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        火箭模型頭部薄壁橢圓件的加工

        2016-11-03 00:40:09金亞云康徐紅程洋顧燕趙玉鳳
        科技視界 2016年18期
        關(guān)鍵詞:橢圓

        金亞云 康徐紅 程洋 顧燕 趙玉鳳

        【摘 要】本文針對(duì)零件內(nèi)外輪廓含有橢圓形且壁比較薄的特點(diǎn),對(duì)零件的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求及加工工藝進(jìn)行了分析,確定了零件的加工工藝方案,編寫了含有宏指令的加工程序。解決了薄壁橢圓件難加工的問題。

        【關(guān)鍵詞】薄壁件;橢圓;宏指令

        0 引言

        火箭模型(圖1)是我院自行設(shè)計(jì)的工藝品,由六個(gè)零件組成,這里只探討火箭模型頭部薄壁橢圓件(圖2)的加工。該零件總體是由橢圓形的內(nèi)外回轉(zhuǎn)曲面構(gòu)成的零件,右端有一段高度為2mm的圓柱,零件內(nèi)壁口部有內(nèi)螺紋。

        (a)工程圖

        (b)工件圖

        1 零件工藝分析

        1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求分析

        零件結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,但由于結(jié)構(gòu)特殊,故難以加工。從零件圖和裝配圖分析得知該零件具有以下特點(diǎn):

        1)外橢圓長(zhǎng)軸為120mm,短軸為54mm,內(nèi)橢圓長(zhǎng)軸為100mm,短軸為40mm,內(nèi)外橢圓長(zhǎng)軸方向有3mm偏心。零件平均厚度在7mm左右,相對(duì)較薄。由于裝夾,切削應(yīng)力等原因,薄壁件在加工過程中容易出現(xiàn)變形[1]。

        2)零件端部有一寬度為2mm,直徑為?覬44mm的圓柱面,為與其他零件的配合面,公差是0.016mm,需保證精度要求。其他尺寸無精度要求,可用IT9-IT11精度。

        3)零件有內(nèi)螺紋孔;外表面粗糙度要求較高為Ra0.8μm,內(nèi)表面粗糙度要求一般;零件表面要光滑,不能有毛刺,劃痕等。

        1.2 零件加工工藝分析

        1)由零件結(jié)構(gòu)分析可知,為保證外橢圓面光滑,無毛刺及表面粗糙度和尺寸精度的要求,外表面需分粗、精加工,并一次裝夾完成粗、精加工。

        2)零件內(nèi)外輪廓,需分開加工。若先加工好外輪廓面,再加工內(nèi)輪廓時(shí)無法裝夾。而內(nèi)輪廓有螺紋,加工時(shí)可以先裝夾外圓加工內(nèi)輪廓,如圖3,然后加工一工藝輔助件用螺紋與工具連接,加工外輪廓時(shí)裝夾在輔助件上,如圖4。

        3)因?yàn)閮?nèi)表面為橢圓形曲面,無中心孔,加工時(shí)選用主副偏角較大的刀具,且要求刀尖與工件回轉(zhuǎn)中心線絕對(duì)對(duì)正,如圖5。

        4)為保證同軸度、垂直度等,加工內(nèi)輪廓時(shí)以毛坯外圓為基準(zhǔn)。加工外輪廓時(shí),需用百分表找正。

        2 零件的加工工藝編制

        2.1 刀具及切削用量的選擇

        由前面對(duì)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、刀具要求的分析,選擇加工刀具,并確定切削參數(shù),見表1。

        2.2 零件的加工工藝方案

        2.2.1 夾持毛坯外圓面加工內(nèi)孔

        a.鉆中心孔;

        b.用?覬12的鉆頭鉆40mm深;

        c.用?覬20的鉆頭擴(kuò)孔30mm深;

        d.用90°偏刀加工?覬44的外圓和端面;

        e.用內(nèi)圓弧刀加工?覬40的內(nèi)孔和內(nèi)橢圓面;

        f.用溝槽刀加工?覬44×3的內(nèi)螺紋退刀槽;

        g.用內(nèi)三角螺紋刀加工M41×1.5的內(nèi)螺紋。

        2.2.2 加工輔助件

        a.用90°偏刀加工端面和?覬41的外圓;

        b.用三角螺紋刀加工M41X1.5的外螺紋,并用加工了內(nèi)螺紋的零件與之相配,保證螺紋能配合。

        2.2.3 加工外輪廓面

        把待加工外輪廓的零件和工藝輔助件旋合,夾持輔助件?覬41的外圓加工外輪廓面,見圖4。

        3 編程加工

        加工時(shí)選用FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床,零件內(nèi)外輪廓均為橢圓曲線,可以用軟件繪圖編程,也可以用宏指令手工編程加工。因?yàn)閱渭庸?,且僅有橢圓曲線,綜合考慮用宏指令手工編程加工。零件內(nèi)外輪廓的粗精加工可以用G71循環(huán)指令實(shí)現(xiàn)。表2為部分加工程序。

        4 總結(jié)

        實(shí)踐證明毛坯材料、刀具種類、裝夾方法、加工順序、走刀路線、切削參數(shù)等工藝內(nèi)容直接影響薄壁零件的表面粗糙度和尺寸精度。宏程序和循環(huán)程序的應(yīng)用能大大減少程序的長(zhǎng)度,減少出錯(cuò)的幾率,提高加工效率。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張保偉,黃新.基于組合式夾具的異形薄板加工工藝[J].機(jī)械制造,2014,12:73-74.

        [2]顧擁軍,顧海.數(shù)控加工與編程[M].國(guó)防工業(yè)出版社,2010.

        [責(zé)任編輯:湯靜]

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