1.平面直线移距刻线加工工艺准备
在如图5-22所示工件的平面上直线移距刻线,须按以下步骤进行工艺准备。
(1)分析图样
1)分析刻线尺寸。
①刻线有短、中、长三种,长度尺寸为:短线4mm、中线6mm、长线9mm。
②刻线间距尺寸为1mm。
③刻线位置在30mm×160mm的平面上,刻线移距方向的起始和终点位置至两端面的尺寸均为5mm;刻线刻制方向的起始位置沿30mm宽度的一侧面。
④刻线总长度尺寸为工件总长度150mm(160mm-10mm=150mm)。
2)分析刻线清晰度要求。刻线的清晰度与铣削加工的表面粗糙度有相似之处,刻线槽底部交线及侧面与刻线表面的交线的直线度是刻线的主要目测指标。
3)分析材料:预制件材料为45钢,其切削性能较好,刻线刀取正前角。
4)分析形体。矩形零件,采用机用平口虎钳装夹。
(2)拟订加工工艺与工艺准备
1)拟订平面直线移距刻线加工工序过程。根据刻线要求和工件外形,拟定在立式铣床上加工。刻线加工工序过程:检验预制件→安装、找正机用平口虎钳→装夹和找正工件→刃磨、安装刻线刀→端面对刀并调整移距方向刻线起始位置→侧面对刀并调整刻制方向起始位置→表面对刀并调整刻线深度→纵向移动间距,横向控制刻线长度,试刻长线(1条)、短(4条)、中(1条)、→预检刻线位置尺寸、长度尺寸和清晰度→准确调整刻线位置、深度和刻线进给距离→依次准确移距和刻线→刻线工序的检验。
2)选择铣床。选用,X5032型立式铣床。
3)选择工件装夹方式。选用钳口宽度为125mm的机用平口虎钳装夹工件。考虑到工件的长度为160mm,因此宜用长度大于160mm的平行垫块垫高工件,使工件刻线表面略高于钳口上平面。
4)选择刀具。根据在立式铣床上刻线的特点,刻线刀具采用φ10mm左右的废旧键槽铣刀改制而成。根据工件材料和刻线尺寸。间隔距离的要求,选取γ
o=4°~5°,ε
r=45°,α
o=6°~7°。刻线刀具的刃磨方法如图5-23所示。
5)选择刻度移距方法。本例刻度间距要求比较低,并没有间隔误差和累计误差精度要求,故直接用工作台刻度盘刻度进行刻线移距操作。
6)选择检验测量方法。用游标卡尺测量刻线的长度尺寸以及刻线的间距尺寸,间距尺寸通常是通过抽验、目测及测量总移距长度进行测量检验。刻线的位置尺寸也可朋游标卡尺测量。此外,刻线的线向可用90°角度尺测量。对于刻度的清晰度以及四短一中,四短一长的刻线长度分布要求,一般用目测检验。
2.平面直线移距刻线工件加工
(1)加工准备
1)检验预制件。
①用刀口形直尺检验刻线表面的平面度,目测检验表面粗糙度。
②用游标卡尺检验工件长160mm、宽30mm与厚15mm,未注公差的尺寸一般可按IT14~IT18确定。
③用90°角度尺测量矩形工件的各面之间的垂直度。
④用百分表检验上下面的平行度。
2)安装、找正机用平口虎钳。将机用平口虎钳安装在工作台中间T形槽内,位置居中,并用百分表找正定钳口定位面与工作台纵向平行。
3)装夹、找正工件。将工件装夹在平口虎钳内,用平行垫块使工件刻线平面高于钳口5mm左右,用百分表找正工件上平面与工作台面平行,平行度误差在0.03mm以内,若垫实夹紧后平行度不够好,可在定钳口和平行垫块上垫薄纸进行找正。
4)安装和找正刻线刀具。用铣刀夹头和弹性套装夹刻线刀,将机床的主轴转速调整到最低档,并将主轴换向电器开关转至“停止”位置。找正刻线刀刀尖的中间平面与工作台横向平行,使刻线刀在沿横向刻线时具有预定的前角、后角和刀尖角。
(2)刻线加工
1)对刀,如图5-24所示。
①纵向端面对刀时,先调整工作台,使刻线刀刀尖对准工件起始端面与上平面的交线(图5-24a),锁紧工作台纵向,调整纵向刻度盘使刻度零线和基准零线对齐。
②横向侧面对刀时,先调整工作台,使刻线刀刀尖对准工件起始侧面与上平面的交线对齐(图5-24b),锁紧工作台横向,调整横向刻度盘使零度刻线与基准零线对齐。
③垂向对刀时,如图5-24c所示。使刀尖恰好与上平面接触,可稍留一些间隙。
2)调整刻线位置。纵向按对刀位置使刀尖向刻线移距方向移动5mm;横向沿刻线进给方向,在横向刻度盘上作记号:调整长线为9mm、中线为6mm,短线为4mm,并分别采用不同颜色的粉笔,如红、黄、蓝粉笔做好记号;垂向升高0.1mm,作为第一条刻线的试刻深度。
3)试刻线及预检。
①在第一条刻线位置,横向手动进给,试刻长线。
②横向退刀后测量刻线与端面的尺寸为5mm,长度尺寸为9mm,目测刻线是否清晰,直线度及粗细是否符合要求。
4)依次刻线,如图5-24d所示。按预检的结果,微量调整垂向,达到刻线的粗细要求,随后每刻一条线纵向移距1mm,横向根据图样短、中、长的分布要求依次刻线。在刻线的过程中,应掌握以下要点:
①注意纵向和横向的刻度盘不能丝毫松动,否则会产生废品。
②为保护刻线刀的刀尖,退刀时可略下降垂向,刻下一条线时再恢复到原来位置。
③因本例刻线间距是1mm,累计的尺寸可在过程中进行复核,还可将线长的规律记忆为“一长四短一中四短”口诀以便操作。
3.平面直线移距刻线零件检验与质量要点分析
(1)平面直线移距刻线检验
1)检验前,用细油石去除刻线的毛刺。
2)目测检验刻线的清晰度、粗细是否均匀、刻线的直线度以及长短中的分布是否符合图样要求。
3)检验起始位置尺寸,抽验刻线长度和间距尺寸,测量方法与预检相同。
(2)平面直线移距刻线加工质量分析要点
1)刻线起始位置误差大的的主要原因可能有:对刀不准确、工件侧面与工作台纵向不平行、第一条线位置调整错误和预检错误、调整时未消除传动间隙等。
2)刻线长度和间距尺寸误差过大的原因可能有:工作台移距精度差、刻度盘松动、纵向未锁紧或锁紧机构性能不好、横向进给操作或纵向移距失误等。
3)刻线不清晰、直线度不好或粗细不均的原因可能有:刻线刀刃磨质量不好、刀具安装位置不正确影响刻制切削、刻线过程中刀尖损坏或微量偏转(图5-25)、工件刻线平面与工作台面不平行等。
其中刀尖损坏可使刻线阻力增大,槽底圆弧变大,侧面出现振纹,从而影响刻线的清晰度和直线度(图5-25a)。刀尖微量偏转是由于刀具刻线中两侧刃受力不均匀和安装找正不准确引起的,由于偏转后影响对称刻制切削,可能会出现单边毛刺较大、有振纹的现象,如图5-25b所示。