异形零件加工工艺及变形控制方案- .pdf

《异形零件加工工艺及变形控制方案- .pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、T劬岬。I工艺异形零件加工工艺及变形控制方案中国铁道科学研究院机车车辆研究所(北京100081)王立超张磊张海军王欣陈剑机械设计与制造中具有特殊用途的异形零件越直接造成产品报废。来越多，这些零件结构刚性差，形状不规则。因此2．加工工艺方案的初步确定在加工过程中，与外形规则的零件加工之间有很大根据上述零件加工难点的分析，初步确定零件区别。首先，异形件很难用常用的工装进行装夹，的机加工艺方案为：车&175mm外圆及端面作为加必须设计专用的工装夹具。其次，异形件在加工过工基准一粗加工两支脚(去除大的加工余量)一半程中，容易发生变形。

2、因此，必须要根据具体零件精加工两支脚一精加工两支脚一定总长一线切割长的尺寸、热处理等技术要求的不同，来采取相应、槽封口处。有效的工艺路线及变形控制方案，以满足图样要求。加工基准是为了粗、精加工两支脚时便于装夹下面以一个异形件为例，进行详细说明。主要定位，为保证装夹可靠稳定，同时又防止夹紧力对对16mm×110mm深长槽加工过程变形工艺控制方零件加工变形产生较大的影响，夹具设计时采用从案进行论述。零件如图1所示。两支脚上端垂直压紧的方式。粗加工、半精加工及精加工两支脚加工的内容虽然不同，但定位基准一致均采用4,175mm外圆及其

3、端面定位(外网和端留有适当的精加工余量)，所以采用一套夹具来完成两支脚所有面的加工(压紧面除外)，专用夹具如图2所示。两个垂直压点图1T1_r’-压板r—_辅助口板I1．零件加工难点分析L—●该零件毛坯为铸钢件，从产品零件图分析，加lT过程存在以下几个难点：rlL1L●一—_最岍IIl(1)零件加工时，尺寸为36mm×33mm的两长方形支脚的所有面都需要加工，两支脚刚性较差，图2装夹困难，必须有专用工装来完成。为解决16mlIl长槽加工变形的问题，所有粗、(2)图样中两处形位公差要求较高，尺寸为半精加工、精加工工序16iTl／

4、q'l长槽均不开通，并留16mm×110ITlm×33mm的长槽加工时，变形控制是有后道工序所需余量。工艺如此安排是为了解决该件能否顺利进行的关键点。长槽的变形量对161Tim长槽加工的刚性问题，显然封闭槽的刚性要远&16mm孑L的同轴度、公共轴线对槽中心的垂直度及大于开口槽。另外，考虑到只有在16mm长槽封闭两只脚的对称度产生极为重要的影响，变形超差会的状态下，加工2个4,16film孔时，才能有效保证其参磊工。冷加工⋯⋯皇篓魍35ww~．,'neto1worlonlrlY．,IU．COIDT础岬I工艺同轴度和垂直度的形位公

5、差要求。如果在16mm槽精分开，但切削加工应力的影响仍然很大，造成线开口状态下加工2个西l6mm孑L，加工过程中产生的切割开口后16rain尺寸上部超差严重，2个(bl6mm垂直于长槽侧壁的切削力，必然导致开口槽较大的孔的同轴度和垂直度达不到设计要求。②由于变形变形，从而使加工无法进行。而且16mm长槽在封的存在线切割16film槽开口处时，造成机加工成形闭的状态下也利于工件的装夹，可以施加比开口槽尺寸和线切割后尺寸不一致，同时在槽壁处形成较时较大的垂直压紧力，而不会造成零件的夹紧变形，大的切割痕，不能满足产品的要求。精加工后

6、零件的示意图如图3所示。4．工艺方案的改进此处不开通此处不开通————根据加工过程中的实际情况，为更好地控制切-(}削加工应力，对粗加工两支脚后的零件增加一道人工时效热处理工序，以减少切削加工应力释放对16ITlm槽变形的影响。此外，线切割工序改变走刀方}．．rT．{式，首先以16mm槽中间走刀将槽封闭处切开一条lI窄缝，进一步释放应力，然后再从槽壁一侧圆弧进3刀，按产品成形尺寸16ITlm将槽全部切开。该方案精加工两支脚并定长后，在数控车床上完成实施后彻底解决了16min长槽加工变形的技术难题，,／,152lllm外圆、端面

7、及SR24inm球面的精车，精车保证了该件批量生产的顺利进行。夹具如图4a所示。最终在线切割机床上完成16film最终工艺方案为：车加工基准一粗加l_[两支脚槽的开槽工。一去应力一半精加工两支脚一精加工两支脚一定长选用电加工方式完成封闭开口加工而不用铣削一精车外圆及5R24球面一线切割槽开口一球面淬火加工的方式，首要目的还是要防止切削力对槽变形一表面处理。的影响。夹具实物照片如图4b所示。5．结语(1)长槽加工过程中以封闭的形式提高零件的刚性，解决了切削抗力对长槽变形的问题，同时封闭加工也利于施加较大的夹紧力。(2)中间增加去

8、应力工序，是为更好地解决切削加工应力释放对16mm槽变形的影响。(3)选用线切割方案最终开口，以及线切割走刀方式的改进均是为达到减少切削变形的目的。(4)粗、精加工工序分开是减少变形和切削应力的有效措施之一。MW(收稿日期：20131225)(b)公告图4《金属加工(冷加工)