浅谈某薄壁衬套加工工艺的改进方法.pdf

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1、2013年8月机床与液压Aug．2013第4l卷第16期MACHINET00L＆HYDRAULICSVo1．4lNo．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．16．056．浅谈某薄壁衬套加工工艺的改进方法李杰，赵德满(中航工业长沙中传机械有限公司，湖南长沙410200)摘要：分析薄壁衬套类零件的原加工工艺存在的问题，提出新的加工工艺方法，优化工艺流程，提高了衬套的加工精度，保证了加工质量，降低了生产成本。关键词：薄壁衬套；工艺改进中图分类号：TK416+．1文献标识码：B文章编号：1001—3881(2013)16—184—2薄壁衬套(壁厚小于3mm)广泛应用在

2、直升机(1)精车内孔和精车外圆由两道工序完成，有上是直升机上的一个重要零件，其加工质量关系着两次装夹，存在安装误差，难以保证较高的内外圆同直升机性能的发挥。衬套类零件内外圆、端面的尺寸心度要求；精度、形位精度、表面粗糙度，是此类零件的主要技(2)精车内孔时采用三爪夹紧外圆，装夹时在术要求(见图1)，是加工要解决的主要问题。用于三爪径向力作用下，使零件产生弹性变形。直升机上的衬套类零件大部分为铝合金材料，铝材质(3)精车外圆时，穿芯棒用内孔定位压紧右端量轻、刚性不足、易变形且只能车削加工，不能采用面。该压紧面小，装夹时在压紧力作用下使零件产生磨削工艺。因此，该类零件加工时通常以内孔、端面变形。定

3、位，或者使用专用芯棒夹具。一般来说，车削加工针对上述问题，作者重新对该零件进行工艺分先车内孔，再以内孔、端面定位，插入芯棒装夹工析，决定在车削该衬套内孔时为了保证内外圆同心度件，再车外圆，这样符合基准重合、统一的原则。要求，采用“一刀下”的方法，即粗车外圆、端面、内孔，再精车外圆、端面、内孔，使内外圆加工在一次装夹中完成，可有效消除安装定位误差。因此，在工艺上增加工艺夹头，方便衬套一次装夹加工，同时避免了三爪产生的夹紧力直接作用于零件上，减少了零件产生的夹紧变形，也省去了精车时的工装夹具。新工艺流程如下：粗车一粗车一时效处理(去应力)一精车一切断一表面处理一检验。精车工序如图2所示。图1衬套结

4、构及技术要求图葛早。0宁1工艺改进过程∞∞∞哩卑q该零件首次加工采用的是常规工艺，即先加工内卜∞孔再以内孔、端面定位加工外圆。用常规方法加工出来的零件，变形较大，内外圆椭圆度较大，尺寸和同心度无法保证。O．02qA]l37"4-0衬套原加工工艺共4道工序：粗车外圆、内孔_+．2粗车内孔、端面一时效处理一精车内孔、端面一精车外圆、端面一表面处理_+检验。图2衬套精车工序图分析原工艺存在以下问题：采用该新工艺加工一批零件，在精加工完成后，收稿日期：2013-02—22作者简介：李杰(198O一)，本科，高级工程师，主要从事航空中尾减速器机械加工技术及工艺研究。E—mail：lireehard@12

5、6．COrno第16期李杰等：浅谈某薄壁衬套加工工艺的改进方法·185·零件略有变形，但检查各尺寸及技术要求均在合格范表面加工质量。围内。再进行切断工序后，发现零件变形较大，特别崮震lo．0卜__在相对切断处的另一端变形更大，检查尺寸和技术要R0．6±0．2I求又不合格了。对其进行原因分析，得出如下结论：厂，．(1)从衬套结构图(图1)中看出衬套壁薄约3靠＼●LJmm，每一次切削由于应力释放，造成应力变形。l1自鲁+箜00∞口0宁、(2)精加工余量较多，单边达1．5mm，受主切削力挤压作用产生了零件变形。l1卜∞(3)采用了软爪夹紧的方式，零件产生了夹紧OV。3／／变形。(4)切断处余量较多，

6、切断瞬间产生较大应力，——四皿137--02引起零件变形，特别是离切断远端处变形更大。153．5±0．2根据第一次工艺改进后出现的新问题，作者又重图4衬套精车工序图新对该零件进行了工艺分析，在第一次工艺改进的基采用第二次改进的工艺加工了一小批零件，在切础上再次对工艺进行了调整，决定增加一道半精加工断工序后进行了尺寸和技术要求检查，均达到了图纸工序和去应力工序。半精加工工序，每次车削余量控要求。制在0．5mm左右，给精加工零件留余量单边0．252改进效果mm，切断处留余量2mm左右，这样可以使加工应如上所述，第二次改进的工艺虽然在工序上比第力进一步得到释放，减小精加工时的切削力；半精加工后的去应

7、力工序，可进一步释放零件加工中的残余一次的多了两道工序，多了一套工装夹具，但加工精度得到了提高，加工质量得到了控制，达到了一次装应力，为后续的精加工打下基础(见图3)。新工艺夹、一次加工的效果，有效控制了零件的加工变形，流程如下：粗车一粗车一时效处理(去应力)一半保证了零件的加工质量，提高了产品的合格率，降低精车一时效处理(去应力)一精车一切断一表面处了生产成本。理检验。3结束语通过改进这种薄壁衬