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        特殊零件加工工藝分析

        2014-12-30 22:58:12王麗霞
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年3期
        關(guān)鍵詞:加工精度加工工藝

        王麗霞

        摘 要:在進行薄壁套類零件加工的時候會受到很多因素的影響,尤其是在加工過程中,薄壁套類零件在加工的時候經(jīng)常會出現(xiàn)次品或者是廢品,因此,為了提高薄壁套類加工的精度,在加工工藝方面要進行不斷的提高,為了更好的進行研究工作可以選用一些不同材料的鋼來進行生產(chǎn)加工,在生產(chǎn)過程中對加工的工藝進行改進。

        關(guān)鍵詞:薄壁套零件;加工工藝;加工精度

        在進行套類零件加工的時候,通常會使用旋轉(zhuǎn)或者是固定的軸類零件作為支撐,這樣能夠更好的對軸產(chǎn)生的徑向力進行承受。在工業(yè)領(lǐng)域中,薄壁套類零件應(yīng)用非常廣泛,進行廣泛的應(yīng)用和這種零件的特點是分不開的。薄壁套類零件在質(zhì)量方面非常好,同時在重量上也非常輕,在生產(chǎn)過程中使用的材料也非常少,在使用過程中結(jié)構(gòu)也非常緊湊。薄壁套類零件在進行加工的時候是有一定的難度,因此,在生產(chǎn)過程中對零件的加工質(zhì)量無法保證。在進行零件加工的時候,要根據(jù)產(chǎn)品的要求和工件的裝夾,在工藝工程中進行技術(shù)改進,這樣能夠更好的避免在薄壁套類零件加工過程中出現(xiàn)變形的情況,同時也能更好的保證零件在使用過程中的精度要求。為了更好的對薄壁套類零件加工技術(shù)進行研究,可以對45號鋼加工零件作為例子,在這個過程中能夠更好的對加工工藝進行改進。

        1 影響薄壁套零件加工精度的因素

        在進行薄壁套類零件加工的時候由于壁非常薄,因此在剛性方面比較差,同時在強度方面也非常弱,在零件加工過程中非常容易出現(xiàn)變形的情況,出現(xiàn)變形的原因通常是受力過大、受熱過高或者是振動導(dǎo)致。在進行薄壁套類零件加工的時候由于在夾緊力的作用下,零件會出現(xiàn)變形的情況,這樣也是會導(dǎo)致機械零件在尺寸上出現(xiàn)一定的偏差,在精度方面也會存在一定的問題。因為工件在加工過程中,壁非常薄,因此在加工過程中,會由于受到切削力的作用導(dǎo)致工件出現(xiàn)變形的情況,這樣工件在尺寸上很難保證,同時在加工過程中尺寸也非常難進行控制。加工零件過程中,在切削力的作用下會出現(xiàn)振動的情況,在振動的情況下,零件也會出現(xiàn)變形的情況。在不同的因素影響下,零件的尺寸和精度都無法保證,同時也無法達到設(shè)計的要求。

        2 工藝分析與設(shè)計

        在進行薄壁套類零件加工的時候以45號鋼來作為加工的材料,在進行加工的時候通常對外圓的精度要求高于內(nèi)孔,因此,在進行加工的時候一定要對加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行控制。在加工過程中,對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行控制,能夠更好的對影響加工的因素進行控制,同時對內(nèi)孔和外圓的公差也要控制在一定的范圍內(nèi),這樣能夠更好的保證零件的使用效果。在對內(nèi)孔和外圓之間的公差進行控制的時候也給加工過程帶來一定的困難。在進行零件加工的時候,對工件的安裝、加工工藝以及刀具和砂輪都要進行必要的改進,這樣能夠更好的提高零件的加工技術(shù)。在進行薄壁套類零件加工的時候,選擇適合的加工機械非常重要,同時在加工過程中進行定位也非常重要,在定位方式上可以采取內(nèi)外徑反復(fù)輪換的定位方式,這樣在零件加工過程中能夠更好的對加工質(zhì)量進行保證。在零件加工過程中定位的方式有很多種,選擇內(nèi)外徑反復(fù)定位方式,能夠避免零件加工中出現(xiàn)變形量過大的情況,在加工過程中,要先對內(nèi)孔進行加工,然后對外圓進行加工。在對內(nèi)孔進行定位的時候加工的工藝有一定的要求,加工過程中按照加工工藝來進行,能夠更好地保證零件的加工質(zhì)量,加工質(zhì)量得到保證能夠避免零件在加工過程中出現(xiàn)變形量過大的情況,保證零件以后的使用效果。

        3 夾具的選擇與設(shè)計

        由于該薄套厚度僅為1.7mm,因此徑向方向的剛性則很差,若用普通的三爪卡盤夾住工件外圓,零件只受到3個爪的夾緊力,夾緊力不均衡,卡爪夾緊處的外圓就會產(chǎn)生明顯的彈性變形。即:在三爪卡盤夾住的情況下,半精車、磨削加工后內(nèi)孔的彈性變形部分被車削、磨削掉,內(nèi)孔在機床上測量是圓的,但放松卡爪取下工件后,內(nèi)孔的彈性變形部分則恢復(fù),其內(nèi)孔的幾何形狀成為三角形或多角形。而如果將零件上每一點的夾緊力都保持均衡,結(jié)果則不一樣。經(jīng)過多次試驗、研究,我們根據(jù)這類工件特點,采用開縫套筒或軟卡爪裝夾,生產(chǎn)的產(chǎn)品達到了要求。即把開縫式套筒套在工件的外圓上,并一起夾在三爪盤內(nèi)即可。在加工外圓時,我們又采用轉(zhuǎn)移夾緊力作用點的方式來進行生產(chǎn),即將徑向夾緊改為軸向夾緊,減少了零件的變形度。在最后一道工序中,我們則采用漲式心軸夾具的加工方法,即采用3個剛性瓣,其外圓尺寸公差與內(nèi)孔尺寸相同,曲率半徑一樣。在心軸上裝有錐套,擰動螺母使其向右移動時,錐套給漲瓣一個徑向力,使工件漲緊,反方向擰動時工件松開,其中橡皮圈是防止?jié)q瓣與錐套,以及錐套與心軸之間的相對轉(zhuǎn)動。該夾具結(jié)構(gòu)減少了加工誤差,而且因為消除了徑向間隙而提高了定位精度,所以很好地保證了工件的精度要求。

        4 刀具角度的選擇

        加工薄壁類零件的刀具不僅刃口要鋒利,而且要掌握好刀具角度。一般來說,車削薄壁零件時,要用高速鋼刀具,前角取6°~30°;硬質(zhì)合金刀具前角則取6°~20°;車削時后角大摩擦力小,切削力也相應(yīng)地小,但后角過大會影響刀具的強度,所以在車削薄壁零件時,刀具后角取4°~12°為好。另外,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),這一點必須注意。

        5 砂輪的選擇

        磨削時應(yīng)首先選擇較小的切削深度,其次是砂輪也需修整得粗些,并且加注充分的切削液,最后應(yīng)有一定的光磨過程,以期保證零件的圓度和直線度要求。另外,為了提高砂輪的切削性能,磨料應(yīng)選用黑色碳公硅,砂輪直徑取55mm~66mm,因為砂輪直徑取偏小值,可減小砂輪與孔壁的接觸弧長,使磨削溫度降低,有利于提高零件的形狀精度。零件磨削后,應(yīng)檢驗零件內(nèi)圓是否變形,因為薄壁零件在磨削時很容易因磨削產(chǎn)生熱量而引起變形。對于例子中的薄壁套零件,因為材料是45號鋼,為降低零件表面粗糙度,所以選用砂輪磨料的粒度要適中,硬度可以稍小一些。

        6 結(jié)束語

        薄壁套類零件在加工過程中會受到很多因素的影響,影響因素的出現(xiàn)會導(dǎo)致零件在加工過程中容易出現(xiàn)次品或者是廢品,因此,在零件加工過程中一定要保證加工質(zhì)量,這樣才能更好的保證零件的使用。對薄壁套類零件加工精度進行提高可以通過對加工工藝進行改進,同時在加工過程中也要對相應(yīng)的影響因素進行控制。薄壁套類零件在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛,因此,一定要保證加工的質(zhì)量,這樣才能更好的保證工業(yè)生產(chǎn)不會受到影響。在進行薄壁套類零件加工的時候?qū)﹃P(guān)鍵的加工工藝要進行必要的控制。采用合理的防變形裝夾技術(shù),減少或避免由于裝夾變形產(chǎn)生的尺寸精度誤差和表面質(zhì)量損失;減少切削力對變形的影響。根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu),采取不同的工藝措施及手段可以滿足同類零件的設(shè)計制造要求。

        參考文獻

        [1]貴州工學(xué)院機械制造工藝教研室.機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M].貴陽:貴州人民出版社,1983.

        [2]楊叔子.機械加工工藝手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.

        [3]浦林祥.金屬切削機床夾具設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1995.

        [4]柯明揚.機械制造工藝學(xué)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1996.

        [5]北京第一通用機械廠.機械工人切削手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1978.

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