螺旋槽高效加工工藝論文(全文)

精品文檔-下載后可編輯螺旋槽高效加工工藝論文(全文)1結(jié)構(gòu)分析

該零件左右兩端為雙頭螺旋槽，最大直徑D36mm，長度127mm，單條螺旋槽長度32mm，導(dǎo)程為8mm，槽寬0．8mm，槽深7mm。材料為一種新研結(jié)構(gòu)鋼。由于螺旋槽承擔(dān)一些重要功能，技術(shù)要求高，加工時(shí)需要綜合考慮熱處理變形、加工變形、零件燒傷控制以及被加工零件各項(xiàng)機(jī)械性能要求，采取特種加工如電火花、線切割、水切割等均無法滿足要求，最終仍需要通過機(jī)械加工方式實(shí)現(xiàn)，但要確定合理的切削方式以及所需的刀具、設(shè)備以及切削參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)問題［2］。

2切削試驗(yàn)

2．1材料特性

該零件材料為含碳、鉻、鉬強(qiáng)化元素的鐵－鈷－鎳的超高強(qiáng)度高合金耐蝕鋼，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到2000MPa以上、屈服強(qiáng)度大于1620MPa、延伸率大于10%、斷面收縮率大于55%、斷裂韌度大于110MPa但該材料粘性高，不易斷屑，切削加工非常困難［3－5］。

2．2試驗(yàn)方案

方案一:借鑒Y8飛機(jī)產(chǎn)品某矩形截面彈簧的加工經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)工藝流程為熱前粗車外圓銑螺旋槽首尾落刀孔熱處理鏜基準(zhǔn)孔車削螺旋槽……如圖2所示。投放試驗(yàn)件，通過試驗(yàn)件加工，在車削螺旋槽時(shí)，由于切削力較大，零件在車完單條螺旋槽后變形嚴(yán)重，無法滿足圖樣要求，圖3所示車削加工后槽寬為2．0mm，且在貫通時(shí)零件扭曲變形，無法保證圖樣要求。方案二:根據(jù)前期試驗(yàn)分析，要保證最終產(chǎn)品品質(zhì)，控制變形，一方面選擇合理的刀具，另一方面考慮切削三要素控制。為此，要選擇高速切削設(shè)備，降低切削力，提高產(chǎn)品加工的穩(wěn)定性。a)機(jī)床及工件數(shù)控磨床如圖4所示;功率:18kW;轉(zhuǎn)速:電動(dòng)磨頭轉(zhuǎn)速為4500－80000r/min;冷卻:乳化液;穩(wěn)定性:良好。b)刀具及切削參數(shù)以銑削方式進(jìn)行試驗(yàn)，選擇D0．8mm，有效切削刃長4mm和8mm兩種規(guī)格銑刀，如圖5所示。參數(shù)為轉(zhuǎn)速24000r/min，吃刀深度0．05mm，進(jìn)給量300mm/min;在用8mm長銑刀加工時(shí)刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)刀量不變，進(jìn)給量180mm/min，刀具進(jìn)給量適當(dāng)降低，主要從延長刀具使用壽命考慮。c)工藝流程設(shè)計(jì)1)熱前車工粗加工外圓、內(nèi)孔，為防止零件銑螺旋槽后熱處理發(fā)生較大變形，在加工內(nèi)孔時(shí)直徑留4mm余量;2)加工中心制銑刀落刀孔;3)數(shù)控磨床進(jìn)行螺旋槽銑削，并且在銑螺旋槽時(shí)深度方向銑7mm深，與內(nèi)孔不接通，加工工藝圖如圖6所示。4)加工完成后熱處理修基準(zhǔn)磨削外圓鏜內(nèi)孔磨內(nèi)孔，完成加工。d)程序設(shè)計(jì)考慮到S45分度頭角度最大極限為360°，程序設(shè)計(jì)過程中采取了主程序調(diào)用子程序的方法來控制加工圈數(shù)和導(dǎo)程［4］，主程序調(diào)用子程序的次數(shù)即為程序加工的圈數(shù)，子程序中X的增量值為程序加工螺旋槽的導(dǎo)程，通過優(yōu)化程序?qū)崿F(xiàn)了螺旋槽的高效加工［5］。

3結(jié)語

通過對(duì)刀具、設(shè)備以及加工參數(shù)和程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用成型合金