CN106862867B - 一种工装治具的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种工装治具的加工方法，步骤包括，S1备料：根据图纸加工需求进行毛坯备料；S2平面粗铣：固定于加工机床上进行粗铣；S3粗磨：固定于中磨床上进行外形的粗加工磨削；S4数控中心粗铣：数控加工中心进行铣内槽；数控加工中心进行钻孔且进行预倒角加工；在内槽上铣待切割的各棱边，不留余量；S5热处理；S6平磨：固定于小磨床上进行内槽检测硬度面的磨削，将杂质磨除直至物料能够对光进行镜面反射；S7检验：进行硬度检测；S8精磨：固定于中磨床上进行磨削，磨外形六面保证各面的平面度、粗糙度；S9精磨：固定于小磨床上进行内槽的精加工磨削；S10慢走丝：切割各棱边及倒角。采用这样的方法可以有效减小刀具磨损，节约加工时间同时提高产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及加工工艺技术领域，尤其是一种工装治具的加工方法。
背景技术
随着工厂自动化的快速发展，自动化生产应用已经慢慢在工业中推广开来。在加工工装治具，比如生产线上使用的工装治具时，往往对工装治具的要求非常高。现有技术往往需要对工件进行热处理，然后在热处理之后进行数铣用刀具切出我们需要的形状和外形；但往往由于热处理后工件的材质会变得更加坚硬，导角容易出现毛刺，所以对刀具的材料要求非常高，同时刀具在加工过程十分容易出现磨损损坏，故耗费材料的成本也大大增多，鉴于此，本案提出了在热处理前先进行铣各棱边和打孔预留倒角，热处理后再通过磨床加工或者慢走丝进行切割棱边和倒角的方法达到更好的收益。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种刀具损耗小，节约时间，节省成本的工装治具的加工方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：
一种工装治具的加工方法，其步骤包括：
S1备料：根据图纸加工需求进行毛坯备料；
S2平面粗铣：固定于加工机床上进行粗铣，六面留单边0.5mm余量；
S3粗磨：固定于中磨床上进行外形的粗加工磨削，保证六面垂直度在0.02mm误差范围内，六面留单边0.15mm余量，余量均分不能偏向一边；
S4数控中心粗铣：数控加工中心进行铣内槽，留0.05mm余量；数控加工中心进行钻穿丝孔且进行预倒角加工；在内槽上铣待切割的各棱边，不留余量；
S5热处理：在1180℃～1220℃高温范围下进行真空热处理，热处理时间范围为3h～5h；
S6平磨：固定于小磨床上进行内槽检测硬度面的磨削，将杂质磨除直至物料能够对光进行镜面反射；
S7检验：进行硬度检测，保证硬度范围在58度～62度之间；
S8精磨：固定于中磨床上进行磨削，磨外形六面保证各面的平面度、粗糙度，保证平面度在0.01mm误差范围内，保证粗糙度在0.8μm误差范围内；保证各面之间的平行度、垂直度，保证垂直度在0.01mm误差范围内，保证平行度在0.01mm误差范围内；
S9精磨：固定于小磨床上进行内槽的精加工磨削，保证槽侧面和槽底面垂直度在0.01mm误差范围内；
S10慢走丝：切割各棱边及倒角。
作为进一步改进，所述S4步骤中，所述穿丝孔包括定位销孔、螺纹孔，所述穿丝孔的预倒角值为C0.5；所述穿丝孔单边留0.2mm余量。
作为进一步改进，所述S7步骤中，通过硬度测量仪进行硬度检测，均匀检测10个点取平均硬度，若平均硬度小于58度，则返回S5；若硬度大于62度，则进行高温回火，回火温度为500℃，保温时间为3h。
作为进一步改进，所述S10步骤中，慢走丝切割单条棱边后至穿丝孔中进行自动断丝换丝动作直至回到加工起点。
作为进一步改进，所述S1～S10每个步骤后都有检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：
本发明一种工装治具的加工方法中采用先铣棱边和穿丝孔预倒角，而在热处理后结合慢走丝切割棱边和倒角的方式，代替了传统先对工件进行热处理再直接用铣床切割工件的方式，铣棱边能在慢走丝过程中有效起到导向作用和减小丝的磨损的作用，对穿丝孔的预倒角不仅能对插入的固定配件起到导向作用同时也能减小丝的损耗，采用慢走丝代替铣床的方式不仅能有效避免了刀具大量的磨损，在节省加工时间的同时又提高了产品质量，节约了加工成本。
附图说明
附图1是本发明一种工装治具的加工方法中加工工件的结构示意图。
主要元件符号说明
穿丝孔10、棱边20、内槽30
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例：
当加工工件为工装工件时，请参考图1，实施例中，一种工装治具的加工方法，其步骤包括，
S1备料：根据图纸加工需求进行毛坯备料，其毛坯初始硬度为5度；
S2平面粗铣：固定于加工机床上进行粗铣，粗铣的速度要均匀在30mm/MIN，六面留单边0.5mm余量，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上；
S3粗磨：固定于中磨床上进行外形的粗加工磨削，保证六面垂直度在0.02mm误差范围内，六面留单边0.15mm余量，余量均分不能偏向一边，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上；
S4数控中心粗铣：先按着3D模型，进行编辑程序，程序编辑完成后进行评审，评审通过的数控加工中心程序方可经内部网络传进数控机床内，操作人员按照编辑好的程序单上的每一个环节来操作数控加工中心进行第一面的铣内槽30加工，留0.05mm余量；而后在内槽30面上进行第二次加工，数控加工中心进行钻穿丝孔10且进行预倒角加工；在内槽30上铣待切割的各棱边20，不留余量，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上；
S5热处理：在1180℃～1220℃高温范围下进行真空热处理，热处理时间范围为3h～5h，热处理中，应观察不能有氧化皮，不能有变形；
S6平磨：固定于小磨床上进行内槽30检测硬度面的磨削，将杂质磨除直至物料能够对光进行镜面反射；
S7检验：进行硬度检测，保证硬度范围在58度～62度之间；
S8精磨：固定于中磨床上进行磨削，磨外形六面保证各面的平面度、粗糙度，保证平面度在0.01mm误差范围内，保证粗糙度在0.8μm误差范围内；保证各面之间的平行度、垂直度，保证垂直度在0.01mm误差范围内，保证平行度在0.01mm误差范围内，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上；
S9精磨：砂轮粒度在150K，冷却要充分，下刀深度应在0.01mm，工件固定于小磨床上进行内槽10的精加工磨削，保证槽侧面和槽底面垂直度在0.01mm误差范围内，为保证加工要求，槽的两个侧面不能有锥度，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上。
S10慢走丝：预先在机外先按图纸尺寸画好慢丝加工的部分生成程序传到机台内，机台慢走丝切割各棱边20及倒角，慢走丝切割达到图纸要求的粗糙度，检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上。
传统的加工方式往往是先对待加工工件进行热处理，后续直接用刀具进行切割和铣削，这样往往使加工时间大大增多，同时刀具的磨损也很大，整个加工下来成本非常高昂，而本发明采用这样预先铣棱边20和打孔预倒角，然后再热处理，在热处理后结合慢走丝切割棱边20和倒角的方式，代替了传统先对工件进行热处理再直接用铣床切割工件的方式，铣棱边20能在慢走丝过程中有效起到导向作用，对穿丝孔的预倒角也能减小丝的损耗同时对插入穿丝孔的固定工件起到导向作用，采用慢走丝代替铣床的方式也能有效减小了刀具的磨损的问题，同时还能减小毛刺使得工件质量大大增强，加工时间也大大缩短。
请参考图1，实施例中，所述S1步骤中，所述毛坯表面上不带有锈迹，防止在热处理过程中工件的受热情况受到影响。所述S4步骤中，所述穿丝孔10包括定位销孔、螺纹孔，所述穿丝孔10用于提供慢走丝初始穿丝空间和换丝空间，同时可作为定位销孔和螺纹孔用于定位和固定工装，也起到让位减重的作用；所述穿丝孔10的预倒角值为C0.5，采用预倒角的结构可以使得在装配的过程中对插入孔的固定件如螺栓、定位销等起到导向的作用；为防止慢走丝加工过程中夹丝，所述穿丝孔10单边留0.2mm余量。所述S7步骤中，通过硬度测量仪进行硬度检测，均匀检测10个点取平均硬度，若平均硬度小于58度，则返回S5重新进行热处理，热处理时间根据具体实际情况而定；若平均硬度大于62度，则进行回火处理，回火温度为400℃～500℃，回火应该有效降低内应力，同时回火要充分，第一次回火处理时间为2h～3h，每次回火硬度平均下降2度，再检测实际硬度是否在58度到62度之间决定是否需要下一次回火和回火的时间。所述S1～S10每个步骤后都有检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上。采用这样的方法结合合理的加热时间和温度可以保证工件硬度能够较为精确地落入我们需要的范围，保证加工硬度的需求。
请参考图1，实施例中，所述S10步骤中，慢走丝选用的丝的直径与所述棱边20的宽度相等；慢走丝切割单条棱边20后至穿丝孔10中进行自动断丝换丝动作直至回到加工起点，具体的，先将慢走丝的初始位置调整至任意一个穿丝孔10中心，以第一个穿丝孔10中心的位置作为加工起点，沿着垂直于且更靠近下一个穿丝孔10的棱边20的路线进行切割，切割至棱边20上后沿着棱边20的路线往下一个穿丝孔10的方向进行切割，切割至与下一个穿丝孔10中心距离最短的点，然后朝该穿丝孔10中心切割，到达中心位置后进行自动剪丝换丝，然后重复上述该段步骤直至将所有的穿丝孔10位置走完，回到第一个穿丝孔10中心位置后结束。采用这样的方法可以将待切割的工件使用慢走丝的方式进行切割，同时之前的打孔和预倒角工序也有利于后续慢走丝的进行，具体的，穿丝孔的预倒角可以有效减小对丝的损耗，在丝从穿丝孔10中进入棱边20时能起到一个缓冲的作用，避免出现待切割表面过大难以切割的问题，在达到切割效果且产品质量更好的同时也能通过切割丝的简单替换来避免刀具的大量磨损。
当加工普通硬质材料时，以上步骤均相同，唯一不同的是S10步骤中，工装治具往往不需要在工件上进行线切割，故此时将工装治具固定于磨床上直接进行预倒角或者边缘各棱边20的磨削即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (5)
1.一种工装治具的加工方法，其特征在于步骤包括：
S1备料：根据图纸加工需求进行毛坯备料；
S2平面粗铣：固定于加工机床上进行粗铣，六面留单边0.5mm余量；
S3粗磨：固定于中磨床上进行外形的粗加工磨削，保证六面垂直度在0.02mm误差范围内，六面留单边0.15mm余量，余量均分不能偏向一边；
S4数控中心粗铣：数控加工中心进行铣内槽，留0.05mm余量；数控加工中心进行钻穿丝孔且进行预倒角加工；在内槽上铣待切割的各棱边，不留余量；
S5热处理：在1180℃～1220℃高温范围下进行真空热处理，热处理时间范围为3h～5h；
S6平磨：固定于小磨床上进行内槽检测硬度面的磨削，将杂质磨除直至物料能够对光进行镜面反射；
S7检验：进行硬度检测，保证硬度范围在58度～62度之间；
S8精磨：固定于中磨床上进行磨削，磨外形六面保证各面的平面度、粗糙度，保证平面度在0.01mm误差范围内，保证粗糙度在0.8μm误差范围内；保证各面之间的平行度、垂直度，保证垂直度在0.01mm误差范围内，保证平行度在0.01mm误差范围内；
S9精磨：充分冷却，砂轮粒度为150K，下刀深度为0.01mm，工件固定于小磨床上进行内槽的精加工磨削，保证槽侧面和槽底面垂直度在0.01mm误差范围内；
S10慢走丝：切割各棱边及倒角。
2.根据权利要求1所述的工装治具的加工方法，其特征在于：所述S4步骤中，所述穿丝孔包括定位销孔、螺纹孔，所述穿丝孔的预倒角值为C0.5；所述穿丝孔单边留0.2mm余量。
3.根据权利要求1所述的工装治具的加工方法，其特征在于：所述S7步骤中，通过硬度测量仪进行硬度检测，均匀检测10个点取平均硬度，若平均硬度小于58度，则返回S5；若平均硬度大于62度，则进行高温回火，回火温度范围为400℃～500℃，保温时间范围为2h～3h。
4.根据权利要求1所述的工装治具的加工方法，其特征在于：所述S10步骤中，慢走丝切割单条棱边后至穿丝孔中进行自动断丝换丝动作直至回到加工起点。
5.根据权利要求1所述的工装治具的加工方法，其特征在于：所述S1～S10每个步骤后都有检测尺寸精度步骤，并将数值按实测值填写在自检单上。
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