1 概述
變速器箱體是機(jī)械式傳動壓路機(jī)上的重要零件，其加工質(zhì)量的好壞將直接影響到壓路機(jī)傳動系統(tǒng)的使用效果。我公司產(chǎn)品所使用的變速器箱體(圖1)材料為HT200。該變速器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便和動作可靠的特點(diǎn)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我公司所產(chǎn)的LSS系列振動壓路機(jī)上。以往箱體加工是在龍門刨床、鏜床和鉆床上完成平面、軸承擋孔和連接孔的加工，生產(chǎn)效率低且加工質(zhì)量難以保證，為解決上述問題，我公司引進(jìn)了以太韓國大宇公司制造的ACE HM800臥式加工中心進(jìn)行箱體加工，取得了很好的應(yīng)用效果。
　　2 零件工藝過程分析及工序安排
箱體類工件具有以下幾個特點(diǎn)：一是加工內(nèi)容多，需頻繁更換機(jī)床、刀具；二是加工精度要求高，采用普通機(jī)床加工質(zhì)量難以保證，且由于工藝流程長，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，生產(chǎn)效率難以提高；三是形狀復(fù)雜，且大部分為薄壁殼體，工件剛度差，較難裝加。采用數(shù)控加工中心進(jìn)行箱體加工，憑借加工中心自身的精度和加工效率高、剛度好和自動換刀的特點(diǎn)。只要制定好工藝流程，設(shè)計采用合理的專用夾具和刀具，就完全可以解決上述問題。鑒于該設(shè)備為雙工作臺，因此，我們將該工件B、C面上各種加工要素加工放在01工作臺上完成(加工工序1)，其余G、H及排擋側(cè)面的加工要素放在02工作臺上完成(加工工序2)，根據(jù)上述工序安排，設(shè)計相應(yīng)的專用夾具。
　　3 毛坯準(zhǔn)備
工件上加工中心前的準(zhǔn)備工序由其它設(shè)備來完成，如零件圖1上G、H兩側(cè)面的粗加工，放在普通機(jī)床上加工，這樣一是減少了大余量加工造成的熱變形；二是為了加工中心提供了必要的定位基準(zhǔn)；三是提高了加工效率。兩側(cè)面刨完后，以G面為基準(zhǔn)(與加工中心加工時基準(zhǔn)一致)將工件平放鉗工臺上，鉗工按圖1劃出B、C面精加工線及箱體K、H(兩側(cè))各面中心基準(zhǔn)線，供加工中心校正用。
　　4 工序1夾具的設(shè)計和使用及加工工藝過程
　　4.1 工藝過程及夾具的結(jié)構(gòu)和使用
按照前文所述，工序1的加工工序主要包括B、C面精銑，以及C面上6-φ18孔(F)的鉆削。為提高加工質(zhì)量和效率，針對該工序的加工特點(diǎn)設(shè)計了一套專用夾具(圖2)，該夾具由壓板1彈性定位銷2、定位銷3、彈性定位銷4調(diào)整螺栓5和底板6組成。使用時，工件D面平放在四個高度可調(diào)的定位銷3組成的平面上，夾具上有兩個彈性定位銷2、4與工件上D、E孔配合，即形成一個典型的一面兩銷定位，定位銷2、4設(shè)計成彈性的，這是因為工件基準(zhǔn)孔為毛基準(zhǔn)，其鑄造孔徑是不規(guī)則的，由于定位銷具有彈性，即使孔徑變化，工件G表面仍然能夠靠平在4個定位銷組成的平面上，從而使工件能夠快速初定位。該夾具為采用孔系組合夾具，可快速拼裝和調(diào)整，并具有定位精度高，加緊牢固可靠，適合小批量多品種的生產(chǎn)特點(diǎn)。
　　4.2 工件校正
以刀庫中的鉆頭為校正工具，并使主軸以1000r/min的速度旋轉(zhuǎn)，在兩側(cè)F面水平基準(zhǔn)線起止處鉆頭微切工件表面進(jìn)行試切，根據(jù)試切點(diǎn)與基準(zhǔn)線的相對位置，確定工件左右中心線是否在同一水平上，校正號工件F面兩側(cè)水平后，工作臺旋轉(zhuǎn)90°位置，采用同樣的方法校正工件B、C兩面基準(zhǔn)線。最后移動Z軸，校正工件H面中心基準(zhǔn)線，看劃的線是否在中心上，如果不在，松或緊夾具上的調(diào)整螺栓5，微調(diào)工件位置，直到校正為止。各基準(zhǔn)線均校正好后，用壓板1將工件壓緊。
　　4.3 工件坐標(biāo)找正
較正好工件后，需要找正B、C兩個加工面的工件坐標(biāo)系，設(shè)定工件C面坐標(biāo)系位G54，B面坐標(biāo)系位G55，選擇功能開關(guān)至手動輸入位置(MDI)，讓工件B面面向主軸，調(diào)用鉆頭刀具，鉆頭對準(zhǔn)箱體上事先劃好的X和Y軸方向中心線，然后看NC顯示器上機(jī)械坐標(biāo)的X軸和Y軸坐標(biāo)值，并在工件坐標(biāo)系G55中輸入該X坐標(biāo)值，然后用1250mm(機(jī)床X軸圓點(diǎn)坐標(biāo))減去X軸坐標(biāo)所得的數(shù)值輸入G54坐標(biāo)系的X坐標(biāo)。由于工件水平方向已經(jīng)校正，因此，兩坐標(biāo)系中的Y坐標(biāo)值相同，按照顯示器線實(shí)的坐標(biāo)值輸入兩坐標(biāo)系即可。兩坐標(biāo)系的Z坐標(biāo)值采用試切的方法確定。
　　5 工序2夾具的設(shè)計和適用及工藝過程
該工序的主要加工工藝是個軸承孔的鏜削加工，G、H及排擋側(cè)面的銑削加工及各面上聯(lián)接孔的鉆孔及攻絲。此工序的專用夾具(圖3)主要是由壓板1、墊板2、定位銷3、底板4構(gòu)成，校正后緊固在02工作臺上。具體使用方法是：工件加工好的C底板平放于02號工作臺專用夾具的墊板2上，并以夾具上兩個定位銷3為定位基準(zhǔn)插入工件上上道工序已加工好的2個F孔中，由于2個F孔的形位精度和尺寸精度較高，這樣就可以將工件精確定位在夾具上，同時用墊板2上的4個螺栓與其余4個孔配合，上緊螺母，為提高裝夾剛度，再用夾具上4個壓板1壓緊工件，這樣就將工件牢牢地固定在夾具上。調(diào)出相應(yīng)加工程序，執(zhí)行程序即可加工箱體工序2的各加工要素了。夾具再設(shè)計時嚴(yán)格確保了夾具中心、側(cè)面基準(zhǔn)與工作臺中心、側(cè)面基準(zhǔn)高度一致，這樣2個定位銷的中心就可以看作為工作臺的中心，通過采用2個定位銷精確定位，工件裝夾后，工件中心與工作臺中心基本重合，工件在加裝后就不需要進(jìn)行校正了，從而提高了工件的定位精度