浅析普通机床加工薄壁零件的方法

󰀁󰀁新󰀁余󰀁高󰀁专󰀁学󰀁报JOURNAL󰀁OF󰀁XINYU󰀁COLLEGE

Vo.l15,NO.6

Dec.2010

浅析普通机床加工薄壁零件的方法

󰀁杨国军

(新余学院󰀁机电工程系,󰀁江西󰀁新余󰀁338004)

摘󰀁要:普通机床加工高精度薄壁零件,在机械加工企业中历来是个技术难题,在生产中易产生疵品、废品。针对这一

现象,本研究在分析普通机床加工薄壁零件的传统工艺的基础上,通过改进加工方法、设计专用夹具提高加工薄壁零件的生产效率和加工质量。

关键词:薄壁零件;普通机床;机械加工

中图分类号:TG506󰀁文献标识码:A󰀁文章编号:1008-6765(2010)06-0077-021󰀁前言

使用普通机床加工高精度薄壁零件过程中,易产生疵品、废品,分析原因有以下几种:

(1)加工用力不当;(2)加工方法不当;(3)设备精度过低。

以上几种原因是客观存在的,但是只要方法得当,使用普通机床同样可以加工出高精度的薄壁零件。下面以加工薄壁偏心衬套为例,说明只要选择合适的方法,普通机床上也能加工出合格的高精度薄壁零件。2󰀁加工方法的确定

2.1传统加工方法的分析

图1所示是一薄壁偏心衬套,依照传统薄壁零件的加工方法,精车时,先车削内孔,再以内孔为基准,采用圆锥销定位,上车床打表找偏心,再加工外圆。此加工方法经实践验证,存在以下三个方面缺陷。

考虑以外圆定位,端面夹紧的方法来加工偏心衬套,既能保证孔的精度,又能使偏心衬套的变形误差控制在公差范围内,依据这一思路,在加工此零件时重新调整了加工方法。3新加工方法的实施3.1外圆精加工

机床选用G620普通车床,加工时将外圆直接车削到尺寸,再加工端面,保证端面与外圆垂直,以给内孔车削时提供精加工基准,最后再加工内孔,且留精加工余量2mm。3.2内孔精加工

(1)内孔专用夹具的结构设计

零件的内孔车削采用外圆端面定位、端面轴向夹紧,根据这一思路,制作了一套专用夹具(图2所示),其结构分为以下三部分:

图1零件示意图

(1)由于偏心零件的壁厚最薄处只有1.2mm,定位销插入内孔后很容易使偏心衬套变形,而且易破坏已加工过的高精度的内孔表面。

(2)零件以锥销插入内孔定位,车销时受径向力作用,零件与锥销之间配合越来越紧,造成零件取出困难。

(3)加工精度较高的薄壁偏心零件,此加工方法效率较低,而且精度难以保证。2.2加工方法改进

根据传统加工方法的不足,结合零件薄壁且偏心的特点,

2-零件3-备紧帽4-调节螺杆图2夹具示意图

󰀁󰀁󰀂左端为夹具体的柄部,根据C620普通车床的主轴尺寸设计为莫氏5号锥度;

󰀁󰀁󰀂中部部位为零件的安装部位,依据加工零件的尺寸大小设计,为扩大此夹具的使用范围,将夹具体零件的定位基准设计成可调式;

󰀁󰀁󰀂右端为螺纹夹紧部位,依据零件及夹具的相关尺寸来设计此备紧套。

(2)内孔专用夹具的工作原理及使用方法

󰀁󰀁󰀂由于零件的外圆精度较高,加工内孔时采用外圆定位,设计时定位基准参考󰀁V󰀁形铁的工作原理,采用二点式,且两点的轴线相交为90󰀁。二点定位不仅精度高,而且夹具体定

1-夹具体

收稿日期:2010-10-22

作者简介:杨国军(1973-),男,江西丰城人,副教授,工程硕士,主要从事机械设计与制造研究。

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󰀁第6期新󰀁余󰀁高󰀁专󰀁学󰀁报󰀁

图3测量棒

2010(第15卷)

位基准面上的脏物易清理。

󰀁󰀁󰀂在采用二点定位时,如果定位点固定则夹具的使用范围被限定,为提高此夹具的使用范围,设计时采用可调式定位方案。从夹具的加工工艺性考虑:夹具体与螺杆采用螺纹连接,使用时轻拧螺杆,螺杆则前后移动,使夹具的二个定位点可根据零件外径的大小进行调整。调整合适后,用螺杆上的备紧帽将螺杆固定,避免在加工过程中产生转动。

󰀁󰀁󰀂偏心薄壁衬套精度要求高,加工内孔时,需经过粗车、精车两个工序,零件在车削过程中,其装卸次数频繁,为了零件的装卸方便,提高工作效率,将夹具中部设计成半个圆环,这们零件可直接从缺口处装入夹具体,然后轻轻拧紧右端螺母,零件即被夹紧,待加工完后,拧松右端螺母,零件可方便卸下。

(3)内孔专用夹具操作要点

󰀁首次使用夹具,应根据零件的偏心量调整夹具的两点定位基准,具体操作为:将预先制作好的测量棒(见图3)装入夹具体中端,轻轻拧转右端备紧帽,再用杠杆千分表测量测量棒的外圆,边测量边旋转调节螺杆,直到将测量棒轴线与机床回转中心的偏心量调整到0.8󰀁0.005mm。

󰀁夹具与零件接触面保持干净,不允许存在异物。󰀁车削内孔时,合理选择进给量与主轴转速。

4结论

高精度薄壁零件的加工制造,在机械加工行业里,属于难加工产品,但只要通过改进加工方法,合理设计夹具,各阶段工序统筹考虑,不断在生产中总结经验和教训,还是能够化难为易,达到满意的效果。

参考文献:

[1]乔世民.工程材料与机械制造基础[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]何七荣,周平风.机械零件常规加工[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2010.

[3]龚雯,陈则钧.机械制造技术[M].北京:高等教育出版社,2008.

[4]司乃钧,线恒录.机械制造工艺基础[M].北京:高等教育出版社,2008.

(责任编校:任󰀁华)

Analysisofmachiningofthinwallpartsbycommonmachinetools

YANGGuo-jun

(XinyuCollege,󰀁Xinyu󰀁338004󰀁China)

Abstract:thecommonmachinetoolsmachinehighaccuracythinwallparts,whichhasbeenthetechnologicaldifficultyinthemechani󰀁calmachiningenterprisesbecausetheyareeasytoproducedefectproductsandwasteproducts.Accordingtothisphenomenon,basedontheanalysisofthetraditionalprocessofmachiningofthinwallpartsbycommonmachinetools,thisresearchimprovestheproductionef󰀁ficiencyandqualityofmachiningthinwallpartsbyimprovingmachiningwayanddesigningspecialfixture.Key󰀁words:thinwallparts;commonmachinetools;mechanicalmachining

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