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1、軸承左右收集器加工技術 摘要:軸承易損件的零件左右收集器是薄壁零件,零件的外圓與內(nèi)孔的尺寸精度為6級精度,且零件的壁厚只有4.5mm,最薄處只有2.5mm,技術條件要求嚴格。該零件的材料為高溫合金,切削性能差,容易產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象,為了加工出合格零件,從零件的整體結構和材料入手,分析該零件的加工難度和材料的組織結構及加工特性,介紹了加工該零件所需的工藝裝備的設計過程,確定加工零件的工藝切削參數(shù),得到了一些對零件的生產(chǎn)有意義的結論,為提高生產(chǎn)率和加工此類薄壁件提供了依據(jù)。關鍵詞:薄壁;零件;加工中圖分類號:TK24文獻標識碼:A軸承易損件是薄壁零件,零件的外圓與內(nèi)孔精度為6級精度,且零件的壁厚只
2、有4.5mm,最薄處只有2.5mm,技術條件要求嚴格,該零件成為生產(chǎn)瓶頸。1零件結構概述及難點5軸承易損件左右收集器為薄壁零件,零件的外圓與內(nèi)孔精度為6級精度,且零件的壁厚只有4.5mm,最薄處只有2.5mm,技術條件要求嚴格,內(nèi)孔對端面的垂直度、跳動要求0.02mm,這樣對零件的加工要求很高,內(nèi)孔和端面需要一次裝夾加工才能保證設計要求的技術條件。同時該零件的變形系數(shù)很高,材料存在塑性變形。在加工完成卸下零件后,零件存在0.1mm左右的變形,并且零件材料本身無磁性,而零件兩端面的平行度要求0.01mm,對于這個技術條件無法直接采用磨加工,需要制作專用的工裝才能保證,使零件的加工增加了難度。2
3、零件加工方案2.1圓弧三爪加工首先對毛坯進行粗加工后,進行去應力退火,來消除鍛造及機械加工產(chǎn)生的內(nèi)應力。消除應力后在車床上利用圓弧三爪進行內(nèi)孔和外圓的一次裝夾精加工,最后在線切割機床上去除工藝臺部分,利用平面磨床平磨端面保證平面度要求,但內(nèi)孔尺寸及技術條件在機床上測量時合格,卸下零件后測量則內(nèi)孔變形在0.1mm,變形的位置主要是在三爪的夾緊位置。分析原因是因為圓弧三爪雖然能在機床上保證尺寸,但夾緊力很大,存在塑性變形,卸下零件后,零件產(chǎn)生回彈,尺寸超差。合格率只有10%,此方案不可行。2.2利用坐標鏜床加工內(nèi)孔5與前一種方法基本相同,先進行去應力退火,在數(shù)控車床上進行精加工,將設備的夾緊壓力
4、調(diào)至0.5MPa,內(nèi)孔尺寸留0.5mm的余量,然后在坐標鏜床上壓緊端面,找正外圓和端面進行鏜孔,將進刀量控制在0.1mm之內(nèi),來消除三爪卡盤夾緊零件造成的變形。加工后,部分零件的內(nèi)孔圓度基本合格,合格率達到30%,但仍有零件的尺寸超差,分析原因是由于數(shù)控車床的夾緊力雖然調(diào)小了,但仍有部分零件內(nèi)孔發(fā)生變形,鏜孔前找正內(nèi)孔時中心不正,造成鏜孔后內(nèi)孔變形。另外,由于材料本身存在塑性變形,在進刀時,無法完全掌握它的變形規(guī)律,造成尺寸的超差。2.3利用臥式車削中心-進行加工在確定第三種加工方案之前,我們首先對前兩種方法進行了分析和總結,進行去應力退火對零件的加工還是非常有效的,要保留去應力退火。但是零
5、件的變形系數(shù)大,所以在加工方式上不能采用三爪直接夾緊零件,這樣很容易在加工時對零件產(chǎn)生應力,造成零件變形,我們需要在這方面進行改變。經(jīng)過分析后,確定了第三種加工方案:留工藝臺,在工藝臺的端面鉆四個螺紋孔,用于固定零件,兩個銷孔進行定位,并且制作專用夾具進行夾緊,將零件的內(nèi)孔、外圓、槽都集中在臥式車削中心上進行加工,利用線切割加工切除工藝臺,然后在平面磨床上平磨端面來保證兩平面的平行度。首先對零件進行粗加工,將毛坯盡可能的保留到最大,以方便精車時裝夾,然后進行去應力退火。粗加工后,在零件的工藝臺的端面部分鉆四個螺紋孔連接夾具、兩個定位銷孔進行定位。設計制造專用的夾具進行夾緊,使零件在徑向不受力
6、,將零件的變形控制到最小。5精加工時,我們采用先加工外圓、后加工內(nèi)孔的方式進行數(shù)控編程,為保證零件的粗糙度,我們將機床轉速控制在300-400r/min,進給量為0.1mm/r,并且分多次切削加工,在加工余量剩下0.1mm時,將進給量調(diào)整到0.05mm左右,為了防止零件的塑性變形,每次走刀后,都要進行仔細測量,了解零件的大致變形規(guī)律,以免造成零件超差,最后,利用臥式車削中心的銑加工功能,將零件的內(nèi)槽一次加工完成,避免了零件的二次裝夾,將零件的變形控制在最低限度之內(nèi)。最后,利用零件內(nèi)孔作為定位基準,在平面磨床上進行端面磨削,保證了零件兩端面的平行度要求。加工后的零件經(jīng)檢測后完全滿足設計圖的要求
7、。3結論本文針對薄壁零件的加工進行了一些理論分析,通過對零件的結構特點和材料特性的分析,進行了工裝設計與切削試驗,并確定了最優(yōu)的加工方案和參數(shù),為今后該零件的加工精度和生產(chǎn)效率的提高提供了一定的加工依據(jù)。具體工作總結如下:(1)技術要求:本文介紹了零件的外部結構及重要部位的技術要求和尺寸精度。(2)零件的內(nèi)孔加工:結合零件的結構特點,確定加工內(nèi)孔的工藝流程,然后設計加工內(nèi)孔的夾具。5薄壁零件的加工有一定的復雜