親合力。進行精銃時，不能選用水溶性切削液，避免已加工表面形成細小的針孔，可以選用煤油或柴油。8切削參數(shù)的選擇底殼鑄件硬度90HBW?110HBW鑄造尺寸公差為CT10級,最大處加工余量達到6mm,以MV-40立式加工中心加工為主，機床功率為7.5kW,所用刀具為YG18硬質(zhì)合金立銃刀。除地腳平面之外均分為粗銃和精銃兩道工序，且精銃之前一般分為兩次切削，這樣可以使負荷分配合適，保證精銃的余量均勻，粗糙度、直線度、平面度較好，同時也可以減少一次銃削切削量大而影響刀具的使用壽命。精加工時，尤其是精銃內(nèi)腔各面時，為了得到較好的表面質(zhì)量，我們要求提高主軸轉(zhuǎn)速，試驗選擇合適的進給量為250mm/min,銃削速度約為300m/min,背吃刀量0.03mm?0.06mm,結(jié)果令人滿意。9加工過程中工件的變形問題及解決方法加工過程中的變形問題是首要問題。影響變形的因素主要有以下幾點：①供貨狀態(tài)和形狀不準(zhǔn)確的影響；②工件安裝時夾緊力的影響；③切削加工后殘余應(yīng)力的影響。針對上述問題經(jīng)過研究我們采取了以下一系列的方法：①粗加工中加大背吃刀量適當(dāng)減小進給量；②采用去應(yīng)力和穩(wěn)定質(zhì)量的回火；③加工中加強工件的冷卻；④在半精加工后增加一道回火工藝。10結(jié)束語車間按以上工藝生產(chǎn)，并經(jīng)過適時的改進，提高了生產(chǎn)率，縮短了關(guān)鍵件供貨周期，減輕了工人的勞動強度，底殼的一次交驗合格率達到了該廠的質(zhì)量目標(biāo)。參考文獻：[1]《信號維護規(guī)則》，鐵運[2000]14號[2]?ZY系歹U電液轉(zhuǎn)轍機》,TB/T2673-2002[3]《機械制造工藝學(xué)》，王啟平編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)生版社,1995[4]《電動液壓道岔轉(zhuǎn)換系統(tǒng)》，紀晏寧主編，中國鐵道由版社,2004[5]《機械加工工藝手冊》，王先逵主編，機械工業(yè)由版社,2007[6]《機械制造基礎(chǔ)》，唐宗軍主編，機械工業(yè)由版社，2000[7]《公差配合與質(zhì)量控制》，趙則祥主編，河南大學(xué)生版社,1999TheSH6TransformationLocksUptheBottomShellProcessingZhouCenAbstract:ThisarticlemainlyintroducedtheSH6transformationlocksuptheimportantcomponentsbottomshellprocessingtechnologicalprocess,includingthecraftroute'sformulation,thecrastructureanalysis,intheworkclothesdesign,theusemattersneedingattention,thecuttingtoolandcuttingparameter'saspectcontentsandsoonchoice,hasanalyzedinthemachiningprocesskeypoint,thedifficultyemphatically,andtoaffectedtheworkingaccur