1 概述
軸承安裝座是一個複雜結構的(de)大型薄壁零件,不僅尺寸精度、形位公(gōng)差要求極(jí)高,針對大端麵(miàn)、內孔變形問題,從零件結構入(rù)手(shǒu),以便找到影響大端麵、內孔加工變(biàn)形的因(yīn)素。
自製精車兩端內孔的夾(jiá)具,改變以往的定(dìng)位夾緊方式,在確保(bǎo)零件基(jī)準不變形的情(qíng)況下,來滿足(zú)內孔對大外圓的同軸度要求。將內孔留餘量,在銑加工環槽應力釋放後,再精加工內孔(kǒng),使內孔變形得到有效的控製,保證加工的(de)零件符合圖紙要求。
2 零件結構特點及加工注意事(shì)項
2.1 設計圖紙分析
軸承安裝座是某機上機(jī)匣結構部(bù)分的重要零件,毛(máo)料(liào)為精鑄件,材(cái)料為鑄造鈦合金,同軸度為0.03mm,總(zǒng)長X5mm,φ6+0.012 定位孔對基準A(φX48+0.12+0.08)的位置度為0.05mm。
大外圓端麵的X9-φ9mm 和小端麵的X7-φ6.3螺紋底孔對基準的位置度為0.2mm(見圖1)。
2.2 鈦合金的切削加工(gōng)特(tè)點及加工中的注意事項
2.2.1 加工特點
刀具容易磨(mó)損或破損,切削(xuē)溫度高,黏刀現象嚴重。鈦合金零件毛坯表(biǎo)麵,如有氧化皮,其硬度很高,切削困難,將嚴重損傷刀具,產(chǎn)生缺口,崩刃(rèn)等(děng)現象。由於鈦合(hé)金的彈性模量小,被加工零件(jiàn)容易產生較大(dà)變形、扭曲(qǔ),不易保證加工(gōng)精度。
2.2.2 加工中的(de)注(zhù)意事項
禁(jìn)止使用低熔點金屬(shǔ)及其合金製作的工、夾具臨時緊固體。加工後的鈦合金(jīn)零件表(biǎo)麵不允許(xǔ)殘留低熔點合金。
與鈦合金接觸的工、夾具或其他裝置必須潔(jié)淨無(wú)汙(wū)垢,裝卸清洗過的和塗有(yǒu)保護層鈦合金零件時,要防止油(yóu)脂或指印汙染,以免生(shēng)成(chéng)鹽應(yīng)力腐蝕(shí),使鈦合金零件斷裂。
3 加(jiā)工中存在的問題
№50 工序精車第一麵內外圓時, 所用(yòng)夾具是(shì)以內孔(фX28)及其端麵為定位基準並支撐大端麵。加工時先壓緊小端麵,精(jīng)車大端麵及外圓фX88,然後(hòu)再(zài)壓緊大端麵後鬆開小端壓板(bǎn),精車фX40 內孔及端(duān)麵(見圖2),加工後內孔橢(tuǒ)圓尺寸超(chāo)差。
№55 工(gōng)序精(jīng)車第二麵內外圓及螺紋時,所用夾具(jù)是以內孔(фX40)及其端麵為定位基準並支撐大端麵。加工時先壓緊小端麵,精車另一側大端麵及外圓фX48,然後再壓緊大端麵後鬆開小端壓板,精車фX30 內孔及端麵(見圖3),加(jiā)工後大端麵變形、內孔橢圓、內孔尺寸及軸向尺寸X2-0.1 超差。
在加工№90 工序銑環槽後應(yīng)力釋放,使大端麵及內(nèi)孔產生變形,造成內孔尺寸及軸向尺寸超差。
在加工№60 工序鑽鉸第一麵孔時,X9-ф9孔是在三坐標加工中心上進行的,所用夾具是以大端麵及外圓和ф6 孔定位並壓緊大端麵。加工(gōng)後經(jīng)檢測孔(kǒng)的位置度,超差現象時有發生。
4 解決措施
根據(jù)以上加工中(zhōng)存在的問題,並找出了(le)產生問題的原因。通過反(fǎn)複分析研究製定如下解決措施(shī):
4.1 製定(dìng)合理的工(gōng)藝路線
原工藝路線為:
(以前工序略)……№40 工序半精車第一麵內外圓→№45 工序半精車第二麵內外(wài)圓(yuán)→№50工序精車第(dì)一(yī)麵內外(wài)圓→№55 工序精車第二麵內外(wài)圓及螺紋→№60 工序鑽鉸第(dì)一麵孔及螺紋→№65 工序鑽鉸第二麵孔及螺紋(wén)……№90工(gōng)序銑環槽……(以後(hòu)工序略)。
根據原工藝路線加工中產生的尺寸和技(jì)術(shù)條件超差的(de)問題,將工藝路線進行(háng)了調整,將№90 工序銑環槽調整到半精車(chē)之後進行,以便消除銑加工後應力變形對內孔、端麵的影(yǐng)響。將限位狀態壓緊變形加工內孔的情況改為將兩端內孔留餘量0.3mm,在增加的№66、67 工序中(zhōng)再進行精車內孔。
調(diào)整後的工藝路線為:
(以前工序略)……№40 工序(xù)半精車第一麵內外圓(yuán)→№43 工(gōng)序銑環槽→№45 工(gōng)序半(bàn)精車第二麵內外圓→№50 工序精車第一麵內外(wài)圓→№55 工序精車第(dì)二麵內外圓及(jí)螺紋→№60 工序鑽鉸第一麵孔及螺紋→№65 工序鑽鉸第二麵孔及螺紋→№66 工序精車一端內(nèi)孔→№67 工序精車另一端內孔……(以後工序略)
4.2 采(cǎi)用正(zhèng)確的加工方式
通過調整(zhěng)輔助支撐螺釘,並進(jìn)行壓表檢查以保證大端麵跳動量的一致性,這樣通過減小零件在加工中振動來控製大端麵的加工變形。加工一(yī)刀(dāo)後,鬆開螺(luó)釘再重新進行調整。經過3-4 刀加(jiā)工後,端麵的變形已控製在最小的範圍,使軸(zhóu)向尺(chǐ)寸符合圖紙要求。
4.3 自製簡(jiǎn)易工裝
改變工藝路線後,在№50 和№55 工序分別將(jiāng)фX30、фX40 內孔留餘量(liàng)0.3mm。為此自製精車夾具改變零件定位夾(jiá)緊方式分(fèn)別在新增加的(de)№66 和№67 工序精車兩內(nèi)孔(見圖4 和圖5)。
4.4 工序調整
將90 工序(xù)銑加工環槽提前至40-45 工序之間進行加工,以解決銑加(jiā)工後內孔外圓及端麵變形的問題。
5 結論
通過反複(fù)的分析和研究,製(zhì)定了合理的工藝路線和加工方法,解決了該(gāi)零件的內孔、端麵加工變形的(de)問題。證明了此工藝方案的合理性、可行性,也為今後加工同類零件積累了經驗。此次(cì)攻關雖然取得了一些成績,但還要不斷的總結、改進和提高,為今後薄壁件的研製工作起到一個好的借鑒作用(yòng)。
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