薄壁零件的加工
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制造业信总化
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薄壁零件的加工
李铁钢
(沈阳工程学院机械工程系,沈阳110136)
摘要:分析了压力圆顶的腹板组件零件特点,制定出可行的工艺方案,提出利用曲面真空铣夹定位进行数控加工的方法,论述了夹具制造和零件anT的典型问题,经过生产证明了/JITT艺方案的正确性。
关键词:曲面薄壁零件:数控加工:曲面真空铣夹
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1002—2333(2008)11—0108—03
1工艺方案规划
某型产品零件压力圆顶腹板组件148A2281一l一7是
一个薄壁曲面型的腹板,如图
l所示,外廓尺寸为1650mmx
1350mm,厚度为0.8ram的铝
合金,材料牌号为:2024一T2,
每个零件上面有300个左右
的4,2.4的装配导孑L,个别零件有开口。此项零件装配后的压力圆顶要求能够承受一定的压力,不允许漏气。
从总体上来说,此零件为钣金类零件,零件必须先利用蒙皮拉伸机拉伸成型,周边带加工余量,而后铣切周边,钻装配导孔,铣开口。其对外型的加工,有3种工艺方式,(1)由钣金生产部门划零件外缘线,按线铣切周边,此方法缺点是加工精度低,不能保证加工精度要求。(2)各制造一套钻模板,钻模板上制有装配导孔和开口,按钻模板铣外型、钻孔,此方案缺点是需要制造7套钻模,钻模的形状复杂,设计制造周期长,并且外型的制造精度较划线铣切有所提高,但仍然不能满足加工要求。据装配专家言外型处易产生微裂纹,产品在历史上曾经发生过因腹板边缘断裂而发生事故的情况。(3)数控加工外型及导孔和开口,加T精度高。
分析此类零件的结构特点,为薄壁的钣金拉伸零件,要想数控加工,必须首先解决零件的定位问题。零件平面尺寸大、厚度薄、刚性差,定位装夹困难,采取全型面和2一咖5.2定位孔定位,利用真空夹具吸附配合压板装夹零件,5坐标联动加工数控铣外型和钻孔及铣开口。压力圆顶为一回转型面,由此7项零件组成,利用“成组技术”分析知,零件外廓大小相差不多,零件型面为在一个回转体表面上,可以利用一个真空铣夹制造,外廓按零件的最大外廓设计。零件在CATIA软件中按照产品的绝对坐标系建模,可以进行图形变换操作。
2真空铣夹设计与制造
此零件能否正确进行数控加工,真空铣夹的设计致关重要。以前我们用过真空吸附加工过平板类的零件,对曲面类零件的加工这还是第一次。夹具的设计与工艺方
108I机械工程师2008年第11期案是密不可分的,此7项零件共用一套夹具,经过分析148A2281-7为最大的零件。因夹具复杂,故将夹具也采用CATIA进行设计,便于数控制造。为减少坐标变换,夹具坐标系以148A2281—7的坐标系设计。此组件外廓由4种形式组成,在三维数据中各自以其空间安放位置存放,现将其Merge到一个模型中,以回转轴为中心,各自定义一个旋转变换,将其旋转到一7的位置,使所有的7项零件紧邻的两侧边缘重合,那么另一侧边缘将有4种不同的形式。为便于零件在夹具上的定位,在此7项零件上制出2一咖5.2的定位孔,此定位孔在一7的零件上给出,铣夹和拉形模及零件上一致,零件拉伸成型后由钣金生产车间制出。零件壁薄,加工外形中外侧部分易上翘和卷起,影响加工,在加工前将7
项毛料以最大的状态留
余量,四周用压板压紧,
如图2所示,真空独立
吸附,使在外型加工完
毕后,外侧的毛料仍能
够吸附在夹具上。在拉
伸型胎上划有零件的毛
料线,便于钣金生产车
间拉形后切割余量。
各项零件的内部密封区由若干个小的密封区所组成,各密封区应躲避开7项零件的开口及导孔处。为有效吸附,总管路由4条管路组成,分片抽气。为便于对刀找正,设置一对刀块。
真空铣夹制造关键部位采用数控加工,从结构卜看.上表面形状复杂,具有密封槽、定位孔和抽气孔,厚度较厚,不可能采用拉伸成型后加工,必须采用铸造毛坯,先粗加工上下型面,而后
将骨架焊接后,再精加
工曲面定位上表面、密
封槽、定位孑L和抽气孔
等。粗加工与夹具贴合
的型面时,可以将公差
取大一些,本工装取行
万方数据
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薄壁零件的加工
作者:李铁钢
作者单位:沈阳工程学院,机械工程系,沈阳,110136
刊名:
机械工程师
英文刊名:MECHANICAL ENGINEER
年,卷(期):2008(11)
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2.孙家广等计算机图形学 1995
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3.费国强.周世友.王康懿.FEI Guoqiang.ZHOU Shiyou.WANG Kangyi真空壳体加工工艺方案[期刊论文]-新技术新工艺2009(6)
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9.张玉峰.ZHANG Yufeng薄壁环形件加工工艺方法的探讨[期刊论文]-制造技术与机床2009(8)
10.陈珩.CHEN Heng薄壁零件的数控编程及加工技巧[期刊论文]-装备制造技术2009(1)
本文链接:/Periodical_jxgcs200811046.aspx