‘殼蓋’薄壁鋁合金件加工工藝.doc

1、殼蓋，薄壁鋁合金件加工工藝殼蓋”薄壁鋁合金件加工工藝分析中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司航宇救生裝備有 限公司 （湖北 襄陽(yáng)441002）袁開波“殼蓋零件是一個(gè)薄壁的鋁合金零件，其形狀及尺寸如圖 1所示零件的主 要特點(diǎn)就是壁薄，由于是鋁合金件，其強(qiáng)度差，加工時(shí)容易變形，要高效率加工合格的零 件，加工過程中編制好工藝路線，做好準(zhǔn)確的裝夾與定位，就至關(guān)重要，同時(shí)要控制由于 切削對(duì)零件產(chǎn)生的變形。圖1冗蓋注：未注圓角，凸R1.8mm凹R1mm未注壁厚0.8mm.、工藝分析考慮到此零件的內(nèi)、外形均為圓環(huán)形狀，其主要的加工方法為數(shù)車工序完成，數(shù)車工序 為分別加工內(nèi)、外形2個(gè)步驟。這里就要考慮加工完第一工序后，在進(jìn)行

2、第二工序加工時(shí) 的裝夾與定位問題。既要能準(zhǔn)確裝夾與定位，又要使第二工序的加工操作方便。在經(jīng)過多 次的工藝路線分析及相配合的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，確定了先加工內(nèi)形面，并在其端面上制 出裝夾定位的位置，然后進(jìn)行外形面的加工。、工藝路線在加工零件的內(nèi)形面之后，“殼蓋”需要安裝在一種輔助夾具上，才能進(jìn)行第工序的加工，如圖2所示卡一r、. WhsdA | )、J:.-4w-A(a)第一工序圖(b)第二工序簡(jiǎn)圖圖2“殼蓋”工藝路線簡(jiǎn)圖1. 第一工序的加工“殼蓋”在第一工序中要完成如圖2(a)所示的加工內(nèi)容，注意保持各個(gè)孔與M64X 0.75螺孔的同軸度。由于“殼蓋”壁薄，偏心更易使“殼蓋”產(chǎn)生變形。2. 第二

3、工序的加工如圖2(b)所示，型腔口部的M64X 0.75螺紋段位為裝夾部分，用M64X0.75螺紋與 輔助夾具進(jìn)行定位與連接。其夾具的設(shè)計(jì)，如圖2(b)所示。從圖中可以看出，輔助夾具的設(shè)計(jì)，其型面尺寸與零件的內(nèi)形面是一致的，零件扣在夾具上，并通過 M64X0.75螺紋擰緊，以保證零件內(nèi)形面與夾具相貼合，這樣，在加工外形面時(shí)，零件不 會(huì)產(chǎn)生變形。3. 安裝在輔助夾具上“殼蓋”切削時(shí)加緊狀況的分析零件在裝夾后，車刀切削時(shí)，零件的狀態(tài)是否會(huì)松動(dòng)，可通過圖3做一個(gè)裝夾及切削的狀況分析從圖3(a)中，顯示零件在裝夾到夾具上時(shí)，是順時(shí)針方向旋緊。從圖3(b)中可以看出，當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)，車刀切削零件時(shí)。車刀作用

4、到零件上切削力的方向是與車床的旋 轉(zhuǎn)方向相反的方向。即切削力也為順時(shí)針方向，這就和零件裝夾擰緊時(shí)力的方向一致。所 以，在車刀切削零件時(shí)，零件不會(huì)松動(dòng)，而且會(huì)貼的越緊密。（a） “殼蓋”裝夾的旋轉(zhuǎn)方向（b）車床主軸的旋轉(zhuǎn)方向圖3 “殼蓋”切削時(shí)的受力分析通過上述零件加工的分析，若要保證零件加工后內(nèi)、外形面的同軸度。就要確 保零件在第二工序加工時(shí)，裝夾后其軸線與車床旋轉(zhuǎn)軸線保持一致。從輔助夾具的制作， 至V零件的裝夾?？梢钥闯?，只要夾具制作完后，就不能松動(dòng)夾具，此時(shí)裝夾的零件和車 床主軸的中心線才是完全一致的。也就是說，每加工一批次的零件，在零件加工到此工序 時(shí)，就要配制一個(gè)夾具，這樣才能保證零件

5、加工后其內(nèi)、外形面同軸度的要求。三、控制加工參數(shù)來控制對(duì)零件產(chǎn)生的變形1）合理的選擇加工刀具控制變形。刀鈍會(huì)使零件主切削抗力加大，零件軸向壓力加大， 造成零件變形。刀具切削刃太鋒利，雖說有利于切削，但易加速刀具磨 損，將零件拉向切 削力的反方向，同樣使零件變形。經(jīng)實(shí)踐粗加工時(shí):刀具選用R形斷屑槽，前角丫 0,207,25?,后角a o56?,10?;主偏角Kr,91?,93?;負(fù)偏角 K 7,6? ,8?; 主要是減小刀具摩擦及振動(dòng)。精加工時(shí)：前角丫 0,257,30?,后角 ao,10?,12?;偏角K r,45?,90?,負(fù)偏角K 7,10?,15?;主要是減小徑向切削力，避免振動(dòng)，并且加

6、寬了主切削刃，從而減小了單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷，刀尖角大，散熱 快。刃傾角入s,5?,10?,粗加工取小值，精加工取大值，用來彌補(bǔ)法向前角大而引起刀刃 強(qiáng)度差的缺陷。刀具切削刃要求磨的鋒利，刀面表面粗糙度值要小，提高零件表面加工質(zhì)量。加工時(shí)將 刀具通過刀架使切削刃沿軸向裝夾，通過薄壁殼體的加工此徑向切削力最小，工件不易變 形。(2) 合理的選擇切削參數(shù)控制變形。粗加工時(shí)進(jìn)給量為0.5,0.3mm/r;切削深度0.5,1mm沏削速度100m/min。主要是去除殼體零件大的余量，加快零件的散熱性，加 速切削應(yīng)力的釋放。精加工時(shí)進(jìn)給量為:0.05,0.07mm/r ,切削深度0.05,0.075mm,切

7、削速度65m/mino主要是殼體零件加工時(shí)避開了與機(jī)床的共振，避免了切削時(shí)振動(dòng)引起的 變形。高速度、小進(jìn)給量，提高工件的表面加工質(zhì)量，同時(shí)減小徑向切削力，減小應(yīng)力變 形。(3) 增加半精加工工序控制變形。隨著零件加工余量的逐漸去除，零件加工應(yīng)力逐漸釋 放，為了保證零件加工尺寸精度及形位公差要求，增加一道半精加工工序，加工余量控制在0.5,1mm左右，給精加工留余量0.3,0.5mm,主要是將殼體零件曲線 橢圓形狀在粗加工基礎(chǔ)上，進(jìn)行一次半精加工使加工應(yīng)力進(jìn)一步得到釋放，為后續(xù)精加工 打下基礎(chǔ)。(4) 在精加工前安排一道基準(zhǔn)精加工，消除工件定位的橢圓度，保證定位尺寸的一致性 及精度，使殼體零件與夾具定位間隙最小，達(dá)到保證形位公差要求的目的。四、小結(jié)應(yīng)用上述的工藝方法，對(duì)一個(gè)批次為100件的零件進(jìn)行加工，其加工過程還很順利的，零件尺寸及同軸度都能