加工薄壁套工藝

1、6S012.9S：?F?a=12ajt2BD025*C加工薄壁套工藝o0.003CLOOS麗.4圮咕C畑田英15=n.wm。05冋/0POBz0.01B：is)2角廢尺寸：r技術(shù)要或：黯社理：-除了及下特?zé)┰疵黩?，加氽俊謠AMEI賓空賢火爐如麴亍衲門掾況度.時(shí)放入-在亢空辮火爐內(nèi)抑熱至11)21陽(yáng))銀3韭笑卜附至零卜Wit儘度冷處理斗，在0S氏巧01豹座風(fēng)火R小時(shí)*氣悴1.內(nèi)孔尺寸公差等級(jí)IT7，加工方法車、鏜、鉸、磨;2內(nèi)孔圓度、圓柱度公差等級(jí)IT6，加工方法車、鏜、鉸、磨；3.內(nèi)孔粗糙度0.8，加工方法車、鏜、鉸、磨；4內(nèi)孔同軸度0.03,公差等級(jí)IT9，加工方法車；5兩端面尺寸公差等級(jí)I

2、T7,加工方法車、磨；6兩端面平行度公差等級(jí)IT5,加工方法磨；7兩端面圓跳動(dòng)公差等級(jí)IT7,加工方法車、磨；兩端面粗糙度0.8，加工方法車、磨；外形尺寸、公差、形位公差及粗糙度由數(shù)控車保證。加工工藝：棒料車外圓、一端面、鉆孔、鉸孔、倒角、割斷、車另一端面、倒角上數(shù)控車車及首先車加工的一側(cè)端面定位）熱處理以首先車加工的一側(cè)端面為基準(zhǔn)磨一側(cè)端面、以面磨內(nèi)孔。薄壁套類零件的加工分析及應(yīng)用2008-12-17來(lái)源：閱讀：252次我要收藏套類零件是用來(lái)支承旋轉(zhuǎn)軸及軸上零件或用來(lái)導(dǎo)向的,該類零件的主要表面是內(nèi)孔和外圓,其主要技術(shù)要求是內(nèi)孔及外圓的尺寸以及圓度要求;內(nèi)外圓之間的同軸度要求;孔軸線與端面的垂

3、直度要求。薄壁套類零件壁厚很薄,徑向剛度很弱,在加工過程中受切削力、切削熱及夾緊力等因素的影響,極易變形,導(dǎo)致以上各項(xiàng)技術(shù)要求難以保證。針對(duì)這些問題,本文對(duì)薄壁套類零件加工過程中裝夾方法、切削用量、刀具幾何角度等做了初步的探討。薄壁套類零件的加工分析（1）工件裝夾方法薄壁類零件在加工過程中如果采用普通裝夾方法,會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生很大的變形而無(wú)法保證加工精度。如圖1所示。（町三爪自定心卡盤裝夾僮孔后（門松開后（為幵口過渡環(huán)驥夾圖1套筒夾緊變形誤差故薄壁類零件的裝夾,一般應(yīng)增大工件的支承面和夾壓面積,或增加夾壓點(diǎn)使之受力均勻,并減小夾壓應(yīng)力和接觸應(yīng)力,必要時(shí)可增設(shè)輔助支承,以增強(qiáng)工件的剛性。具體措施如下:

4、采用工藝夾頭裝夾車削時(shí)在坯料上預(yù)留一定的夾持長(zhǎng)度，在工件完成內(nèi)孔、外圓及端面的加工后切掉。這樣不但防止了工件產(chǎn)生太大變形,而且保證了內(nèi)孔、外圓及端面間的位置精度。但這種方法在應(yīng)用中有局限性而且會(huì)造成材料的浪費(fèi)。增加夾壓點(diǎn)或夾壓面積通過增加夾壓點(diǎn)或夾壓面積減小零件的變形或使變形均勻化。如:采用專用卡爪或開口過渡環(huán)裝夾;采用液性塑料自定心夾頭或彈簧夾頭裝夾;采用傳力襯墊裝夾等。變徑向夾緊為軸向夾緊使夾緊力作用在剛度較大的軸向,避免了徑向發(fā)生大的變形。切削用量的選擇為減少工件振動(dòng)和變形，應(yīng)使工件所受切削力和切削熱較小。在切削過程中產(chǎn)生的切削力可以分解為三個(gè)分力:主切削力Fz、進(jìn)給抗力Fx、吃刀抗力F

5、y。切削力的經(jīng)驗(yàn)公式為:Z1)系數(shù)XFIYfvS弋旳、YFk指數(shù)式中aP直吃ZL井4其中吃刀抗力Fy作用在機(jī)床和工件剛度最差的方向上,容易引起切削振動(dòng)和工件的彎曲變形,影響加工精度和工件表面質(zhì)量。切削熱計(jì)算公式為:切削熱計(jì)算公式泊M式中V切削速度切削時(shí)同0也期韓味用從以上兩式中可以看出,切削用量應(yīng)該選較小值,但考慮到生產(chǎn)率及加工塑性材料時(shí)避開積屑瘤的影響等,一般背吃刀量和進(jìn)給量取較小值,而切削速度取較大值。從式(2)中可以看出切削速度增大后產(chǎn)生的熱量會(huì)增多,但同時(shí)工件與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度也提高,使熱量來(lái)不及傳到工件上而大部分被切屑帶走,因此,對(duì)加工的影響并不會(huì)增大。刀具角度的選擇加工薄壁類工件

6、的刀具刃口要鋒利,一般采用較大的前角和主偏角,但是不能太大,否則會(huì)因刀頭體積的減小而引起強(qiáng)度、剛度下降,散熱性能變差,最終影響加工精度。刀具角度的取值與工件的形狀、材質(zhì)以及刀具自身的材料有關(guān)。2.實(shí)例加工如圖2所示的薄壁套,除了圖中所示的要求外,內(nèi)外圓還有0.02mm的同軸度公差。夾具設(shè)計(jì)加工可以先加工內(nèi)孔和一個(gè)端面,此時(shí)留較大的余量,采用開口過渡環(huán)裝夾;在最后一道工序中采用如圖3所示的夾具裝夾加工外圓。該夾具的核心元件是彈性套5,在心軸1上裝有一對(duì)錐套2和6,擰動(dòng)螺母8使其向右移動(dòng)時(shí),錐套給彈性套一個(gè)徑向力,將工件4脹緊,反方向擰動(dòng)時(shí)工件松開。其中定位銷3和7是防止彈性套與錐套以及錐套與心軸

7、之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。該夾具使夾緊力均勻作用在工件的內(nèi)表面上,不但減小了工件因變形而引起的加工誤差,而且因?yàn)橄藦较蜷g隙而提高了定位精度,能夠很好地保證內(nèi)外圓的同軸度要求。1.6603*2/1.6/圖2薄壁套1.心軸2、6.錐套3、7.定位銷4.工件5.彈性套8.螺母圖3彈性心軸刀具幾何參數(shù)的選擇如圖4所示。圖4刀具幾何參數(shù)精車切削用量的選擇見附表。薄壁套內(nèi)孔磨削加工技術(shù)圖11.夾具體2、3.階臺(tái)式套中套4.壓緊圈5.工件圖2圖3圖431.夾具體2.3-M8螺釘3二-快換式套中套4刀具1.夾具體2.3-M8螺釘3.刀具4.導(dǎo)向定位桿圖5薄壁套內(nèi)孔磨削是一大難點(diǎn)（見圖1），這是由于薄壁套在半徑方向的

8、剛性很差若用三爪卡盤裝夾，極易造成與卡爪接觸處產(chǎn)生彈性變形，待孔磨好后，松開卡爪，彈性恢復(fù)，孔徑尺寸無(wú)法達(dá)標(biāo)。為此，筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中制作了一種以?shī)A具體為主體的可定位多用磨孔夾具，使薄壁套及有關(guān)刀具內(nèi)孔的磨削精度得以保證。1套中套軸向定位壓緊夾具圖2所示，該夾具主要是由夾具體1，階臺(tái)式套中套2、3，壓緊圈4等組成。用途及特點(diǎn)套中套軸向定位壓緊夾具適用薄壁套零件的安裝和內(nèi)孔的磨削。通過階臺(tái)式套中套2、3對(duì)工件起到自動(dòng)定位，壓緊圈4完成軸向壓緊。同時(shí)階臺(tái)式套中套2、3可制作成多組或多種尺寸規(guī)格，以適應(yīng)多種薄壁套零件的定位和磨削。并擴(kuò)大該夾具的使用范圍。操作方法將夾具體1放進(jìn)機(jī)床頭架錐孔內(nèi)，并將工件5

9、放入相匹配的階臺(tái)式套中套2、3臺(tái)階中進(jìn)行定位，爾后將其一起輕輕推人夾具體1右孔中，并旋緊壓緊圈4，便可對(duì)薄壁套孔徑進(jìn)行磨削。實(shí)踐表明，采用該夾具磨削薄壁套，內(nèi)孔圓度和圓柱度可小于0.005mm。2套中套徑向定位壓緊夾具圖3所示，它是由夾具體1、3-M8螺釘2，快換式套中套3等組成。適用范圍主要對(duì)套式四齒刀具、孔徑呈錐體且焊接硬質(zhì)合金刀片又較長(zhǎng)，三爪卡盤難以裝夾情說(shuō)下適用?？鞊Q式套中套3結(jié)構(gòu)圖4所示套中套外徑和夾具休1右端孔徑滑配，孔徑則和刀具4外徑滑配，其一端均銃成三格，以便和圖3中3-M8螺釘位置重合，從而達(dá)到快裝快拆的效果。為提高加工精度和擴(kuò)大加工范圍，快換式套中套也可制作多種規(guī)格操作方法

10、仍將夾具體1放入機(jī)床頭架錐孔內(nèi)，再將被磨刀具4刀體放入快換式套中套3孔內(nèi)的同時(shí)，一起推入夾具休1孔中，旋緊3-M8螺釘2即可對(duì)錐孔進(jìn)行磨削。拆卸刀具4時(shí)，只須將3-M8螺釘2稍加松開，便可使刀具4連同快換式套中套3快速取下。3導(dǎo)向桿定位壓緊夾具圖5所示夾具是內(nèi)夾具體1、3-M8螺釘2、導(dǎo)向定位桿4等組成。定位桿4結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)導(dǎo)向定位桿的左端直徑和夾具體1滑配，而右端可根據(jù)被加工刀具孔徑情況而定。如是直孔，其導(dǎo)向定位桿4可制作成1:50或1:100的錐桿，若為錐孔，導(dǎo)向定位桿4則制作成略大于錐孔的錐桿這種做法，可在裝夾刀具3的過程中，減少導(dǎo)向定位桿4對(duì)刀具3的接觸面積，便于取出導(dǎo)向定位桿。操作方法

11、和圖3基本相似，只是在裝刀具3時(shí)，要先將導(dǎo)向定位桿4右端外徑塞入刀具3內(nèi)孔中，爾后再讓導(dǎo)向定位桿4左端外徑輕輕推入夾具體1的工藝孔中，待旋緊3-M8螺釘2后，即拔出導(dǎo)向定位桿4，完成裝夾過程。實(shí)踐論證:以上幾種磨孔夾具制作簡(jiǎn)單，使用方便，并深受操作者的歡迎。高精度薄壁套的心棒脹套的精密加工我所在坐標(biāo)鏜主軸修復(fù)中，要求恢復(fù)主軸頭錐面跳動(dòng)v0.002mm。為此從國(guó)外進(jìn)口一套高精度軸承，驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)圈外圓大了0.12mm，無(wú)法裝配。我們與外商協(xié)商后，利用我所精加工的優(yōu)勢(shì)在所內(nèi)修復(fù)。根據(jù)外商提供的圖樣，軸承外圈是一個(gè)薄壁套，精度要求高，內(nèi)、外同軸度WO.OOlmm，圓度W0.0005mm，圓柱度W

12、O.OOlmm，尺寸精度0125.038mm0.002mm,我們利用現(xiàn)有的設(shè)備，采用心棒脹套的原理磨削薄壁套外圓，取得圓滿的效果。如圖1軸承內(nèi)圈外將薄壁套套1.心棒要加工高精度心(JO11OJ.Q005母體，如圖2所余量精磨。在精棒大頭直徑根據(jù)所示，薄壁套內(nèi)徑0119.97mm，壁厚只有2.5mm，圓的圓度W0.0005mm,圓柱度W0.001mm，內(nèi)、外0.001mm。為了對(duì)薄壁套外圓進(jìn)行精磨，我們擬定在一高精度的心棒上的加工方案。的參數(shù)選定和制造這么高精度的薄壁套，這就要求首先能提供一根棒。為此，我們選用了一根40Cr材料的心棒作為示，硬度4245HRC。經(jīng)過半精磨時(shí)效后，留0.05mm磨

13、過程中，精研中心孔，確保圓度0.005mm。心套的內(nèi)徑加上一定的經(jīng)驗(yàn)量來(lái)定，我們定為0119.975mm，則此值作為新邦德大頭尺寸。心棒通過了精研中心孔，精磨后圓度達(dá)到0.0003mm，錐度為200:0.008。心棒前端在精磨的同時(shí)可磨一些導(dǎo)向錐（1:5）。測(cè)量心棒和薄壁套配合后的脹量由于薄壁套存在一定得微量變形量，心棒和薄壁套必須在恒溫廠房?jī)?nèi)同時(shí)定溫，脹緊時(shí)在同等溫度下進(jìn)行。第一步，如圖3所示，當(dāng)套輕巧裝在心棒手感到有阻力時(shí)，再用一定的力輕壓，使套不能在心棒上竄動(dòng)即可，然后檢測(cè)薄壁套的外圓尺寸，重復(fù)裝、檢測(cè)三次（見附表）。第二步，如圖4所示，先把套裝在新邦德導(dǎo)向錐位置，然后用適當(dāng)速度的沖力，

14、將套脹緊，使心棒表面和薄壁套內(nèi)表面之間的摩擦力大于磨削力。再檢查套的外圓尺寸，同樣重復(fù)裝、檢測(cè)三次（見附表）。重新裝薄壁套外圓尺寸檢測(cè)表（單位：mm）第一次第二次第三次平均值第步0125.150125.150125.150125.15t185868485第二步0125.160125.160125.160125.16t213151414平均脹量=七-t=0.0029mm21確定薄壁套外圓的終磨尺寸通過套在信榜上的平均脹量，來(lái)修正套的最終的磨削尺寸，最終的磨削尺寸為0125.O4O9mm(0125.O38mm+O.OO29mm)0.002mm。磨削余量為0.1176mm。此過程非常關(guān)鍵，所以要在恒溫的環(huán)境力裝夾、精磨。由于心棒帶一定的錐度，必須在磨薄壁套時(shí)也同樣要調(diào)整一定的錐度，以確保零件加工后圓柱度在0.001mm以內(nèi)。磨削在1000U磨床上進(jìn)行，分半精磨和精