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,剖析原因有以下几种:加工用力不当、加工办法不当、设备精度过低。



以上几种原因是客观存在的,但是只要办法得当,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办法,普通机床上也能加工出合格的高精度薄壁零件。


加工办法的确定

1.传统加工办法的剖析

薄壁偏心衬套,依照传统薄壁零件的加工办法,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。此加工办法经实践验证,存在以下三个方面缺陷。


(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,此加工办法效率较低,而且精度难以保证。


2.加工办法改进

根据传统加工办法的不足,结合零件薄壁且偏心的特点,考虑以外圆定位,端面夹紧的办法来加工偏心衬套,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办法。


3.新加工办法的实施

(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.


(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,其结构分为以下三部分:端为夹具体的柄部,根据G620普通车床的主轴尺寸设计为莫氏5号锥度;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办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。


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办法,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。

最后一次编辑于2016-11-14 16:45 点赞 | 2

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