На примере заготовки специальной формы ряда рельсов на магнитной подушке в этой статье представлены метод обработки и метод зажима профилей асимметричного поперечного сечения специальной формы. Благодаря технологическим инновациям метод централизованных процессов и разделенных рабочих станций используется для одновременного изготовления многогранных заготовок специальной формы за один зажим. Обработка не только обеспечивает точность обработки поверхности заготовки и групп отверстий, но и значительно повышает эффективность производства и качество обработки.
01
Предисловие
Высокоскоростные транспортные средства на магнитной подвеске обладают такими преимуществами, как отсутствие загрязнения окружающей среды, отсутствие необходимости в топливе, отсутствие вредных выбросов газов, низкий уровень шума, комфортная езда, высокая способность преодолевать подъемы, а также быстрое ускорение и замедление. Рельсы на магнитной подвеске — это линейное оборудование, по которому перевозятся транспортные средства на магнитной подвеске. Транспортные средства обеспечивают плавность хода за счет подвешивания на рельсах. Традиционное производство рядов рельсов на магнитной подушке требует ручного зажима и позиционирования и использует операции обработки на одной станции. Производство занимает много времени и требует большого количества оборудования и рабочей силы. Мало того, что эффективность производства низкая, но и трудоемкость операторов высока, а методы обработки требуют срочного совершенствования. Основным компонентом рельсового ряда на магнитной подушке является заготовка специальной формы, представляющая собой профиль асимметричного поперечного сечения особой формы. В Китае нет формованных изделий. Мало того, что модели разные, так поверхность и группы отверстий заготовки требуют высокой точности обработки. Длина заготовки специальной формы составляет 13 м, а обработка традиционными методами занимает не менее 9 часов. Благодаря инновационному процессу время обработки одной заготовки специальной формы составляет всего около 30 минут, что не только значительно повышает эффективность, но и обеспечивает более высокую точность производства.
02
Содержание и требования к обработке заготовок специальной формы
Форма заготовки специальной формы сложная. Обрабатываемая поверхность и ее серийный номер показаны на рисунке 1, а секция обработки отверстий показана на рисунке 2. Всего имеется 11 поверхностей от поверхности 1 до поверхности 11, все из которых необходимо обработать. Объем обработки составляет 3~5 мм, а требуемое значение шероховатости поверхности Ra=6.3 мкм. Самая длинная заготовка имеет длину 13м, а количество заготовок достигает 13,000. Он не только имеет множество обрабатывающих поверхностей, но и имеет большой размер партии. При обработке лицом к лицу не только эффективность обработки низкая, но и из-за многократного зажима точность обработки трудно гарантировать.
картина
Рис. 1. Заготовка специальной формы, требующая обработки, и ее серийный номер.
картина
Рис. 2. Участок обработки отверстия в заготовке специальной формы.
03
метод обработки
Из-за особой формы этой заготовки требуется обработка многих поверхностей, а требования к точности обработки и геометрическим допускам очень высоки. По этой причине для обработки применяют метод централизованной обработки, одновременной обработки нескольких поверхностей за один зажим, разделения рабочих мест.
3.1 Станция 1
Станция 1 показана на рисунке 3. Заготовка зажимается одновременно и одновременно обрабатываются грани 1, 11, 10 и 9. Во время обработки используется мощный электромагнитный патрон, поверхность 4 которого используется в качестве опорной поверхности позиционирования, а поверхность 8 — в качестве вспомогательной опорной поверхности. Комбинация гидравлического цилиндра и сферического зажимного стержня используется между поверхностями 3 и 5 для зажима заготовки. Один конец оснастки оснащен. Другой конец гидравлического цилиндра оснащен сферическим прижимным стержнем. Шток поршня прижимается к поверхности 3 под действием гидравлического масла. Заготовка перемещается в направлении поверхности 3 до тех пор, пока поверхность 5 не приблизится к сферическому прижимному стержню. Поверхности 1 и 9 обрабатываются с помощью двух бокофрезерных силовых головок, установленных на колонне станка, а поверхности 10 и 11 - с помощью фрезерных силовых головок, установленных на передней и задней балках станка. Обработка грани 1, грани 11, грани 10 и грани 9 показана на рисунке 4.
картина
Рисунок 3. Рабочая станция 1.
картина
Рисунок 4. Обработка грани 1, грани 11, грани 10 и грани 9.
1. 6-Приводная головка для бокового фрезерования 2-Балка 3-Шпиндель один 4-Шпиндель два 5-Винт передачи 7-Столбец 8-Сколок конвейер 9-Инструменты для позиционирования и зажима 10-Заготовка 11-Верстак 12-Станина токарного станка
3.1 Станция 2
Станция 2 показана на рисунке 5. Заготовка зажимается одновременно и одновременно обрабатываются грани со 2 по 8, всего 7 граней. Во время обработки используется мощный электромагнитный патрон с поверхностью 11 в качестве опорной поверхности позиционирования, поверхностью 10 в качестве вспомогательной опорной поверхности, а между поверхностями 1 и 9 используется комбинированный инструмент гидравлического цилиндра и позиционирующего блока для зажима заготовки. Поверхности 2, 4, 6 и 8 обрабатываются тремя фрезерными силовыми головками, установленными сбоку от верстака. Поверхности 3, 5 и 7 обрабатываются комбинированным инструментом и фрезерной силовой головкой, установленной на переднем конце с опорами на обоих концах поперек верстака. Обработка граней со 2 по 8 показана на рисунке 6.
картина
Рисунок 5 Станция 2
картина
Рис. 6. Обработка поверхностей 2–8.
1-Верстак 2-Комбинированное устройство поддержки инструмента 3-Приводное устройство верстака 4-Приводной вал 5-Станина токарного станка
6-Обработочное устройство для Surface 2, Surface 4, Surface 6 и Surface 8 7-Обработочное устройство для Surface 3, Surface 5 и Surface 7
3.3 Третья станция
Заготовка зажимается на верстаке станка одновременно с помощью зажимного инструмента, а инструментальный магазин и манипулятор смены инструмента используются для обработки отверстий различного диаметра. Принцип зажима для обработки аналогичен принципу второй станции.
04
Заключение
В этой статье в качестве примера для улучшения процесса рассматривается заготовка специальной формы с рельсами на магнитной подушке. Улучшенный метод обработки и зажима может не только удовлетворить требования массового производства, но и значительно повысить эффективность производства и качество обработки. Инновации и опыт резюмируются следующим образом.
1) Заготовки специальной формы должны быть обработаны по всей поверхности и по всей длине. С этой целью применяются методы концентрации процесса, разделения рабочих мест и одновременной обработки нескольких поверхностей.
2) Поверхность, подлежащая обработке после концентрации процесса, не может использоваться в качестве поверхности зажима и позиционирования во время обработки во избежание помех.
3) При обработке заготовок специальной формы с нескольких сторон используется метод нижнего электромагнитного зажима, бокового позиционирования и вспомогательной поддержки с обеих сторон. Мощный электромагнитный патрон, гидравлический цилиндр и позиционирующий блок используются для быстрого позиционирования и зажима.
