小型薄壁軸承套類零件數(shù)控車加工工藝分析

引言

小型薄壁零件在數(shù)控車上加工時,粗加工與精細(xì)化加工分開進(jìn)行,在完成粗加工后進(jìn)行精細(xì)化加工。但粗加工時會出現(xiàn)切削量大、應(yīng)力大等情況,直接造成后續(xù)精細(xì)化加工出現(xiàn)變形、尺寸不合理等情況。因此,需要做好工藝分析工作,改善傳統(tǒng)加工工藝的不足,提高小型薄壁軸承套類零件的加工質(zhì)量。

1小型薄壁軸承套類零件加工的難點(diǎn)分析

小型薄壁軸承套類零件選擇強(qiáng)度高的硬鋁材料,完成加工后需要利用放大鏡放大10倍進(jìn)行檢查,確保零件表面不出現(xiàn)劃痕。小型薄壁零件整體尺寸較小,利用夾子難以操作,且夾緊操作時又容易出現(xiàn)形變。綜合分析可以發(fā)現(xiàn),小型薄壁軸承套類零件加工的難點(diǎn)體現(xiàn)在以下方面:

(1)零件裝夾操作時容易變形,難以控制零件壁的厚度。結(jié)合小型薄壁零件設(shè)計(jì)圖紙與技術(shù)要求,加工設(shè)計(jì)時要重點(diǎn)關(guān)注尺寸的精準(zhǔn)度、定位的精確性、加工工藝的選擇等,結(jié)合具體方式選擇合適工藝。

(2)小型薄壁零件加工精確度會受到切削熱的影響,車削加工時會產(chǎn)生熱量,使得金屬材料發(fā)生變形。

數(shù)控車床本身主要用于加工回轉(zhuǎn)類零件,常見的包括軸類或盤類復(fù)雜零件,呈現(xiàn)出內(nèi)外圓錐面或內(nèi)外圓柱面回轉(zhuǎn)等。如圖1所示,由3個零部件構(gòu)成典型配件。整體結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,但需要在短時間內(nèi)保質(zhì)保量地完成,要求技術(shù)人員全面掌握數(shù)控車床的性能與操作技巧,制定合適的加工方案。

圖1小型薄壁零件構(gòu)成示意圖

2小型薄壁軸承套類零件加工的準(zhǔn)備

2.1全面分析零件圖樣

(1)圖形分析要點(diǎn)。加工軸類零件可以分成兩個重要內(nèi)容,即保證尺寸精確度與表面粗糙度。如圖1所示零件分成三部分,零件圖形看似簡單,但內(nèi)部包括幾個部分:外端面、錐面、橢圓等,要求技術(shù)人員有嫻熟的操作技巧,才能順利完成零部件加工。

(2)零件尺寸分析。分析所得的尺寸要在數(shù)控車床加工前編程成具體尺寸,計(jì)算編程尺寸方式:基本尺寸+(上偏差+下偏差)/2,通過計(jì)算可以得出所需的編程尺寸。圖2已經(jīng)標(biāo)注出零部件1的重要尺寸數(shù)據(jù),通過計(jì)算得出最大外圓直徑編程尺寸,為方便計(jì)算取近似值小=59.99。利用編程尺寸計(jì)算得出其余尺寸。

2.2零件裝夾注意事項(xiàng)

2.2.1加工零部件1

對3個組成部件進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)零部件1和零部件3存在共同問題。完成零件1左半邊或右半邊加工時,余下的另一部分就無法裝夾。實(shí)際操作時完成左側(cè)橢圓面加工后,已經(jīng)沒有裝夾右半部分的位置。實(shí)際加工時要利用輔助夾具完成零部件1和零部件3的加工。需要提前加工零部件1的右半側(cè)與零部件3的內(nèi)輪廓。將零部件3的內(nèi)螺紋作為裝夾的輔助夾具,實(shí)現(xiàn)3個零部件的裝配。

2.2.2加工零部件3

上面已經(jīng)介紹過零部件3的加工,完成工件內(nèi)輪廓的加工,并將其作為零部件1的夾具。完成內(nèi)螺紋加工后,直接利用螺紋配合的方式完成零部件3橢圓部分的加工。

2.2.3零部件2的加工

零部件2是3個零件中加工難度最大的一部分,為了提高加工精準(zhǔn)度,需要選擇"一夾一頂"的裝夾方式完成零部件2的加工。

3小型薄壁軸承套類零件加工工藝要點(diǎn)分析

3.1選擇合適的刀具

依據(jù)加工要求選擇合適的加工刀具,以零部件2為例分析加工大圓弧面的措施。通過分析已經(jīng)標(biāo)注出的數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確判斷加工時要使用的鉆頭,即小2.5mmB型中心鉆與小17.5mmB型麻花鉆。為了避免加工時刀具直接接觸到工件,選擇外圓尖刀時要綜合考慮選擇72.59的刀具。

3.2選擇合適的量具

量具選擇過程較為簡單,只要滿足最大測量需求并且滿足零件加工精確度要求即可。

3.3工件具體加工

(1)切斷毛坯。毛坯切斷的方法主要有兩種,即排切法與直切法。要根據(jù)工件加工的具體情況選擇合適的切斷毛坯的方法。(2)加工橢圓。加工橢圓時要用到宏程序,不同型號的數(shù)控車床使用的G指令方法不同。

3.4零部件加工順序

組合型器件順利加工的關(guān)鍵就在于加工順序的先后性,明確加工順序可以降低原材料的使用數(shù)量,節(jié)省后期刀具裝夾耗費(fèi)的時間,提高加工效率,提升加工效益。因此,任何一個零部件在具體加工前都要先確定先后順序,只有保證加工順序的合理性,才能將加工成本降到最低,提升加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語

本文通過分析數(shù)控車加工小型薄壁軸承套類零件的工藝,探討了影響加工精準(zhǔn)度的因素,并聯(lián)系具體零件加工工藝,提出了提升零件加工質(zhì)量的措施,可以為類似研究提供借鑒,提高我國小型薄壁軸承套類零件加工工藝的水平。