薄壁零件加工工艺方法分析.docx

1薄壁零件加工工艺方法分析摘要为解决薄壁零件在机械加工中易变形尺寸公差形位公差难于保证的问题文章通过合理安排工艺路线高速铣对称分层铣削增加工艺加强筋的加工方法有效地降低了零件在机械加工过程中的变形提高了零件精度为类似薄壁件的加工提供了参考关键词高速铣对称分层铣加强筋中图分类号文献标识码文章编号薄壁零件以质量轻节约材料结构紧凑等优点已广泛应用于航空航天工业但该类刚度较低易变形加工精度难以保证直接影响到产品的加工质量引起薄壁件变形的因素分析引起薄壁件变形的因素如图所示对影响薄壁件加工精度的因素有所了解后我们通过对工艺参数进行合理设置对工艺路线进行合理安排刀具参数走刀路径与方式等方面进行考虑及优化控制影响变形的可控因素从而减小零件变形装夹方式的合理选择对于薄壁件而言零件的装夹是一个非常重要的问题在选择定位基准进行装夹时通常选用面积较大精度较高的面装夹点应尽可能对称常用装夹方式有虎钳压板三爪卡盘对于铣加工来2说通常时采用虎钳在工件两端施加作用力而夹紧但对于薄板类来说容易造成装夹变形如图所示压板装夹如图所示而压板装夹不仅可以解决受夹紧力装夹变形的问题而且四周铣削后切断前零件与毛坯之间有的粘接所以内应力的产生不会造成零件有较大变形现在对于精度特别高的零件采用真空吸盘直接吸附零件不需要额外的外力夹紧工件从而能有效的减小零件变形数控铣削方式的合理选择零件加工中在其它条件不变加工时间的长短取决走刀轨迹的长短因此合理选择走刀轨迹对提高加工效率有很大影响对于腔体类零件一般走刀轨迹有行切法和环切法两种如图所示与行切法相比零件受对称切削力应力释放均匀可一定程度上提高零件的加工精度同时当零件上有对称腔体时不宜一个腔体加工完再加工另一个腔体采用分层对称环切可有效控制产品的质量精加工时一般内腔已经进行了粗加工这时再加工腔体外壁时尤其由于薄而长的零件应采用单边顺铣的方式切削厚度比逆铣时大切屑短而厚且变形小零件受单边切削力切削纹理一致切削震动小比双向铣削行切法加工对零件加工精度控制得好如图所示当进行端面铣削台阶等刀具必须由外侧进刀时垂直式进刀方式对零件的有一定的撞击而圆弧式进刀零件在铣削时受力变化缓3慢零件与刀具的受力变小从而能有效控制表面质量合理选择工艺路线某航天零件翼板如图所示属于高精度薄壁零件材料为分析该零件的特点并通过合理制定工艺流程有效地控制了零件的变形零件的结构特点某机用薄壁零件如图所示该零件的结构特点如下零件主要尺寸为狭长通槽其余为约尺寸狭长部分尺寸为不含凸台部分零件形状多变壁薄加工要素有凸台圆弧及加强筋该件狭长部位的厚度为精度较高加工难度大虽然该翼板各个面尺寸公差为级由于狭长部位壁厚仅为金属去除率大约为且随着加工的进展无法用虎钳装夹需多次倒压板才能完成整体加工因此这类零件的加工工序的合理安排就成为保证零件加工质量的关键因素之一工艺方案的设计薄壁零件的加工一般按粗加工热处理半精加工精加工的顺序安排工序对于变形较大的零件加工顺序具体如下粗铣内外形及筋高热处理精铣外形及各凸台精铣内腔去除加强筋零件校正虎钳装夹毛坯白金钢立铣刀粗加工外形加长立4铣刀粗加工内腔狭长通槽两端封闭加工内腔中间留有加强筋分两小腔单边各留余量如图所示采用低温退火用来去除机加产生的应力进一步稳定材料内部组织和尺寸精度要求较高的部位精加工分为三个工步首先和立铣刀倒压板铣削外形各台阶缺口加工至尺寸然后采用半精加工和精加工方式进行数控铣一次装夹先用硬质合金立铣刀铣削圆弧深腔部位先硬质合金刀进行内腔的粗加工粗加工采用分层对称铣削的方式精加工硬质合金加长立铣刀数控铣采用对称分层对称铣削两小凹腔同时采用高速铣和螺旋下刀的方式零件腔体的中间位置下刀然后一次走刀由中间向四周侧壁延伸下切步距为侧向布局为结合使用这两种办法让应力均匀释放可有效减小切削应力不均匀和零件刚性不足造成的切削震动和应力不均匀造成零件变形最后转立铣用垫块虎钳装夹工件用加长立铣刀铣削加强筋同时将封闭腔体两侧铣通结语通过分析引起薄壁件变形的原因结合本单位生产薄壁件的加工方法研究了控制薄壁件的变形的一些措施最后结合实例完成了薄壁零件的加工工艺的设计很好地控制了零件的加工精度为类似薄壁件的加工积累了经验参考文献本文由提供第一论文网专业代写5教育教学论文和论文代写以及发表论文服务欢迎光临王继群薄壁类零件数控加工工艺改进分析研究北京工业职业技术学院学报赵如福金属机械加工工艺人员手册第版上海上海科学技术出版社王兴逵机械制造工艺学北京机械工业出版社杨慧娟加工不锈钢的外圆车刀机械工人冷加工周泽华金属切削原理上海科学技术出版社郑修本机械制造工艺学北京机械工业出版社