孟令川
摘要 許多單孔、多孔的套類、連桿、箱體等鑄件,由于制造工藝和技術水平等因素的影響,造成孔位變形、變位、孔距變化、壁厚不均、裂縫、缺口、縮孔、歪斜、偏心等鑄件缺陷。因此,在加工、劃線中必須借料才能保證加工質量。在現有的技術文獻中,借料往往采用多次試劃法、定性分析來確定。本文采用定量判斷法,運用借料量的具體表達式進行借料,在實際使用中效果較好。
關鍵詞 鉆床加工 定位孔 定量判斷
中圖分類號:TG527
一、前言與背景
本人通過青島市范圍內各大鑄造廠和機械制造廠的初步調查:不正確借料造成的報廢占整體加工過程中報廢70%以上,因此對這些形狀復雜的件,除了在加工中借料外,還必須在劃線中借料。如果在劃線中能通過正確借料,那么在加工中就能保證技術要求,不出現報廢品。如果通過劃線借料不能保證加工要求的,就直接報廢,不必要下道工序的加工,造成人、財、物、機、具等資源的浪費。
二、定量判斷法的表達式
(一)套類鑄件的定量判斷表達式。
如圖所示的圓環是一個鑄件的毛坯,其內外圓都要加工,由于鑄造原因造成內外圓偏心較大,需要內外圓同時借料才能確定。
設圓環毛坯尺寸,外圓直徑d1′,內孔直徑D2′,最大壁厚為hmax,最小壁厚為hmin,設加工后外圓直徑為D2,內孔為d1,見下圖一。,設外圓單邊加工余量為δ1、內孔單邊加工余量為δ2,借料后外圓最少加工余量為δ1min,內孔最少加工余量為δ2min,,斜線部分為加工余量,,內外圓中心偏心量為a,見下圖一。
不借料劃線時,見上圖二,加工后工件出現偏心,不能保證產品要求。
采用借料劃線時,見上圖三。
1、確定偏心量a
根據圖3列方程:
hmax+(D1′/2 - a)= D1′/2+ hmin+a
解得:a=(hmax-hmin)/2
2、根據a判斷能否借料
假設圓環借料后如下圖所示:
①若δ1min<0或δ2min<0,或hmin
因此,不能借料的條件是a>δ1 +δ2或hmin ②若δ1min=0或δ2min=0或hmin=h標時雖能借料但屬于危險品 ③若a<δ1 +δ2或hmin>h標,則能借料 (二)箱體、連桿等兩孔距偏小或偏大的借量定量判斷法,現簡單分析如下: 現有一箱體兩軸承孔,毛坯孔距為B′。要求孔距B0,毛坯狀態時,兩孔距偏小,偏小量為a,兩孔加工余量為δ1、δ2,現按三種情況分別劃線如下圖示: 毛坯劃線狀態 1)不借孔距劃線 2)保證孔距前提下,借一孔劃線 3)保證孔距前提下,借兩孔劃線 根據上圖三種劃線情況: 第一種情況:不借料劃線需能保證合理的加工余量,但不能保證孔距B0。第二種情況:一般劃線法,需能保證孔距和一孔加工余量,但另一孔無加工余量。第三種情況:采用借料劃線法,既能保證孔距,又能滿足兩孔的加工余量。 1、確定兩孔距變化量a,毛坯孔距為B0′與圖紙要求孔距為B0之差,即a= B0′- B0,當a>0,孔距偏大,當a<0,孔距偏小。 2、根據a判斷能否借料 ①若a>δ1+δ2,則不能借料; ②若a =δ1+δ2,即δ1min=0, δ2min=0,雖能借料,但不能絕對保證加工要求,屬危險品; ③若a<δ1+δ2,則通過借料,才能保證加工要求。 借料也有兩種情況: A、 當a<δ1 和δ2中的大值者,則可以一孔借料,借料量為a,另一孔不借料。 B、 當δ1 和δ2大值者≤a<δ1 +δ2時,則必須兩圓同時借料,才能保證加工要求,那么往哪個方向借料,借料范圍多少?最佳借料多少呢? 3、確定借方向,借料范圍,最佳借料量 ①借料方向 當a= B0′- B0>0時,兩孔同時向內借料,當a<0時,兩孔同時向外借料。 ②確定借料范圍和借料量 根據圓環的分析,同理兩孔的借料范圍為a-δ2 現把兩種借料定量判斷法總結如下: 兩孔距變化量a=B0′-B0 若a>δ1 +δ2,則不能借料,此時為報廢品; 若a=δ1 +δ2此時為危險品; 若a<δ1 +δ2時,此時可以通過借料保證加工要求, 借料量為:X= a/2 +(δ1-δ2)/2 借料方向為兩孔同時向中心靠。 借料范圍為:a-δ2 當a<δ1 、δ2中的大值者,可利用一孔借料另一孔不借料,取δ1 、δ2中的大值的孔借料,也可以兩孔同時借料,最好的借料是兩孔同時借料。