半壳钝边仿形铣削的设计与加工

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平油缸，作用于方管部分的下方，用于辅助支承，中间夹具夹纂壳中间圆弧的下方两侧，防止半壳发生侧翻。夹具的最外侧有两个杠杆式的油缸，用于压紧半壳两端圆弧内侧上方。两端主夹具采用-段固定-段压紧的方式夹压，用于半壳的径向定位，中间夹具采用两段同时压紧的方式，如图3和图4所示。

妄 王 -CE!三 三三二2 2- 2图1 半壳筒图6543器 F等 意雩t i铃萼-譬岫、 弱 亘， L-[ O21-机床底座；2-左立柱；3-4O专用工作台滑台；4-2O夹具5-横梁；6-左铣头及其传动装置；7-右铣头及其传动装置；8-刀具；9-右立柱；1O-排屑器；1 1-电箱；12～液压站。

图2 机床总体布局57891-左端油缸；2-左主夹具；3-中间辅助夹具；4-右主夹具；5-右端油缸。

图3 夹具结构1.3 夹具切换由于工件的多样性，不同品种之间的工件调换通过更换不同的定位元件，故在各个定位元件上打与之对应的半壳工件号，以方便操作者更换。而且定位元ZU 、 1 l平 帚 ， 朋 主题：汽车关键件制造技术-Topics：Manufacturing Technotogies of Key Parts in Autos0件调换要旧能在最短的时间内完成，以提高生产作业效率。

l Tj且 C-图4 夹具部分剖视1.4 刀具及切削参数的选择半壳的材质为 16Mn，属于低合金高强度结构钢，对应新牌号为 Q345，具有 良好的综合力学性能，低温冲击韧度、冷冲压、切削加工性、焊接性能等，综合性能明显优于 Q235A，但缺 口敏感性较大，在带有缺 口时16Mn的疲劳强度低于 Q235A，在热轧或正火状态下使用。正火状态具有较好塑性、冲击韧性、冷压成型性能。

由《机械设计手册》查表得知 16Mn的抗拉强度为470～630 MPa。再根据半壳是粗加工，加工的深度为4 mm，参考《组合机床简明设计手册》用硬质合金端铣刀的铣削用量，得知半壳的铣削速度最好在 80～120m/rain，取 100 m/rain；每齿走刀量在 0.2-0.4 mm/齿，取0.3 mm/齿。

1-靠模架；2-左铣刀；3-左靠模轮；4～右靠模轮；5-右铣刀。

图5 铣刀盘及靠模轮安装示意依据半壳的材料和前面衙的切削参数，我们选用某刀具公司生产的可转位上压式面铣刀，主偏角为75。，齿数为4齿，刀盘直径 50 into。之所以选用直径为50 mm的铣刀盘，是因为半壳的最许度是 130mm，最大壁厚是 16 mm，最大内挡尺寸为 130-16x298 mm。设计的靠模轮需要依附在半壳的内壁上并跟主题：汽车关键件制造技术。Toplcs-Manufacturing l echnologies of Key Parts in Autos随铣刀盘运动，所以这种仿形最佳的方案是靠模轮和铣刀艋的直径大小-致，但由于半壳内挡尺寸限制，再Ju上为靠模轮预留的靠模行程为单边 5 turn，这样，设汁的仿形轮的直径尺寸最大为44 II1TI，如图5所示。

1.5 设备工作原理本机床的铣削头安装方式-左-右，与空间 y轴成20。倾斜安装在横梁滑板上】模轮安装在靠模架上，用阶梯式螺钉固定，防止螺纹旋到底的时候靠模轮背死.靠模架安装在横梁滑板的下方(靠近半壳内壁的-侧)。南于铣刀盘和靠模轮都安装在横梁滑板上，它们实际上是-共生体，它们之间的位置相对固定在夹具的前端加装有引导板，引导板的作用是防止铣刀盘存靠模轮没有贴靠半壳内壁之前提前铣到半壳半壳内壁的形状变化如图 l所示，首先靠模轮各自行进到终点，即横梁的理论中心位置，然后靠模轮各自向两边的半壳内壁靠拢直至贴合，这时铣刀盘和靠模轮-起移动，沿着半壳内壁的曲线变化而变化。横梁滑板下方是两个双作用油缸，左右各-，油缸压力始终恒定不变，维持在 l MPa。当靠模轮向内靠拢或扩散(即半壳人壁收窄或者放宽)时，由于 r作台移动迫使靠模轮L大l半壳内壁变化产生向外或向内的机械力，而另外-边则是由油缸的推力支承，使机械力和油缸压力达到-种平衡状态。要实现这种平衡状态，既要经过理论的测算，又要经过实际测试。这也是本台机床调试的关键 内容。

因半壳是由国标板材冲压而成，半壳的内壁没有经过任何的热处理工艺，硬度 会很高，所以靠模轮的选材和热处理r 艺也 分重要。这里靠模轮材质我们选 的是 40Cr，热处理 艺采用的是 3"265，主要是改善组织和提高性能。选用调质处理也是稍微提高下靠模轮的硬度，不至于对半壳内壁产生划伤。

1.6 机床动作上T件-中间辅助夹具夹紧-两端主夹具夹紧-夹具最外侧油缸压紧-主夹具内辅助油缸顶起-横梁两侧滑台快进-横梁两侧滑台缓进-数控工作台快进-横梁两侧油缸缓退-靠模轮贴紧半壳内壁-数控工作台工进-数控工作台缓进-数控工作台工进-数控T作台缓进-数控工作台工进-数控工作台快进～数控工作台工进-数控T作台缓进-数控工作台工进-数控工作台缓进-数控工作台工进-数控工作台快进-横梁两侧滑台快退-数控工作台快退-松卡-下二。

2 液压系统机床液压系统采用独立液压站，叠加阀结构，全部液压元件符合 IS0标准，油箱带有泵、阀、压力表、液面检测和液面视窗，并带有油冷机，用于液压油冷却。油管空中走管，高度 2 ITI。

3 电气系统电气系统采用 PLC带触摸屏控制，独立电气柜(配有电柜照明)，电气柜配油工业空调、防尘密封装置及三色状态灯，机床所用行程开关均带金属防护罩，并同定可靠。机床具有手动调整功能及循环功能。电气空中走线，高度2 ITI。

加工 来的半壳尺寸稳定可靠，表面粗糙度饮合客户要求。同时也从实践中检验了我们这种仿形原理，为半壳坡口铣削增加了-种实现途径。