校准件在检验夹具设计中的应用

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:校准件,检验,夹具 在现代机械制造中,在批量生产条件下,对于精度高和需要100%检验的尺寸,为保证产品加工质量和提高检验效率,采用检验夹具检测是一种重要手段。特别对于一些难测的几何要素,通常采用特殊的校准件进行相对测量。 校准件是用来校准检具测量指示仪表和量仪示值的元件,是量度的基准,在设计校准件时必须根据被测零件的结构特征进行具体分析,使校准件结构简单、工艺性好,测量可靠。本文通过几个具体实例,来论述校准件在检验夹具设计中的应用。 一、将难以测量的尺寸便于测量 图1(a)为某柴油机的阀体类零件,内锥面直径φ20处距左端面距离为15±0.1mm,采用通用量具无法测量其尺寸,需设计专用检验夹具来检测。为简化校准件结构,将校准件设计成组合式,见图1(b),这样可便于校准件的尺寸15±0.01mm的制造和测量。 [图片] 检验夹具结构设计见图2,主要有定位芯轴、百分表、校准件、表座等零件构成。定位芯轴端部直径为Φ20h6mm,中部直径与校准件内孔有很好的配合。 [图片] 具体使用时,首先将校准件置于定位芯轴之上,将百分表指针调置零位,并保持一定的压缩量,旋紧表座上蝶形螺母,固定好连接杆。 再将校准件取下,放上被测工件,平行移动表座,百分表测头置于工件上表面,直接读数即可计算得到工件实际尺寸。 图3为工程机械的零件结构简图,其内腔台阶轴向有较高的尺寸精度要求,用游标卡尺或高度尺及深度尺进行测量,但25±0.03mm需经尺寸链换算才能得到,积累误差较大,不符合测量精度要求。 [图片] 因此,可设计检验夹具来检验,检具结构如图3(b)所示(图中百分表和表座图中未示出,可参见图2),通过专业检具可以大幅提高尺寸测量精度。 本测量方案设计的校准件有三种规格,其高度分别为135±0.002mm 、65±0.002mm、45±0.002mm。校准件3高度减去校准件1与校准件2高度之和正好等于台阶高度尺寸25mm。 具体测量过程: (1)先将校准件1置于平台,后把被测工件放置在校准件1之上; (2)将校准件2平放在被测工件之上,校准件3置于平台; (3)百分表接触校准件3上表面,将百分表指针调零,并固定好表座; (4)移动表座,百分表测头接触校准件2上表面,可直接读数即可计算得到工件实际尺寸。 二、可使复杂的测量简化 曲轴主轴颈中心线到连杆轴颈中心线之间的距离称为中心距,传统的曲轴中心距检测方法,采用通用量具测量,不但检测过程繁琐,费时费工,而且测量误差较大。 [图片] 为此可设计曲轴中心距专用检具,结构简图如图4 所示。检具本体由紧定螺钉、百分表和V 形表架组成,百分表由紧定螺钉紧固在V形表架上,V形表架用于模拟曲轴相邻主轴径的公共轴线,V形表架的尺寸与被测曲轴的轴颈尺寸相适应。 [图片] 要用相对测量法进行检测,必须制作校准件,校准件的结构简图见图5,该校准件与曲轴在形状上存在较大区别,结构简单,易于制造。 检具在使用前,需通过校准件实现百分表调零。校准件上的对表直径D3按下面公式来计算:D3 = 2 (H+ D2 /2) ,式中D2为曲轴的连杆轴颈直径;H为主轴颈和连杆轴颈的中心距。 具体测量过程如下: (1) 首先将测量曲轴中心距H 的专用检具骑跨在校准件上,使百分表触头触到直径D3外圆的表面,检具两侧的V 形表面分别骑跨在校准件的轴径D 2上,调整百分表的指针到零位并保证表的量程有一定的压缩量。 (2) 将已调零的百分表专用检具两侧的两个V 形内表面,分别骑跨在曲轴的两个主轴颈,此时百分表的触头与曲轴的连杆轴颈外表面接触;转动专用检具,找出曲轴中心距方向的最高点,读出此时百分表显示的数值,即可计算出所要测量的曲轴中心距H。 该检具解决了用传统的量具检测效率低、测量精度差和劳动强度大问题,为快速、可靠测量曲轴中心距提供了方便。 三、可简化对检具精度要求的复杂性 图6是测量工件端面B到孔轴线距离尺寸L±0.02mm的检具示意图。由于端面到孔的上母线的距离很小,不便布置测量装置,所以采用图示的测量方法。 [图片] 工件以端面B在检具上定位,在工件孔中插入适当直径d的心轴2(按孔的公差分组成若干心轴),心轴两端的直径d1比d略小,各轴的d1值应一致。 在检具上安装校准件1,要求尺寸H1-H2=L-d1/2,这时A面和B面对C面的平行度都有高的要求。测量时,先用校准件1的A面校准百分表的零位,然后再用表座在心轴2的上母线上打表,百分表的示值变化就是尺寸的误差。 由于L的公差较小,所以在心轴的两端都要测量,这种方法对在检具上的尺寸(H1-H2)的制造精度要求很高。 [图片] 如采用图7所示的校准方法,校准件独立制造,其尺寸E=L-d1/2,这时对检具的精度要求将简化检具的A面对C面平行,工艺性得到改善。 四、校准件的设计应注意问题 从上面的设计实例可以看到,上述被测零件的各被测要素都是在检验中常规测量工具难以测量的,都采用校准件进行相对测量。 检验夹具设计结构简单,效率高,测量准确,同时各校准件都较被测零件结构要素简单。在设计校准件要注意以下问题。 (1)根据使用情况选择校准件的形式     被测零件的结构要素有功能要求,校准件的形状可与工件的形状部分相同,如图1;也可工件的形状完全不同,如图5。校准件可以是一个零件,也可由若干零件组成。 应根据具体情况选择适当形式的校准件,一般使其结构简单可靠,使校准件有足够的刚性,又尽量减轻其重量。 (2)考虑校准件的工艺性   校准件的精度一般都较高,为便于制造和达到制造精度,应充分考虑校准件的工艺性。 例如图1中校准件做成装配式,这样可提高校准件制造精度。有时可适当减少精加工面面积,可使校准件尺寸精度容易得到保证。 (3)选用适当的材料和热处理   校准件是用来对被测零件进行测量的基准件,因此,校准件的制造公差一般取被测要素公差的1/10~1/5,精度高,制造难度大。 为提高校准件的耐用度,校准件须选择适当的材料和相应的热处理,对于尺寸精度要求高和形状复杂的校准件可采用GCr15、CrWMn制造,表面硬度一般取HRC60~65。为确保校准件尺寸和形状的稳定,还须对其进行冷处理。 来源 | 技术控老袁 欢迎点击下方链接 夹具智库 | 夹具标准件 本文链接 https://www.cwjoin.com/Thread/detail/86955.html 转载请附链接并注明出处

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夹具底板的6点使用要素分析

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:夹具,底板,要素 底板用于机床上时,通过设置螺纹孔、铰孔和槽等,可以更容易的设置与安装夹具,一般根据加工中心工作台的形状制作,作用包括对工件的高度进行调整、保护机床工作台,还能根据需要调整工件朝向,进行多面同时加工。 一、底板、底座的种类 立式加工中心主要使用底板。卧式加工中心除了使用基础底板以外还有单面底座、双面底座和四面底座。   [图片] 图1   卧式加工中心为了对应各种工件尺寸,还会使用六面和八面底座。图2中工件颜色较深的橙色标记的地方为可以加工的面。   [图片] 图2 二、底板、底座安装面的种类 图3  典型T形槽、螺栓孔、基准孔的优劣势 机床所在工厂的地面倾斜、多年使用后主轴的倾斜等,每台机床都会有个体性,可以通过对夹具安装面所持有的余料进行加工,使之契合机床个体性,让夹具安装面的精度更高。还有就是可以在机床外进行工装、工件的拆装形式:工装快换。 选择底板、底座时,首先需要提前确认尺寸及定位方式。卧式加工中心的基本尺寸为 400X400、500X500、630X630、800X800。根据机床厂家的不同,还有300X300、1000X1000 等尺寸,550X550等特殊尺寸也有机床厂家生产。立式加工中心的尺寸每个机床厂家都不同,没有特殊规则规定尺寸。每个机床厂家机床的工作台尺寸都有各自规定的尺寸,可参考机床的说明书。 [图片]     四、确认机床最大负重载荷   图5 如果总重量超过了机床最大负重载荷,可以选择减少底板的厚度、减少底座安装面的厚度或者把底座做成中空型等方法,用来减少整体的重量。 选择底板、底座时机床的最高限高和最大回转直径必须得提前确认。特别是卧式加工中心,最大回转直径是必须要确认的事项。一般情况下,底座尺寸为400X400的情况时,最大回转直径为Φ630。底座尺寸为500X500的情况时,最大回转直径为Φ800。以上2个尺寸为较常见的尺寸,没有明确规定一定要使用这种尺寸的底座。夹具是从上往下夹紧工件的时候,夹具顶部(下图螺栓的顶端)必须在最大回转直径内。 [图片] 六、加工范围、行程的确认   图7 获取更多夹具资料。  | 3000份夹具图纸资料点击图片了解更多 [图片] 若涉及版权问题,请及时与我们取得联系

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钻孔工艺大全, 这个必须收藏了

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:钻孔,工艺,机床 钻头作为孔加工中最为常见的刀具,被广泛应用于机械制造中,特别是对于冷却装置、发电设备的管板和蒸汽发生器等零件孔的加工等,应用面尤为广泛和重要。 一、钻削的特点 钻头通常有两个主切削刃,加工时,钻头在回转的同时进行切削。钻头的前角由中心轴线至外缘越来越大,越接近外圆部分钻头的切削速度越高,向中心切削速度递减,钻头的旋转中心切削速度为零。钻头的横刃位于回转中心轴线附近,横刃的副前角较大,无容屑空间,切削速度低,因而会产生较大的轴向抗力。如果将横刃刃口修磨成DIN1414中的A型或C型,中心轴线附近的切削刃为正前角,则可减小切削抗力,显著提高切削性能。 根据工件形状、材料、结构、功能等的不同,钻头可分为很多种类,例如高速钢钻头(麻花钻、群钻、扁钻)、整体硬质合金钻头、可转位浅孔钻、深孔钻、套料钻和可换头钻头等。 二、断屑与排屑 [图片] 钻削加工的关键--切屑控制 当切屑形状不适当时,将产生以下问题: ①细微切屑阻塞刃沟,影响钻孔精度,降低钻头寿命,甚至使钻头折断(如粉状屑、扇形屑等); ②长切屑缠绕钻头,妨碍作业,引起钻头折损或阻碍切削液进入孔内(如螺旋屑、带状屑等)。 ①可分别或联合采用增大进给量、断续进给、修磨横刃、装断屑器等方法改善断屑和排屑效果,消除因切屑引起的问题。 三、钻孔精度 ①钻头的装夹精度及切削条件,如刀夹、切削速度、进给量、切削液等; ③工件形状,如孔口侧面形状、孔口形状、厚度、装卡状态等。 [图片] 扩孔是由加工中钻头的摆动引起的。刀夹的摆动对孔径和孔的定位精度影响很大,因此当刀夹磨损严重时应及时更换新刀夹。钻削小孔时,摆动的测量及调整均较困难,所以最好采用刃部与柄部同轴度较好的粗柄小刃径钻头。使用重磨钻头加工时,造成孔精度下降的原因多是因为后面形状不对称所致。控制刃高差可有效抑制孔的切扩量。 由于钻头的振动,钻出的孔型很容易呈多边形,孔壁上出现像来复线的纹路。常见的多边形孔多为三角形或五边形。产生三角形孔的原因是钻孔时钻头有两个回转中心,它们按每间隔600交换一次的频率振动,振动原因主要是切削抗力不平衡,当钻头转动一转后,由于加工的孔圆度不好,造成第二转切削时抗力不平衡,再次重复上次的振动,但振动相位有一定偏移,造成在孔壁上出现来复线纹路。当钻孔深度达到一定程度后,钻头刃带棱面与孔壁的摩擦增大,振动衰减,来复线消失,圆度变好。这种孔型从纵向剖面看孔口呈漏斗型。同样原因,切削中还可能出现五边形、七边形孔等。为消除该现象,除对夹头振动、切削刃高度差、后面及刃瓣形状不对称等因素进行控制外,还应采取提高钻头刚性、提高每转进给量、减小后角、修磨横刃等措施。 钻头的吃刀面或钻透面为斜面、曲面或阶梯时,定位精度较差,由于此时钻头为径向单面吃刀,使刀具寿命降低。 为提高定位精度,可采取以下措施: 2.用立铣刀铣孔座; 4.降低进给速度。 毛刺的处理 四、钻削的加工条件 在满足被加工工件技术要求的前提下,钻头的使用是否得当,主要应根据钻头使用寿命和加工效率来综合衡量。钻头使用寿命的评价指标可选用切削路程;加工效率的评价指标可选用进给速度。对于高速钢钻头,钻头使用寿命受回转速度的影响较大,受每转进给量的影响较小,所以可通过增大每转进给量来提高加工效率,同时保证较长的钻头寿命。但应注意:如果每转进给量过大,切屑会增厚,造成断屑困难,因此必须通过试切确定能顺利断屑的每转进给量范围。对于硬质合金钻头,切削刃负前角方向磨有较大倒角,每转进给量的可选范围比高速钢钻头小,如加工中每转进给量超过该范围,会降低钻头使用寿命。由于硬质合金钻头的耐热性高于高速钢钻头,回转速度对钻头寿命的影响甚微,因此可采用提高回转速度的方法来提高硬质合金钻头的加工效率,同时保证钻头寿命。 2、切削液的合理使用 五、钻头的重新刃磨 钻头需重新刃磨的判别标准为: 2.被加工孔的尺寸精度及表面粗糙度; 4.切削抗力(主轴电流、噪音、振动等间接值) ; 重新刃磨钻头时,最好使用钻头刃磨专用机床或万能工具磨床,这对保证钻头使用寿命和加工精度非常重要。如原来的钻型加工状态良好,可按原钻型重磨;如原钻型有缺陷,可按使用目的适当改进后面形状和进行横刃修磨。 刃磨时应注意以下几点: 2.应将钻头上的损伤(尤其是刃带棱面部位的损伤)全部除去; 4.刃磨中注意不要碰伤刃口,并应除去刃磨后的毛刺; 获取更多夹具资料。  | 3000份夹具图纸资料点击图片了解更多 [图片] 若涉及版权问题,请及时与我们取得联系

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保证机床夹具制造精度的五种工艺方法

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:机床,夹具,精度,工艺 夹具设计中的疑惑 1、设计完的夹具不知道如何制造; 2、夹具图样中提出的位置精度、尺寸精度,通过何种手段来保证实现; 3、夹具是单件制造,按常规产品设计套路给夹具精度保证带来无穷的麻烦; 4、 精度保证方法是夹具方案设计首要解决问题。 夹具制造工艺特殊性 使用夹具首要目的:保证机械加工零件尺寸(形状)精度及位置精度。 工件制造精度因素:除机床和刀具因素外,机床夹具要到达设计精度的要求。 夹具制造传统工艺:绝大多数依然采用装配调整法,这种夹具制造过程像普通机械制造那样,先按零件图制造出所有零件然后组装,最终夹具精度是靠设法调整或修磨某个元件位置或尺寸来实现。 夹具传统制造缺点:从实践运用角度看,这样难以满足装配图提出的各种尺寸及形位公差要求。 因此,要保证夹具制造精度,必须采取特殊的工艺方法。下面五种工艺方法保证机床夹具精度。 一、夹具制造方法一:成组加工法 方法定义:是指在加工夹具元件时,一次同时加工出多个元件上相同的结构要素,这些结构要素通常是几何尺寸或截面形状、彼此之间的相对位置。相同加工条件,使夹具元件的质量和互换性容易得到保证,从而可提高夹具整体的制造精度。 方法分类:根据制造方法不同,可将成组加工可分为“合对加工”和“镜像加工”两种具体工艺方法。 合对加工:是指夹具中凡成对的元件均采用“合磨”、“合镗”、“合钻”、“合绞”等方式进行成对加工,以消除工件间的尺寸误差和位置偏差。 实际应用:定位销的配制、导向孔的镗削、等高块的磨削等。 镜像加工法:指对一些具有对称结构的夹具元件,可以以其对称面为界,先加工出双倍长度,并加适当余量的工件,然后沿对称面切断,再经适当加工后,利用镜像原理将两对称件组合成形,以消除对称度误差。 案例举例:V 型定位块功能设计上,具有自动对中作用,二个工作斜面的对称度精度要求很高。V型块传统制造方法,一般是整体制造,两斜面的最终精加工,常在平面磨床利用精密正弦夹具和V型导磁铁完成。但这种加工方法很难保证V型对称度达到理想状态。 [图片] 实际应用:用镜像加工法时,先将V 型块先制成图(a)所示的半成品单体,沿对称面截断后,加工出螺孔,再按图(b)所示,用定向键和联接螺栓组装成组合式V 型块。 工艺特点:无需高度精度机床,而只需借助普通机床,V型块的对称度就能可以达到很高精度。 主要用途:用于具有对称性结构或多件重复的夹具元件的制造。 二、夹具制造方法二:临床加工法 方法定义:就是使用该夹具的机床切的削功能去切削另一个部件,以消除彼此之间的位置误差,保证各部件占据理想的位置,从而提高夹具制造精度方法。 工艺特点:使用该夹具的机床来进行最终加工来保证夹具精度。 主要用途:用于夹具的定位元件加工过程,机床组装中用来保证机床最终精度。 典型应用:磨床磨外圆轴类夹具和磨内表面夹具, 车床的芯轴类夹具、铣床的工作台面、平面磨床的电磁吸盘。    工艺长处:消除夹具的制造、装配、安装各环节的误差,最终获得极高的精度。 使用条件:临床加工法,只有具备临床加工条件的机床才能使用。 图样设计:设计人员要求使用这种工艺方法来设计夹具时,应在夹具总图上注明“按图样尺寸留精加工余量到使用机床上最终加工”。 [图片] 1-车床主轴   2-三爪卡盘  3-环形体   4-工艺槽   5-修正砂轮 [图片] 设计要求:钻套内孔φd1的中心轴线对安装基准面A的垂直度,和对V型定位块中心平面的位置度精度。 工艺过程:在坐标镗床上,找正V型定位块的中心平面,夹具装配后拧紧蝶形螺母,在钻模板上镗衬套底孔。 工艺特点:靠坐标镗床的精度,直接保证夹具所要求的位置精度。是保证钻套中心轴线和夹具安装基准面垂直度最有效的方法。所用钻镗类夹具的导向套底孔,都是采用这种工艺方法加工的。 [图片] 设计要求:两个V型块的位置由高度尺寸H、水平尺寸L来决定,两定向键侧面用基准B表示。夹具设计要求两V型块的定位面必须与工件保持完全接触,同时又要保证两平行度要求。 工艺过程:要保证H、L和两平行度,在夹具制造时,可先把两V型块做成斜面,并留足够的磨加工余量的半成品,把V型块拼装到夹具体,用圆锥销将V型块和夹具体两者固定。 在工具磨床或导轨磨床上以A、B为定位基准,对V型块90º斜面进行磨削加工,以满足H、L和两平行度公差要求。 注意事项: 1、在应用装配加工法进行夹具设计制造时,必须熟悉装配加工法制造工艺方面的特点,并在结构设计、尺寸和形位公差标注、夹具元件加工和技术条件制定等各方面适应这一要求。 2、与传统夹具设计相比,用装配加工法制造的夹具在图样设计方面有较大的区别,应有四种设计图样:夹具总装图、夹具导向结构(如钻套、镗套等)装配加工图、夹具导向元件组装前图样(也即半成品图)、夹紧机构和夹具体等产品图。 3、同时使用这四种图样的目的是,为了防止夹具制造部门在夹具制造时,依然采用制成零件、组装元件、调整精度的工艺线路,能对整个夹具制造过程起到相应的指导和制约作用。 来源 | 技术控老袁 欢迎点击下方链接 夹具智库 | 夹具标准件 本文链接 https://www.cwjoin.com/Thread/detail/86953.html 转载请附链接并注明出处

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2020年三季度机床工具行业经济运行情况分析

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:机床,工具,行业 2020年初暴发的新冠疫情深刻影响着今年我国经济社会的正常运行,也对机床工具行业带来前所未有的冲击。党和国家英明决策,及时采取果断有力措施,统筹推进疫情防控和经济社会发展工作,全国范围内疫情迅速得到控制,企业逐步复工复产,生产经营逐月走上正轨。在此期间,机床工具行业的主要经济指标1、2月份曾大幅下滑,3月后逐月转好,进入三季度呈现出加速回升态势。从2020年1-9月的统计数据看,营业收入降幅持续收窄,利润总额加快增长,金属加工机床的产量和订单增速明显加快。 展望全年,随着政府积极财政政策,以及减税降费、稳定就业等扶持政策效应的逐步释放,市场需求将继续恢复,运行环境不断改善。但海外疫情仍很严重,欧美地区出现二次暴发,国际形势严峻复杂,国内与本行业相关领域的投资仍较乏力,因此,行业运行依然面临一定的压力。 截至2020年9月,我国机床工具行业年营业收入2000万元以上的规模以上企业(下称“规上企业”)共5646家,比2019年12月减少64家。这5646家企业在八个分行业的分布是:金属切削机床824家(占14.6%)、金属成形机床527家(占9.3%)、工量具及量仪739家(占13.1%)、磨料磨具1969家(占34.9%)、机床功能部件及附件356家(占6.3%)、铸造机械468家(占8.3%)、木竹材加工机械127家(占2.2%)、其它金属加工机械636家(占11.3%)。 [图片] 一、主要经济指标完成情况 1.营业收入 根据国统局规上企业统计数据,机床工具行业2020年1-9月累计完成营业收入4725.8亿元,同比降低4.4%,降幅较1-6月份收窄3.2个百分点。 分行业看,金属切削机床行业1-9月累计完成营业收入718.7亿元,同比降低3.9%,降幅较1-6月收窄5.4个百分点;金属成形机床行业1-9月累计完成营业收入427.3亿元,同比降低7.9%,降幅较1-6月收窄3.8个百分点;工量具及量仪行业1-9月累计完成营业收入583.2亿元,同比降低9.5%,降幅较1-6月收窄3.1个百分点;磨料磨具行业1-9月累计完成营业收入1717.0亿元,同比降低5.0%,降幅较1-6月扩大0.8个百分点。数据显示,各分行业今年1-9月累计完成营业收入仍同比降低,除磨料磨具外其他行业的降幅比1-6月均明显收窄。 2020年1-9月机床工具行业营业收入完成及同比变动情况详见图1。由图可见,营业收入的同比降幅呈持续收窄趋势。 [图片] 图1 机床工具行业营业收入完成及同比变动情况(国统局) 图2为2020年1-9月份营业收入同比变化与2019年及2018年主营业务收入同比变化的对比。由图可见,2018年全年保持了同比增长,2019年除1-3月、1-4月为同比增长之外,其余各月均为累计同比降低。2020年1-9月营业收入同比变化曲线虽仍处于同比下降区间,但降幅收窄趋势明显。 [图片] 图2 机床工具行业营业收入增速同比变化(国统局) 中国机床工具工业协会重点联系企业2020年1-9月累计完成营业收入同比降低3.3%,降幅较1-6月收窄8.2个百分点。 分行业看,金属切削机床行业1-9月累计完成营业收入同比增长3.3%,1-6月为同比降低6.2%;金属成形机床行业累计完成营业收入同比降低13.2%,降幅较1-6月收窄8.4个百分点;工量具行业累计完成营业收入同比降低5.8%,降幅较1-6月收窄7个百分点;磨料磨具行业累计完成营业收入同比降低10.6%,降幅较1-6月收窄5.8个百分点。 协会重点联系企业与国统局数据均显示,1-9月营业收入同比水平明显优于1-6月。特别值得注意的是,重点联系企业中金属切削机床行业1-9月营业收入已经实现了同比增长。 2.利润总额 根据国统局规上企业统计数据,机床工具行业2020年1-9月累计实现利润总额284.9亿元,同比增长8.0%,1-6月为同比降低2.5%。 分行业看,金属切削机床行业1-9月累计实现利润总额31.9亿元,同比增长107.8%,增幅较1-6月扩大55.4个百分点;金属成形机床行业1-9月累计实现利润总额21.3亿元,同比增长1.0%,1-6月为同比降低16.7%;工量具及量仪行业1-9月累计实现利润总额51.4亿元,同比增长3.0%,1-6月为同比降低3.0%;磨料磨具行业1-9月累计实现利润总额98.0亿元,同比降低2.3%,较1-6月降幅收窄5.1个百分点。数据显示,上述各行业1-9月累计实现利润总额同比情况,均较1-6月有明显改善。 2020年1-9月机床工具行业实现利润总额及同比增长情况详见图3。 [图片] 图3 机床工具行业利润总额实现及同比变动情况(国统局) 图4为2020年1-9月份机床工具行业利润总额同比变化与2019、2018两年利润总额同比变化的对比。由图可见,2018年全年各月利润总额累计同比始终保持增长,2019年各月利润总额累计同比均为降低。2020年1-7月之前,各月累计实现利润总额仍同比降低,但降幅逐月明显收窄,1-8月和1-9月则已变为同比增长。 [图片] 图4 机床工具行业利润总额增速同比变化(国统局) 协会重点联系企业2020年1-9月累计实现利润总额同比增长11.7%,1-6月为同比降低31.7%。其中,金属切削机床行业累计实现利润总额同比增长195.6%,1-6月为微盈0.1亿元;金属成形机床行业累计实现利润总额同比降低43.6%,降幅较1-6月收窄12.2个百分点;工量具行业累计实现利润总额同比增长25.2%,增幅较1-6月扩大6.2个百分点;磨料磨具行业累计实现利润总额同比降低40.9%,降幅较1-6月收窄4.3个百分点。 协会重点联系企业和国统局的利润总额同比变动趋势总体上相同,金属切削机床行业自1-6月实现盈利后,盈利水平进一步大幅上升。其他行业实现利润总额与1-6月相比,或同比增幅扩大或同比降幅收窄,盈利状况也都得到改善。 3.亏损企业比例 根据国统局规上企业统计数据,2020年1-9月机床工具行业亏损企业1135家,亏损面为20.1%,比1-6月收窄4.0个百分点。其中,金属成形机床行业亏损面最大,为26.6%,比1-6月收窄5.7个百分点;金属切削机床行业亏损面为25.5%,比1-6月收窄5.5个百分点;工量具及量仪行业亏损面为15.0%,比1-6月收窄3.3个百分点;磨料磨具行业亏损面为19.0%,比1-6月收窄3.4个百分点。以上各分行业亏损面均比今年1-6月明显收窄。与1-6月相同,金属成形机床亏损面仍居第一位。 2020年1-9月,协会重点联系企业中亏损企业占比为32.6%,较1-6月收窄1.8个百分点。其中,金属切削机床行业亏损面最大,为39.5%,较1-6月收窄0.3个百分点;金属成形机床行业亏损面为33.3%,较1-6月收窄3.7个百分点;工量具行业亏损面为20.6%,较1-6月收窄4.4个百分点;磨料磨具行业亏损面为27.3%,较1-6月扩大5.6个百分点。 国统局数据和协会重点联系企业亏损面数据有一定差异,但均可看出,机床工具行业及其多数分行业1-9月亏损面较1-6月明显收窄。 4.金属切削机床和金属成形机床产量 根据国统局规上企业统计数据,2020年1-9月累计,金属切削机床产量32.0万台,同比降低2.6%,降幅较1-6月收窄5.3个百分点,其中数控金属切削机床产量13.0万台,同比增长2.4%,1-6月为降低10.7%;金属成形机床产量14.2万台,同比降低8.5%,降幅较1-6月收窄18.6个百分点,其中数控金属成形机床产量1.2万台,同比降低16.6%,降幅较1-6月收窄6.6个百分点。由上可见,1-9月机床产量同比情况明显好于上半年。其中金属切削机床产量已经接近去年同期水平,数控金属切削机床产量已超过去年同期。 图5为国统局机床工具行业金属加工机床产量变动情况。 [图片] 图5 金属加工机床产量变动情况(国统局) 图6为2020年1-9月金属切削机床累计产量同比变化与2019、2018两年累计产量同比变化的对比。由图可见,2018年金属切削机床产量累计同比全年始终为同比增长。2019年除1-3月累计同比增长外,其他各月累计同比均为降低,且降低幅度呈逐月加大趋势。2020年1-9月金属切削机床产量虽仍同比降低,但降幅逐月收窄。 [图片] 图6 金属切削机床产量增速同比变化(国统局) 图7为2020年1-9月金属成形机床累计产量同比变化与2019、2018两年累计产量同比变化的对比。2018年金属成形机床产量累计同比自1-3月后就已经进入下行区间,2019年延续了上年下行趋势。2020年1-9月累计产量始终为同比下降,其中5月前降幅逐月收窄,6月之后出现了降幅波动。 [图片] 图7 金属成形机床产量增速同比变化(国统局) 协会重点联系企业2020年1-9月累计,金属切削机床产量同比增长7.2%,1-6月为同比下降2.5%;金属成形机床产量同比下降4.0%,较1-6月降幅收窄9.8个百分点。大体上与国统局数据变化趋势一致。 5.金属加工机床订单情况 根据协会对重点联系企业金属加工机床订单情况的统计,2020年1-9月,金属加工机床新增订单同比增长14.1%,较1-6月增幅扩大6.1个百分点;9月末在手订单同比增长8.2%,6月末在手订单为同比下降1.5%。其中,金属切削机床新增订单同比增长14.4%,较1-6月增幅扩大2.5个百分点;9月末在手订单同比增长13.2%,较6月末增幅扩大2.5个百分点。金属成形机床新增订单同比增长13.5%,1-6月为同比下降0.2%;9月末在手订单同比下降3.3%,较6月末降幅收窄22.6个百分点。两个分行业的新增订单和在手订单情况均明显好于上半年。 6.产成品存货 根据国统局规上企业统计数据,机床工具行业2020年9月末产成品存货同比增长0.2%,增幅较6月末减小3.6个百分点。其中,金属切削机床行业产成品存货同比降低9.4%,降幅较6月末加大6.6个百分点;金属成形机床行业产成品存货同比增长12.3%,增幅较6月末加大0.2个百分点;工量具及量仪行业产成品存货同比降低0.4%,降幅较6月末减小0.7个百分点;磨料磨具行业产成品存货同比增长10.8%,增幅较6月末减小8.9个百分点。 协会重点联系企业2020年9月末产成品存货同比增长4.1%,比今年6月末增幅减少3.9个百分点。其中,金属切削机床同比增长7.4%,金属成形机床同比增长5.6%,工量具产成品存货同比降低2.5%,磨料磨具行业产成品存货同比增长2.2%。 机床工具行业整体上,国统局和协会重点联系企业产成品存货同比变化趋势均是增幅减小,但各分行业情况有所差异。 二、进出口情况 随着系列稳外贸政策措施效应的持续释放,三季度我国机床工具进出口延续3月份以来逐步回稳趋势,降幅逐月收窄。根据中国海关数据,2020年1-9月机床工具进出口总额190.2亿美元,同比下降9.1%,降幅较1-6月收窄3.2个百分点。其中,进口88.6亿美元,同比下降13.8%,降幅较1-6月收窄3.1个百分点;出口101.6亿美元,同比下降4.6%,降幅较1-6月收窄4.3个百分点。 2020年1-9月份机床工具产品进口和出口情况分别见图8、图9。由图可见,三季度以来,出口恢复速度快于进口。 [图片] 图9 机床工具产品出口额(累计值) 2020年1-9月机床工具进出口保持了自2019年6月以来的顺差态势,贸易顺差为13.0亿美元。呈现贸易顺差的有金属成形机床(0.7亿)、木工机床(10.5亿美元)、切削刀具(9.7亿美元)、磨具磨料(13.2亿美元)。金属切削机床仍为逆差(17.1亿美元)。 表1为2020年1-9月主要产品类别进出口情况。由表可见,在进口结构方面,金属成形机床下降幅度最大,同比下降达33.7%。金属切削机床同比下降18.4%,下降趋势也较显著。在出口结构方面,金属成形机床下降幅度也最大,同比下降21.8%。金属切削机床同比下降8.7%。需说明的是,本期数控装置的复进口金额比例较大,表中进口金额和同比值为剔除复进口后的数值,相应出口金额和同比增幅也包含复进口成分,因没有确切数据故未做剔除。 表1  2020年1-9月主要产品类别进出口情况 [图片] 1.主要经济指标持续回稳向好,效益指标优于上年同期 进入三季度以来,金属切削机床行业继续加快复苏,1-9月营业收入同比降低3.9%,降幅较1-6月收窄5.4个百分点,已接近上年同期水平;1-9月累计实现利润总额同比增长107.8%,增幅较1-6月扩大55.4个百分点,远高于机床工具行业8.0%的同比增幅。金属切削机床行业亏损面为25.5%,比1-6月收窄5.5个百分点。协会重点联系企业金属切削机床新增订单和在手订单同比双双增长,而且增幅比6月时有所扩大。可见,金属切削机床行业在疫情后复苏势头比较强劲。 金属成形机床行业今年上半年运行明显偏弱,但三季度也有所改善。该行业1-9月累计完成营业收入同比降低7.9%,降幅较今年1-6月收窄3.8个百分点;1-9月累计实现利润总额同比增长1.0%,1-6月为同比降低16.7%;1-9月金属成形机床行业亏损面为26.6 %,比1-6月收窄5.7个百分点。协会重点联系企业金属成形机床新增订单由6月时的同比下降转为同比增长,在手订单虽然仍同比下降,但降幅比6月时大幅收窄。 3.机床工具进出口持续恢复,但仍处在负增长区间 四、近期行业形势研判 1.我国统筹防疫和发展成果显著,经济复苏领先全球 10月29日中共中央第十九届五中全会通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》,我国将开启全面建设社会主义现代化国家新征程。“建议”突出强调了加快形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。坚持扩大内需这个战略基点,加快培育完整内需体系。这将给国内机床工具行业提供更广阔的市场空间,并且市场已经对此做出反应。 3.“六稳”、“六保”等政策措施持续显效,PMI连续8个月保持在荣枯线以上 汽车制造业是机床工具最大市场。2020年1-10月,我国汽车产销同比下降4.6%和4.7%,降幅与1-9月相比,分别收窄2.1个和2.2个百分点。10月当月,汽车产销分别同比增长11.0%和12.5%。这已是连续7个月汽车月度产销保持增长。汽车制造业的触底回升,必将拉动机床工具市场需求的增长。 (二)不利因素 前三季度我国经济运行持续稳定恢复,统筹防疫和发展成效显著。但国际环境仍然复杂严峻,不稳定性不确定性因素较多。国内疫情外防输入、内防反弹的压力不小,经济仍处在恢复进程中,持续复苏向好基础仍需巩固。 从投资、消费和出口三方面来看,目前市场需求还没有完全恢复。前三季度全国固定资产投资增速(0.8%)已由负转正,但与机床工具行业关系更为密切的第二产业投资同比下降3.2%,制造业投资同比下降6.5%,设备工器具购置投资同比下降10.1%;前三季度社会消费品零售总额同比下降7.2%;前三季度机床工具出口同比下降13.8%。因此,今后一段时间机床工具需求不足的问题还将延续,行业运行压力仍然较大。 2.贸易保护主义及逆全球化思潮抬头 今年4月份美国加德纳公司发布的《2019年全球机床调查》曾预计,2020年全球机床市场消费额可能比2019年再下降15%左右。当时还无法预料后来新冠疫情对全球经济产生如此严重的影响。 (三)对2020年全年及2021年行业形势的预测 来源 | 中国机床工具工业协会信息统计部 欢迎点击下方链接 夹具智库 | 夹具标准件 本文链接 https://www.cwjoin.com/Thread/detail/86952.html 转载请附链接并注明出处

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对阀体加工工艺的改进

本文为夹具侠整理,转载请注明出处 关键词:阀体,工艺,立式加工中心,夹具设计 阀体是阀门机械产品的主要零部件,一般起到承受介质压力的作用。阀体零件结构相对复杂,其毛坯一般通过铸造形成,材料一般为铸铁和铸钢,少数为不锈钢材质。本文所介绍的某公司阀体材质是铸铁,通过介绍阀体在立式加工中心上的加工工序及夹具,引出在实际加工中出现的阀体上的孔相对于中心基准位置度超差的问题,为了弥补V形块会产生定位误差的缺陷,通过调整工艺路线来巧妙地解决这个问题。 一、阀体原始工艺路线 图1所示为某公司阀体零件,材料为HT250。技术要求为:①铸件应符合GB/T 12229―2005的规定。②铸件须经退火处理。③未注铸造圆角R3~R5mm。④未注公差的加工尺寸按GB 1804―79规定的H14(h14)js15。⑤阀座堆E410,回火后硬度33~38HRC,加工后厚度≥2mm。⑥铸字按50J41H-160-01a/A。 图1中φ88H7、φ110H7孔、φ205h8和φ215h8外圆的精度比较高,是该零件的重要尺寸。该公司采用一台卧式车床、一台立式车床和一台立式加工中心(配第四轴转台及圆盘尾座)进行加工。 [图片] 图1 阀体零件 零件机加工工艺路线为:用卧式车床分别粗、精车φ215mm外圆及端面→粗、精镗φ88H7内孔→调头粗、精车φ215mm外圆及端面→粗、精镗φ88H7内孔。 换立式车床粗、精车φ205h8外圆及端面→粗、精镗φ110H7孔→粗、精车φ53mm孔上端面→镗φ53mm孔和φ50mm孔。 换立式加工中心,转台旋转至90°钻φ215mm外圆端面上的φ25mm孔留余量→镗φ25mm孔→转台旋转至0°钻φ205mm外圆端面上的φ22mm孔留余量→镗φ22mm孔→转台旋转至-90°钻φ215mm外圆端面上的φ25mm孔留余量→镗φ25mm孔。 二、立式加工中心夹具方案 立式加工中心机床上主要加工3个外圆端面上的孔。为了提高加工效率,机床配置第四轴转台及圆盘尾座,这样就可以实现一次装夹完成孔的加工。定位基准选择φ215mm的外圆中心,用V形块定位外圆面限制工件4个自由度;另外一个定位基准选择φ205mm外圆中心,也是用V形块定位外圆面限制工件2个自由度。这样工件的6个自由度就全都被限制了。夹具如图2所示,夹具的压紧点选在外圆面上。  [图片] 图2 夹具 1-夹具底座  2-调节支撑钉(2个)  3-短内六角螺钉(6个)  4-非标支架  5-平压板B加长款(2个)  6-带肩六角螺母及双头螺栓(2对)  7-固定V形块  8-短定位销(4个)  9-非标支座  10-长定位销(4个)  11-V形块(2个)  12-长内六角圆柱头螺钉(4个)  13-内六角压紧螺钉 三、加工误差原因分析 用图2所示夹具在配有第四轴转台及尾座的立式加工中心上加工,加工完成后检测,出现孔的位置度超差的问题。此前加工中心通过了JB/T 8771.7―1998标准试料验收要求,根据标准试料的精度来看,零件图上孔的位置度是可以达到要求的。问题可能出在夹具上。夹具的定位误差分为基准移动误差和基准不重合误差。分析阀体原始加工工艺路线可知,车削φ215mm外圆及φ88mm内孔的基准是采用互为基准原则加工,都是以外圆中心为基准,车削φ205h8采用特殊夹具,也是以外圆中心为基准进行车削。在立式加工中心机床上也是围绕着外圆中心为基准进行加工,根据图样分析来看,设计基准与定位基准始终是重合的,所以不存在基准不重合误差。立式加工中心机床上的夹具定位元件为V形块,V形块定位通常会有基准移动误差,计算公式为ΔY=δd/[2sin(α/2)],其中ΔY为基准移动误差(见图3),δd为工件外圆直径公差,α为V形块两个限位面的夹角。  [图片] 图3 基准移动误差示意 本文所选V形块夹角为90°,外圆直径公差为0.072mm,可得出基准移动误差为0.051mm,而图样上要求的位置度公差值为0.05mm,显而易见定位误差已经超过位置度公差,这是不能满足加工要求的,可以判断位置度超差与V形块定位误差有关。 四、解决方案 位置度和垂直度超差的原因已经找到,此时有3种解决方案。 1)方案1:更改夹具定位元件。3个外圆面采用平面定位方式,这样可以减少基准移动误差,但是治标不治本,不能很好地解决位置度超差问题。 2)方案2:增加工序,将φ205h8、φ215h8外圆直径精车至φ205h6、φ215h6精度,可将基准移动误差降至0.02mm,这样可以对位置度误差影响大大减小,和方案1比起来要好一些。缺点是对车床加工精度要求高一些,降低了加工效率,增加了制造成本,而且从量产的角度看,很难保证这个精度,方案很“鸡肋”。 3)方案3:更改阀体整体工艺路线。图样上的设计基准都是内孔中心,在立加工序钻孔前增加精镗内孔工序,用来重新校正因V形块定位造成的基准移动误差,同时取消所有车床上精镗内孔的工序,这样原来的工艺路线就变为:用卧式车床先分别粗、精车φ215mm外圆及端面→粗、精镗φ88H7内孔→调头粗、精车φ215mm外圆及端面→粗镗φ88H7内孔。 换立式车床粗、精车φ205h8外圆及端面→粗镗φ110H7孔→粗车φ53mm孔上端面→镗φ53mm孔和φ50mm孔。 换立式加工中心,转台旋转至90°精镗φ88H7内孔→钻φ215mm外圆端面上的φ25mm孔留余量→镗φ25mm孔→转台旋转至0°精镗φ110H7孔→精铣φ53mm孔上端面→钻φ205mm外圆端面上的φ22mm孔留余量→镗φ22mm孔→转台旋转至-90°精镗φ88H7内孔→钻φ215mm外圆端面上的φ25mm孔留余量→镗φ25mm孔。 这样就可以将基准移动误差的影响降低至零。位置度和垂直度全都靠机床的精度保证。减少两把精车内孔的车刀,增加了两把镗刀和一把立铣刀,所增加的刀具成本还算能够接受,生产效率几乎没什么变化,不影响产能,是一个可行的方案。 最终决定选用方案3来解决孔位置度超差问题。 五、结语 综上所述,可知用V形块定位是有误差的,因此在精加工过程中重新校正了定位基准,调整了相关工序,解决了因V形块定位误差造成孔位置度超差的问题。此前我们始终被车床外圆和内孔是一个基准这一误区所困扰,忽视了卡盘定位与V形块定位的不同,导致阀体工艺路线安排出现了不足。文中采取的解决方案为今后精加工用V形块定位工况提供了可借鉴的经验。 来源 | 金属加工 欢迎点击下方链接 夹具智库 | 夹具标准件 本文链接 https://www.cwjoin.com/Thread/detail/86951.html 转载请附链接并注明出处

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