以铣代磨工艺在实践中的应用

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摘要：分析280连杆加工过程中采用磨床磨平面和采用加工中心铣平面的工艺特点。以280连杆为例，采取已精铣代替精磨工艺，分析采用立式加工中心精铣连杆平面的工艺方法，以达到在满足表面质量及形位公差要求的前提下提高生产效率的目的。

关键词：280连杆；铣削工艺；磨削工艺；刀具；切削参数

引言

我公司280连杆两平面采用精磨工艺，所使用设备为普通平面磨床，加工效率极低，且大小头两平面高度差值易受机床精度及人为因素影响。为提高280连杆两平面加工效率和产品质量，采用精铣代替精磨工艺完成280连杆两平面的加工。能够以精铣代替精磨的产品种类较多，本论文以280连杆为研究对象，下文提到连杆即为280连杆，分析精铣连杆两平面的工艺方法，通过加工试制和精度检测，从中得出有益结论。

1.精磨工艺

280连杆主要加工工艺过程为：毛坯―铣基准面―锯剖分面―剖分面加工―配重―磨齿―组装―精磨平面―半精镗―精镗―装小头衬套―精镗小头衬套―组装―称重及调重―拆开―成品检查。为保证满足连杆两平面最终要求，采用平面磨床进行加工，精磨平面工序如图1所示，磨连杆两平面，连杆大头孔宽度尺寸84±0.11，小头孔宽度尺寸116 ，

大头孔平面与小头孔平面高度差尺寸15.85±0.03，两平面之间的平行度为0.02，所有加工表面的表面结构要求为：Ra1.6。

图1

该工艺方案从技术上分析保证产品质量没有任何问题，但精磨平面工序能力远远达不到年产量要求。因平面磨床磨削余量较小，精磨平面工序加工每根连杆需要（50-55）分钟，再加上平面磨床年代久远，故障次数多，属连杆加工过程中瓶颈工序，无法满足连杆产量的要求。

2.以铣代磨工艺方案的应用

为提高280连杆加工过程的生产效率，决定将原工艺方案采用精铣平面工序代替精磨平面工序，其它工序不变。将连杆两平面的加工平移到龙门立式加工中心加工，在保证产品质量的前提下，可以提升连杆平面加工的生产效率。但是精铣平面工序相对复杂，需通过选择定位装夹方式、刀具及切削参数选择、编制加工程序等工作后，才能进行连杆精铣平面工序加工试制。

2.1.定位装夹方式

平面磨床磨平面是由磁盘吸住连杆夹紧的方式，而龙门立式加工中心铣连杆平面需制作精铣平面工装，工装如图2所示，先以一面为基准加工另一面，采用螺栓调节及压块进行夹紧工件，压紧部位如精铣平面工装图2所示，加工完一面后，连杆翻身夹紧杆身后加工另一面。

图2

在压紧过程中考虑到连杆装夹容易变形，而两平面的平行度要求又很高，故采取以下方法加以保证：在装夹连杆时，在大小头平面处各放一支百分表，在自由状态下使其示数为0，压紧工装压板，观察示数变化，通过调整工装下部可调螺栓对百分表进行回0，以保证连杆几乎不发生变形

2.2.刀具及切削参数选择

2.3.编制加工程序

根据精铣平面工序的加工要求及刀具、切削参数选择，编写适用于FANUC系统的加工程序。因程序段较长，在这只附程序开始段如下：

2.4.机加工质量检测

采用精铣平面加工连杆两平面，经测算，加工一根连杆只需要（20―25）分钟，试制首件经检查，各加工尺寸及加工表面的表面粗糙度均满足产品图纸要求，另外在三坐标上检测连杆两平面之间的平行度也满足要求。

3.结论

原来连杆两平面加工采用精磨工艺，加工两平面单根生产时间为（50-55）分钟，而采用了精铣工艺后加工两平面单根生产时间为（20-25）分钟，提升效率近1倍；在保证产品质量的前提下，解决了连杆生产过程中的瓶颈工序，提升连杆加工效率，提高公司连杆加工的生产能力，同时这次工艺改进的成功运用，也为其他结构相似的产品加工积累经验。

参考文献：

[1]《金属加工》 2008年第15期 机械工业信息研究院

作者简介：

羊炳光（1986-），男，助工，2009年毕业于江苏大学机械设计及其自动化专业，工学学士，现从事机械加工工艺技术工作。