1 概述
軸承安裝座是一(yī)個複雜結構的大(dà)型薄壁零(líng)件,不僅尺寸精度、形位(wèi)公差要求極高,針對大端麵(miàn)、內孔變形問題,從零件結(jié)構入手,以便找到影響大端麵、內孔加工(gōng)變形的(de)因素。
自製精車兩端內孔的夾具,改變以往的(de)定位夾緊方式,在確保零件基準不變(biàn)形的情況下,來滿足內孔對大外圓的同軸度要求。將內孔留餘量,在銑加(jiā)工(gōng)環槽應力釋放後(hòu),再精加工內孔,使內孔變形得到有效的控製,保證加(jiā)工的零件符合圖(tú)紙要求。
2 零件(jiàn)結構特點及加工注意事項
2.1 設計圖紙分析
軸承安裝座是某機(jī)上機匣結(jié)構部分的(de)重要零件,毛料為精鑄件(jiàn),材料為鑄造鈦合金,同軸度為0.03mm,總長X5mm,φ6+0.012 定位孔(kǒng)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(jī)準(zhǔn)的位置度為0.2mm(見圖1)。
2.2 鈦(tài)合金(jīn)的切削(xuē)加工(gōng)特點(diǎn)及加工中的注意事項
2.2.1 加(jiā)工特點
刀具容易磨損或破損,切削溫度高,黏刀現象嚴重。鈦合金零件毛坯(pī)表麵,如有氧化皮,其硬度很高,切削困難,將嚴重損傷刀具,產生缺口,崩刃等現(xiàn)象。由(yóu)於鈦合金的(de)彈性模量小,被加工零件容易產生較大變形、扭曲,不易保證加工精度。
2.2.2 加工中的注意事項
禁止使用低熔點金屬及其合金製作的工、夾具臨時緊固體(tǐ)。加工後的鈦(tài)合金零件表麵不允許殘(cán)留低熔點合金。
與鈦合金接觸的工、夾具或(huò)其他裝置必須潔淨無汙垢,裝卸清洗過的和塗有保(bǎo)護層鈦合金零件時,要防止油脂或(huò)指印汙染,以免生成鹽應(yīng)力腐蝕,使鈦(tài)合金零件斷裂。
3 加工中存在的(de)問題
№50 工序精車第一麵內外圓時, 所用夾具是(shì)以內孔(фX28)及其(qí)端麵(miàn)為定(dìng)位基準並支撐大端麵。加工時先壓緊小端麵,精車大端麵及外(wài)圓фX88,然後再(zài)壓緊大端(duān)麵後鬆開小端壓板,精車фX40 內孔及端麵(見圖2),加工後內孔橢圓(yuán)尺寸超差。
№55 工(gōng)序精車第二(èr)麵內外圓及螺紋時(shí),所(suǒ)用夾具是以內孔(фX40)及其(qí)端麵為定位基準並支撐大端麵。加工(gōng)時先壓緊小端麵,精車另一側大(dà)端麵及外圓фX48,然後再壓緊大端麵後鬆(sōng)開小端壓板,精車фX30 內孔及端麵(見圖3),加工後大端麵(miàn)變形、內孔橢圓、內孔尺寸及軸(zhóu)向尺寸X2-0.1 超差。
在加工№90 工序銑環槽後應力釋(shì)放,使大端麵及內(nèi)孔產生變形,造成內孔尺寸及軸向尺寸(cùn)超差(chà)。
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(shì)以大端麵及外圓(yuán)和ф6 孔定位並壓緊大端麵。加工後經檢測孔的位置度,超差(chà)現象時有發生(shēng)。
4 解決措(cuò)施
根據以上加工(gōng)中存在(zài)的問題,並找(zhǎo)出了產生問題的(de)原因。通過反複分析研究製定如下解決措施:
4.1 製定合理的工藝路線
原工藝(yì)路線為:
(以前工(gōng)序略)……№40 工(gōng)序半精(jīng)車第一麵內外圓→№45 工序半精車第二麵內外圓→№50工序精車第一麵內外圓→№55 工序精車第二麵內外圓及螺紋→№60 工序(xù)鑽鉸第一麵孔及螺紋→№65 工序鑽鉸第二麵孔及螺(luó)紋……№90工序銑環槽……(以後工序略)。
根據原工藝路線加工中產(chǎn)生的尺寸和技術條件超差的問題,將工藝路線進行了調整,將№90 工序銑環槽調整到半精(jīng)車(chē)之後進行,以便(biàn)消除銑加工後應力變形對內孔、端麵的影響。將限位狀態壓緊變形加工(gōng)內孔的情況改為將兩端內孔(kǒng)留(liú)餘量0.3mm,在增加的(de)№66、67 工序(xù)中再進(jìn)行精車內孔。
調整後的(de)工藝(yì)路線為:
(以前工序略)……№40 工序半精車第一麵內外圓→№43 工序銑環槽→№45 工序半精車第(dì)二麵內外圓→№50 工序精車第一麵(miàn)內外(wài)圓→№55 工序精車(chē)第二麵內外圓及螺紋→№60 工序鑽鉸第一麵孔及螺紋→№65 工序(xù)鑽鉸第二麵孔及螺紋→№66 工序精車一端內孔→№67 工(gōng)序精車另一端內孔……(以後工序略)
4.2 采用正(zhèng)確的加工(gōng)方式
通過調整輔(fǔ)助支撐螺釘,並進行壓表檢查以(yǐ)保證大端(duān)麵跳動量的(de)一致性,這樣通(tōng)過減小零件在加工中振動(dòng)來控製大(dà)端麵的加工變形。加工一刀後,鬆開螺釘再重新進行調整。經過3-4 刀加工後,端麵的變形已控製在最小的範圍,使軸向尺寸符合圖紙要求。
4.3 自製簡易工裝
改(gǎi)變工藝路線後,在№50 和№55 工序分別將фX30、фX40 內孔留餘量0.3mm。為此自製(zhì)精車夾具改變零件(jiàn)定位夾緊方式分別在新增加(jiā)的№66 和№67 工序精車兩內孔(kǒng)(見圖4 和圖5)。
4.4 工序調整
將90 工序銑加工環槽提前至40-45 工序之(zhī)間進行加工,以(yǐ)解決銑加工後內孔外(wài)圓及端麵變形的問題。
5 結(jié)論
通過反複的分析(xī)和研究,製定了合理的工藝路(lù)線和加工(gōng)方法,解決了該零件的(de)內孔、端麵(miàn)加工變形的問題。證(zhèng)明了此工藝(yì)方案的合理性、可行性,也為今後加工同類零件積累了(le)經驗。此次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(yán)製工(gōng)作起到一個好的借鑒作用。
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