高精度薄壁铜套加工方法探讨
一种薄壁套加工方法
一种薄壁套加工方法薄壁套加工方法是一种常见的金属加工工艺,用于制造薄壁套等零件。
以下是一种常用的薄壁套加工方法:1. 工艺准备:在进行薄壁套加工之前,首先需要准备好所需的原材料和加工设备。
原材料通常为金属板材,如钢板、铝板等。
加工设备包括剪板机、冲床、焊接机等。
2. 材料切割:首先,将金属板材按照需要的尺寸切割成相应的零件。
这可以通过剪板机等设备进行切割。
确保切割出的零件尺寸准确。
3. 冲压成型:切割好的金属板材经过冲床等设备进行冲压成型。
冲压过程中,零件通常会经历多道工序,通过多次冲击和变形来获得所需的形状。
4. 弯曲或卷边:经过冲压成型后,薄壁套的边缘可能需要进行弯曲或卷边处理。
这可以通过弯曲机或卷边机来完成。
5. 焊接:在完成薄壁套的形状后,可能需要对其进行焊接。
焊接可以增加零件的强度和稳定性。
使用适当的焊接设备和焊接材料来完成焊接过程。
6. 表面处理:完成焊接后,对薄壁套进行表面处理。
这可以包括去毛刺、打磨、喷漆等。
表面处理可以提高零件的美观度和耐腐蚀性。
7. 检验和质量控制:在加工过程中,需要进行检验和质量控制,以确保薄壁套的质量符合要求。
这可以通过外观检查、尺寸测量、物理性能测试等方法来进行。
8. 包装和出货:最后,对加工好的薄壁套进行包装,并准备好出货。
根据客户要求,可以选择适当的包装材料和方式,以确保零件在运输过程中不受损坏。
以上是一种常见的薄壁套加工方法。
根据具体需求和加工设备的不同,可能会有一些细微的差异。
在实际应用中,还需根据具体情况灵活调整,以获得最佳的加工效果和质量。
薄壁套优化加工措施
薄壁套优化加工措施薄壁套是一种用于机械传动中的零部件,通常用于连接轴和孔的配合配件。
由于其特殊的结构,薄壁套在加工过程中容易出现变形、偏心和表面质量不佳等问题。
为了解决这些问题,提高薄壁套的加工质量,需要采取一系列的优化加工措施。
一、材料选用在选择薄壁套的材料时,需考虑套的使用环境和工作条件。
常见的材料包括铁、铜、铝等。
铁材质具有良好的机械性能,适用于承受较大载荷时使用,而铜和铝则适用于对降低重量有要求的场合。
根据具体需求,选择适宜的材料可以减少套的变形和表面质量问题。
二、工艺参数调节对于薄壁套的加工过程,合理调节工艺参数十分重要。
首先是切削速度,过高的切削速度容易导致套变形,而过低的切削速度则会使切削阻力增大,影响加工效率。
其次是进给量,进给量不当会导致切削力不均匀,进而引起加工不精确的问题。
通过对这些参数进行合理的调节,可以有效控制套的加工质量。
三、刀具选择选择合适的刀具也是关键。
对于薄壁套的加工,应选择刚性较好的刀具,以减少切削振动和变形的发生。
同时,选择切削边刃角度较小的刀具,可以降低套的切削力,减少套的变形。
此外,刀具的磨损情况也要及时检查并更换,以保证加工的精度和质量。
四、切削润滑在薄壁套的加工中,切削润滑的使用也十分重要。
切削润滑可以减小切削温度,降低切削力,减少切削振动和摩擦,从而提升加工质量。
常见的切削润滑方式有干润滑和湿润滑两种,根据具体情况选择合适的方式来进行切削润滑。
五、切削顺序及夹持方式在薄壁套的加工中,切削顺序和夹持方式也会对加工质量产生一定的影响。
合理的切削顺序可以减少加工过程中的变形和振动现象,提高加工精度。
夹持方式应选择适当,夹持力度要适中,过大的夹持力可能导致套的变形,而过小的夹持力可能导致套的偏心和加工质量不佳。
综上所述,针对薄壁套的特殊加工要求,我们可以通过材料选用、工艺参数调节、刀具选择、切削润滑、切削顺序及夹持方式等措施来优化薄壁套的加工过程。
这些措施旨在减少套的变形和偏心现象,提升套的表面质量和加工精度。
薄壁弹性铜套的数控加工分析
成后 续变 形 。 ( )弹性 变形 :因该 零件 在工 作 中需 要 径 向间 隙 2
微调 ,因此必须 具备 弹性 ,使 得两 端开槽 以后 约束减 弱 ,当受 到外力 的作 用后 ,零 件会 产生 弹性 变形 ,造
成零件 尺 寸不易 控制 。 ( )受外 力变形 :因工 件壁薄 ,在切 削力 ( 3 特别是 径 向切削力 ) 和夹 紧力 的作 用下 易产 生变形 , 而影响 从
中图 分 类 号 :T 5 G6 9
文献 标 识 码 :A
1 工 艺 分 析
图 1所示薄壁零件 材料为 Z u n P 5 n , 中等 C S 5 bZ 5 在 滑动速度下 工作 。由于该零 件刚性差 , 开槽后 内应 力重 新分布 ,变形较大且 内应 力不易清 除 , 造成数控加 工工 艺性 比较差 。同时 ,因为壁薄 车削时受切削力 和夹 紧力 的作用 ,极 易产生变形 ,具有 一定 的加工难度 。 零件在使用时 主要起 支撑旋转 轴和导 向作用 。 主 其 要 工 作 面 是 内锥 孔 和 外 圆柱 面 , 端 面起 到 轴 向定 位 的 两
第 1期 ( 第 1 4期 ) 总 6
21 0 1年 2月
机 械 工 程 与 自 动 化 M ECHANI CAL ENGI NEERI NG 8 AUT0M ATI L oN
N o.1
Fe b.
文章 编 号 : 6 2 6 1 ( 0 1 0 — 0 0 — 2 1 7 — 4 3 2 1 ) 1 0 1 30
面 粗 糙 度 ; 刀 具 角 度 和切 削 用 量 选 择 的正 确 与 否 同样 而
( ) 热变形 :因工件 壁薄 ,切削 过程 中会 引起 工 4 件 热胀 冷缩 ,
浅谈薄壁套零件的加工
浅谈薄壁套零件的加工薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的,通过探讨薄壁类零件在加工中存在的易变形、零件尺寸及表面粗糙度不易保证等技术问题,对加工难点进行分析,给出了工艺路线和加工方案,通过优化、完善装夹方法,从而有效解决此类薄壁类零件的车削加工难题,为以后加工此类薄壁零件提供了经验借鉴。
标签:薄壁零件;变形;夹具薄壁零件应用越来越广范,它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,但薄壁零件刚性差,强度弱,装夹基准面小,加工过程中容易变形,不易保证加工质量和精度,因此如何正确的加工薄壁零件也是一个棘手的问题。
1 基本情况介绍该薄壁套零件,材料为45#钢,壁厚最薄2mm,薄壁套最大直径为Ф70mm,内孔粗糙度为0.8,同时内孔精度要求在0.021mm内;外圆要求在0.021mm内,且精度要求较高,零件左端面有端面圆弧,其形状及尺寸如图一所示:2 薄壁零件的工艺分析2.1 工艺难点影响该薄壁零件加工精度的主要因素主要有三方面的问题①易受力变形薄壁零件不易装夹,工件壁薄,在较大的夹紧力下,容易产生夹紧变形。
②易受热变形因工件壁薄,过大的切削热会使工件产生热变形,不易保证工件精度要求。
③易振动变形在高速切削过程中,工件易产生振动,从而影响工件的形位精度和表面粗糙度。
2.2 工艺方案过程零件初始的工艺方案为:①夹持毛坯料,钻孔,内外交叉车削薄壁内外圆和Ф80外圆保证精度。
②对零件切断,为保证总长,长度提前预留1mm 。
③为保证薄壁零件的形位精度,我们采用扇形软爪和开缝套筒对薄壁进行装夹。
④零件调头,切削端面保证总长。
⑤切削端面圆弧。
通过这种方案加工出的工件经过三坐标测量机的检测,零件薄壁外圆和内孔的圆度已经发生变化,为了保证工件的形位公差,我们变径向装夹为轴向装夹。
零件改后的方案为:①对零件薄壁进行粗精车选用Ф24的钻头钻深度为80的孔,用内孔刀粗车内孔留精加工余量,对于Ф30的端面孔可以直接用Ф24钻头钻孔,留余量为轴向装夹定位时使用。
加工薄壁零件的方法浅析
加工薄壁零件的方法浅析发布时间:2022-12-01T01:39:03.847Z 来源:《中国科技信息》2022年第33卷15期作者:隋斌,孙晶精,徐阳[导读] 薄壁件具有很多优点,但加工上的变形控制,是一个长期以来困扰我们的难题,针对这种情况,隋斌,孙晶精,徐阳中国航发哈尔滨东安发动机有限公司,黑龙江省哈尔滨市,150000摘要:薄壁件具有很多优点,但加工上的变形控制,是一个长期以来困扰我们的难题,针对这种情况,我们有针对性的对薄壁件的加工方法、工装夹具的应用以及变形的控制等方面进行了总结、研究,以便于在生产中指导实践,保证相关产品的加工精度。
一选择和制定合理的工艺方案和路线薄壁零件的几何形状和技术要求各不相同,要根据零件的特点和要求选择合理的工艺方案,是保证薄壁零件加工质量的关键。
在加工过程中防止产生变形和保证产品精度要求,工序的设置、夹具的设计等均应以此为基础。
工艺规程在编制开始时,就要从零件的毛坯形状、余量大小、热处理方法等方面考虑零件加工过程中的变形。
薄壁零件的毛坯,加工前,都必须经过退火或正火处理,一些零件在粗加工时要经过调质或时效处理。
钢制薄壁零件毛坯在热处理过程中,会产生很大的变形,需要进行校正后才能进行后续的加工,对于精度要求较高的薄壁件,粗加工后需要进行调质或时效处理,进一步消除其内应力,稳定零件的尺寸精度,具有高的韧性和足够的刚度,防止在精加工时产生变形。
薄壁件的加工,粗加工和精加工分开进行,粗加工后进行热处理,对于一些高精度的薄壁件,在粗加工和精加工中间要增加半精加工等工序,首先保证基准的准确和统一,要反复对簿壁零件的内、外表面进行加工,能大大减小零件的变形。
在薄壁零件的加工过程中,加工余量的分配是否得当,将影响零件的加工质量。
对于薄壁零件,加工余量的分配,主要是粗加工和精加工之前的余量要留的适当。
同时为了保证零件的加工精度,精加工工序虽然余量很小,但一般仍要分几次走刀将其加工到最终尺寸。
高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍
高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍机械制造行业中,经常遇到圆环薄壁型金属零件,此类零件壁厚很薄(2~8mm)、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大(300~800mm)、结构复杂、刚性差,装夹起来非常不便,极易弄伤零件表面,因此,制造难度很大,一次制造合格率很低,即使采用先进的数控车床等设备,在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。
为此,对国内外现有的加工方法进行举例分析,并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。
1 国内外现有的加工方法与不足1.1 国内的加工方法与不足如加工一种圆环薄壁型零件,其外圆公差0.06mm,同轴度要求0.1mm,零件最薄处壁厚仅2.25mm,外圆尺寸达500mm,外圆表面上还有多处斜槽,国内常见的加工方法是:数控车床三爪卡盘装夹并进行校正,然后分别精车外圆和内孔;但精车外圆和内孔时,工件因材料内应力变化而容易产生变形,产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差,却又无法返修,超差较多的只能直接报废。
另外,加工外圆和内孔后,还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔,此时,产品外形已经精加工到位,外圆面不能过度受力,不能使用软爪校正,任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。
因此,现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高,同时,加工成品率又较低,导致要么产品产量上不去,要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。
1.2 国外的加工方法与不足国外目前的做法有的是通过提高原材料质量,包括锻造、热处理等性能参数,从而改善材料稳定性,降低加工变形性;或通过增加零件的加工工序,即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后,然后加工其他槽、孔等局部结构,最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量符合要求。
但上述做法都会明显增加零件的制造成本和制造周期,直接导致零件或所应用的整机价格上升,产品的性价比下降。
2 一种新型加工方法作者所在团队经过长期的经验积累和技术攻关,在不增加其他专用加工设备的前提下,充分利用数控车床、加工中心等自动化加工装置,应用专门设计的三个工装,即可以精确加工圆环薄壁型关键金属零件。
技师论文薄壁零件加工
浅谈薄壁零件的加工方法单位山东技师学院姓名郭尚超考评职称车工技师浅谈薄壁零件的加工方法摘要:薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门,但在薄壁零件的加工中会遇到比较棘手的问题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。
高精度、薄壁腔体类零件金属切除量大、工件壁薄、刚性低,加工中需要解决的主要问题是控制和减小变形,在此基础上,希望尽可能提高切削效率、缩短加工周期。
其加工工艺需要从工件装夹、工序安排、切削用量参数、刀具选用等多方面进行优化。
关键词薄壁零件精度加工方法一.影响薄壁零件加工精度的主要因素影响薄壁零件加工精度的因素有很多,但归纳起来主要有以下三个方面:1.工件的尺寸精度和形状精度。
易受力变形。
因壁薄,在夹紧力的作用下,容易产生变形,从而影响2. 易受热变形。
因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难以控制。
3. 易振动变形。
在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度和形状,位置精度和表面粗糙度。
二.减少薄壁工件变形的方法主要是减少切削力和切削热,改善或改变夹紧力对零件的作用。
1. 在切削过程中,切削力时必然要产生的,但它的大小时可以改变的,影响切削力的大小的因素很多,主要是被加工件材料、刀具、切削用量和冷却润滑等几个方面。
2. 减少切削力的方法。
在薄壁零件的切削中,合理的刀具几何角度对车削时切削力的大小是至关重要的。
刀具前角大小,决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。
前角大,切削变形和摩擦力减小,切削力减小,所以前角取5-20°,刀具的后角大,,摩擦力小,切削力相应减小,所以后角取4-12°。
主偏角在30-90°范围内,车薄壁零件的内外圆时,取较大的主偏角,副偏角取8-15°。
三.合理地选择切削用量降低切削力切削力的大小与切削用量密切相关,背吃刀量和进给量同时增大,切削力增大,变形也大,对车削薄壁零件极为不利。
薄壁零件加工过程浅析
2,薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大,这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件,铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难,由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘,必须考虑四爪来找正来加工此类工件
2薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘必须考虑四爪
薄壁零件加工过程浅析
薄壁零件在加工过程中容易产生变形而达不到所要求得加工精度,要改变这种现状可以从以下几点考虑:
3,进给速度和切削量,转速、精加工余量的选取:进给速度和切削量,转速的选取都不应该选择太高,因为固定的力主要集中在z向,过高会产生震动和工件变形和光洁度不好,精加工余量的选取根据变形量大小和光洁度要求做出综合的考虑。
薄壁件的加工工艺探讨
形也非 常大 。尤其是未经过 充分时效处理 ,其变形 则更 大。现在各企业都不允许库存 ,该毛坯没有充分 的 自然
达到了03 m, .m 但距离设计要求仍然有较大差距。
参磊 工冷 工 加
WWW. met wor i a1 k ngI 5 . r 9 0 co n
—十— 1
一
丁
l100 P aO 5 1 t .. O 1
I -
半精镗孔后 , 将工件上 8 4 8 m孑钻出 ( 个 ,m L 1 见图 2 。 )
00 0 .4 ( Nl
一
i .5 al 00 0 J
l0 o+
图 1
1 .工艺分析
按照一般加工方式安排 工艺路线 为:毛坯 处理 ( 喷 丸)一 划线一粗车端面及内孑 一铣平面 10 m 铣 基准 L 2 m  ̄. 及高度差 8 m m 一粗镗孑 一精铣平面 ( 2 0 1 m 一 上 L 10± . ) m
正常轴承端 面 的磨 削加工 方式 有两 种 ,一 是两 端
面同时加工 的贯 穿磨 ,采用 的设 备 通常 为 M 65 77 。另
外一个是 两端 面分别 磨削 ,互 为 基准 加工 时 ,采用 的
() 面带 一 个“ a端 凸台”
个对称的 “ 凸台” ,带有此种 “ 凸台” 异形结构 的轴承 类型包括有 … 、… 2’ 6’类等轴承类型。
刀槽 ,磨削 “ 凸台”端面的大部分平面 ,然后使产品全 部旋转一定角度,使 “ 凸台”朝向另一方向 , 削同一 磨
1 凸台”异形轴承加工分析 .“
轴承套圈 的端 面,是轴 承 安装 、 量 和加 工 的基 测 准, 精度要求高 , 尤其是对端面带 有 “ 凸台” 的异形结 构轴承,在轴承的端 面及 以带 “ 凸台” 的端 面为定 位基
高精度薄壁铜套加工工艺优化及夹具设计
的加工一直是机械加工 中非常重要 的问题 。针对高精 度薄壁铜套零件加工 ,从夹紧力 、切削力 、切削热和 切削参数等方面进行工艺优化 ,并论述夹具设计 。 1 零 件加 工特 点分 析
某公 司加 工一 批 高 精度 薄 壁 轴 套零 件 ,如 图 1
所 示
S h e n y a n g L i a o n i n g 1 1 0 0 0 5 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :W i t h t h e a i d o f f i x t u r e ,t h e s t r e s s s t a t e i n t h i n wa l l p a r t s p r o c e s s i n g wa s c h a n g e d f r o m r a d i l a f o r c e t o a x i l a f o r c e ,t he n t h e i n l f u e n c e o f r a d i l a f o r c e wa s e l i mi n a t e d .T h e p r o c e s s i n g p r e c i s i o n wa s e n s u r e d b y t h e f i x t u r e p r e c i s i o n,a t t h e s a me t i me t h e ma c h i — n i n g e ic f i e n c y wa s i mp r o v e d,t h e a u x i l i a r y t i me wa s r e d u c e d . T h e ma c h i n i n g p r o c e s s w a s o p t i mi z e d . I t p l a y s a p o s i t i v e r o l e i n e n s u r i n g
车不出磨不了-薄壁套到底该怎样加工?
薄壁套是机械加工中常遇到的难加工零件,作者公司通常采用车削和磨削两种方法,均未达到设计图样要求。
为解决工艺难题,通过在薄壁套内孔填充锯末并注水膨胀的创新方法,提高了薄壁套的工艺刚性和加工精度,可满足图样技术要求。
薄壁套结构和精度要求加工如图1所示两种尺寸的薄壁套零件,材料为27SiMn钢。
薄壁套加工工艺工件一的加工工艺路线为:下料→粗车→半精车→万能磨→精车→终检。
工件二的加工工艺路线为:下料→调质粗车→半精车→终检。
工件的加工特点为:1)工件表面的加工分为粗、半精和精加工,加工时采用试切法以内孔、外圆互为基准,反复进行加工。
最后以内孔为基准加工外圆,达到图样技术要求。
2)加工外圆采用工艺心轴,结构如图2所示。
操作方法具体加工操作方法如下。
1)调整机床精度达到工艺要求。
2)工件一加工过程:首先将工件内孔加工至尺寸要求,外圆按壁厚适当留量;然后将心轴穿入孔内,填满锯末压实,找正注水后,待锯末膨胀,精车外圆至图样尺寸要求,如图3所示。
3)工件二加工过程:将工件一端车成止口,止口与法兰盘配合间隙过盈0.008~0.012mm,在工件卡头部位内孔、外圆处分别切4mm×2mm卸荷槽,卸下工件,装上法兰盘7,使工件卡头部位成为实体状态。
工件装夹如图4所示,将内孔车至尺寸要求,外圆按壁厚适当留量,将心轴杆装入孔内拧紧,填满锯末压实注水,待锯末膨胀后,精车外圆至尺寸要求。
检测结果产品检测结果见表1。
填加锯末注水膨胀法的定性分析工艺试验检测结果证明,填加锯末注水膨胀法所加工的薄壁零件完全能满足设计图样的技术要求,证明此方法是可行的。
填加锯末法是根据锯末吸水后膨胀的原理,使零件内孔与外圆成为一体,从而减小零件在加工过程中的变形。
锯末洗湿后膨胀率参照木材膨胀率来类推,其纤维达到饱和点时膨胀率最大,如图5所示。
由图5可知,木材体积膨胀率最大,锯末膨胀率近似于木材体积膨胀率。
利用锯末吸湿后膨胀这一原理,应用在零件加工中起到了良好的效果。
浅谈薄壁零件的加工方法
受 力 变 形 为 YI=CtI/K 系 统 ,y2=Ct2/K系 统 。其 中 K系 统 为 工 艺 系统 在 y方
向的 刚 度 ,
△工 件 =yl—y2=C(tl—t2)/K 系统 ,
由于 △毛 坯 =tl—t2,所 以 △ 工 件 =CA 毛 坯/K系 统 ,令 e=C/K 系 统 ,则
向切 深 对 切 削 力 的影 响 最 大 ,其 次 是每 齿 进 给 量 、径 向切 深 ,切 削速 度 影 响
最小。不同的铣 削方式对切削力的大 小也有一定的影响。
三、工艺系统 的变形和振动
在机械加 工过程 中,由于切削力、夹紧 力、重力 、惯性 力、传 动力等的作
用 ,会引起工艺系统的变 形,同时 ,由于切削 力受力点位置变化 、毛坯 加工
工 艺 系 统 动 误 差 中 的 受 热 变 形 主 要 由 切 削 热 、摩 擦 热 等 引 起 ,为 了减
少 工 件 和 刀 具 的热 变 形 ,应 合 理 选 择 刀 具 的 几 何 参 数 ,合理 选 用 冷 却 液 充
分 冷 却 。
因安装 误差使 刀具在实际加 工时产生 0.01mm~0.02mm左 右摆动 ,刀
余 量 变 化 和材 料 硬 度 变 化 ,会 引 起 工 艺 系 统变 形 的变 化 。 工 艺 系 统 的 变 形
及其变形的变化 都会产生工件的尺寸误差和几何形状误差。由切削原理可 知 ,径 向 切 削 分 力 Fy和 切 削深 度 t成 正 比 ,即 Fy=Ct,由 此 引 起 的 工 艺 系 统
一 、 前 言 如下图 l,此 类薄壁 电极 零件在模 具制造过程 中很常见 ,如数码类 、手 机类 、机壳类等产品模具的加工尤为重要,薄壁 电极在模具行业也称骨位 。 电极材料通常使用铜和铜合金。此类薄壁 电极零件结构简洁、壁 高而薄 、加 工余量大 、而铜和铜合金的强度 和硬度较低 ,线性膨胀系数大 ,故加工工艺 性 差 。在 切 削 力 、切 削热 、切 削 振 颤 等 因 素影 响下 ,易 发 生 加 工 变 形 ,不 易控 制 加 工精 度 和 提 高 加 工 效 率 。此 工件 要求 的精 度 厚 度变 化 小于 0.02ram,如 果采用传统 的加工方法和工艺不能控制工件的变形和达 不到精度要求 。下 图 1所示一款 电器 上的常见薄壁 电极 ,工件最 窄处 W=O.6,而此 部位却高 H=15即宽 比高=O.6:15。 因此 ,研 究铜合金薄壁零件加工技术具有较大 的 现 实 意 义。
如何提高薄壁零件加工精度的探讨
关于薄壁套筒零件加工方法的探讨单位:富阳市江南自动化仪表阀门厂姓名:华红平指导老师:章建海富阳市现代技术培训学校摘要本文通过对调节阀内某薄壁类零件易变形的根源进行分析,提出了如何加工薄壁类零件防止其变形,达到稳定性好的综合处理方法,最终来提高其加工精度的目的。
前言因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点,薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。
但薄壁零件的加工是比较棘手的,原因是薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,不易保证零件的加工质量。
如何提高薄壁零件的加工精度将是业界越来越关心的话题。
薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的。
薄壁件目前一般采用车削的方式进行加工,为此要对工件的装夹、切削用量的选择等方面进行试验,从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形,保证加工精度。
1 薄壁类零件易变形的机理在生产实践中,薄壁类零件易变形的表现形式是多种多样的,有受力变形 (因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,从而影响工件的尺寸精度和形状精度,如图1所示) 、受热变形(因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难于控制)、振动变形 (在切削力特别是径向切削力的作用下,很容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度)等。
但就其产生的机理来说,可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类。
1.1 内应力塑性变形图1 夹紧力的影响薄壁类零件热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性等,都会引起内应力的作用,在零件一定塑性条件的配合下,就会产生内应力塑性变形。
按应力产生的根源和表现特征的不同,分为热应力塑性变形和组织应力塑性变形。
在AC1温度下方加热急冷产生变形,可获得纯热应力变形,而单纯的组织应力变形却是不可能的。
组织应力变形与钢的淬透性、零件截面尺寸、钢的Ms点高低、淬火介质及冷却方法有密切的关系。
1.2 比容变形薄壁类零件在热处理过程中,各种相结构的组织比容不同,在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。
薄铜套的加工方法
薄铜套的加工方法
薄铜套是一种常见的金属零件,其加工方法可以分为以下几种:
1. 切割加工:可以使用剪板机、剪板刃等工具将薄铜板切割成所需尺寸的圆形或者带孔的形状。
2. 冲压加工:将薄铜板放入冲压机中,利用压力将其制作成复杂的形状。
可以通过冲孔模具实现孔的制作,也可以使用模具进行弯曲、拉伸等操作。
3. 拉伸成形:将薄铜板固定在拉伸机上,并施加拉力,使其在适当的温度下拉伸成所需形状。
4. 焊接:将薄铜板的两端用电弧焊接或者气焊进行连接,形成一个圆形套或者环形套。
5. 滚压成形:将薄铜板卷成一个圆筒形状,可以通过滚压机、辊机等设备实现。
6. 机械加工:使用铣床、钻床等工具进行钻孔、铣削等操作,将薄铜板加工成所需形状。
7. 表面处理:可以对薄铜套进行抛光、喷涂等表面处理,提高其外观质量和耐腐蚀性。
需要根据具体的需求和工艺要求选择合适的加工方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高精度薄壁铜套加工方法探讨
作者:郭起胜
来源:《职业·中旬》2013年第08期
摘要:本文通过加工薄壁大铜套的实例,探讨通过解决夹紧变形,提高工件的形状和位置精度,消除振纹保证表面粗糙度要求;论述使用普通车床及自制夹具加工高精度薄壁大铜套的方法,内容包括加工原理、夹具设计和制作工艺。
关键词:薄壁大铜套夹紧变形专用夹具振纹形位精度
高精度铜套是重要设备维修中的常用零件,需要尽快加工以便配合抢修,尽快恢复生产。
该零件材料是铸造锡青铜,毛坯尺寸是外径φ320mm、内径φ260mm、长度280mm,如图1所示。
图1
图2
分析:工件的内孔和外圆要求有较高的位置精度——同轴度;工件的内孔和外圆要求有较高的形状精度——圆柱度;内外圆柱表面要求有较高的尺寸精度和表面粗糙度技术要求。
一、铜质套类零件的加工方法
套类零件的加工方法一般有以下几种:一是采用以内孔为定位基准的芯轴定位加工,二是采用以外圆为定位基准的套定位加工,三是采用一次装夹完成内外圆全部尺寸加工。
经分析,我们采用前两种方法加工都不适合单件生产的情况,在费用和时间上都不适宜,因此我们决定采用一次装夹完成内外圆全部尺寸加工的方法。
如果使用这种方法,我们就必须解决夹紧铜套时所产生的夹紧力变形问题,这样才能保证工件的形位公差,防止出现振纹。
铸青铜材料的刚性差,在采用一次装夹加工时,装夹部位短,工件伸出长,为保证装夹稳定就需要用很大的夹紧力夹紧工件,这样工件就很容易变形。
因此,我们首先在车床卡爪夹紧的位置设计增加一个外圆与工件工艺内孔过盈配合的支撑盖,加紧工件后加工内孔和油槽,然后再增加另一个与铜套内孔过渡配合、与中心孔同心的支撑顶盖,用活动顶尖顶住支撑顶盖加工外圆,如图2所示。
这样通过使用两件辅助夹具装夹,我们就可以解决因铜套过长和薄壁加工易变形、易产生振纹的问题,最后用低速切断工件,实现了一次装夹加工。
加工支撑盖和支撑顶盖所用的是20mm厚钢板,材料是A3。
在加工支撑盖时可以按正常方法加工,但在加工支撑顶盖时一定要在一次装夹中加工好所有外圆尺寸和中心孔,确保外圆与中心孔的同轴度。
二、铜质套类零件的加工程序
铜套的加工方法如下(采用C6163车床加工,三爪卡盘反爪装夹)。
第一,加工端面,车平即可;加工工艺内孔φ264.98±0.01,长度30mm;加工外圆
φ315mm,长度30mm,外圆用于装夹定位的精基准,以减少定位误差,保证定位稳固。
加工的工艺内孔与图2中的支撑盖之间属于过盈配合,最大过盈0.04,最小过盈为0,这样可以保证工件不会因为夹紧力而产生变形。
第二,把支撑盖装入加工好的φ264.98±0.01内孔中,要保证端面接触位贴实。
反爪装夹φ315mm外圆,然后车平端面。
注意:要保证工件端面贴平卡爪面,从而保证六点定位,限制工件的六个自由度。
这样才能保证定位基准、定位元件的精确度,为以后使用支撑顶盖顶住加工创造条件。
因为一夹一顶属于重复定位,只有在定位基准、定位元件精度很高时,才能允许这样的重复定位,它对提高工件的刚性和稳定性有一定的好处。
在这件铜套加工的装夹中,就是因为这一顶对稳固装夹起到了很大作用,既消除了振纹,又保证了外圆的表面粗糙度要求。
第三,粗车内孔至φ279.6mm,长度255mm。
加工内孔两条油槽。
第四,半精车内孔至φ279.8mm,长度252mm。
在工件完全冷却后,仔细测量,再精车好φ280.07±0.01内孔,长度252mm,倒角2×45°,用金相砂纸抛光。
这里要强调的是工件要完全冷却,目的是消除热胀冷缩对尺寸的影响,尤其是在使用这种膨胀系数大的有色金属材料时更要注意。
第五,把支撑顶盖装入工件的φ280.07±0.01内孔,再用活动顶尖顶住支撑顶盖,然后加工外圆,如图2所示。
粗车外圆至φ300.6mm,长度255mm。
支撑顶盖和工件φ280.07±0.01内孔之间属于过渡配合,最大间隙是0.03和最大过盈是0.01,这样有利于提高工件的加工刚性、防止产生振纹、提高工件表面粗糙度和保证形位公差。
第六,加冷却液。
在工件完全冷却后,精车外圆至φ300.03±0.01,长度251mm。
第七,为解决钳工装配铜套的困难,在征求技术员的同意后,我们在外圆的一端增加了导引部分,即车外圆φ299.94±0.02,长度30mm,倒角2×45°。
第八,低速切断,确保长度249.9±0.1mm。
切下时注意用包装箱纸板垫在中拖板上,防止零件落下时摔坏变形。
第九,将切断端面的内外圆倒角2×45°,装夹时用支撑顶盖撑住内孔。
加工完后取出支撑顶盖。
三、刀具几何角度和切削用量的选择
刀具几何角度和切削用量的选择:用C6163车床先加工支撑盖,后加工支撑顶盖,使用的车刀是YT5硬质合金外圆车刀和切槽刀。
最后使用YG6硬质合金车刀加工铜套,粗车时车刀选用平面型前角γ=6°、后角α=6°,主轴转速n =144r/min、走刀量f=0.2mm/min;半精车和精车时选用较大的前角和后角:γ=15°、α=10°,主轴转速240r/min、走刀量0.1mm/min。
我们按照确定好的加工方法,顺利完成了铜套的加工,经检测,完全达到图样上的各项技术要求,而且钳工安装顺利,通过试机验证,完全达到了维修要求。
薄壁套类零件的加工方法各种各样,各有优缺点,我们根据零件的精度、形状、大小、产品的数量决定加工方法,尽可能以最少的投入,取得最好的效益。
(作者单位:韶关市技师学院)。