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【摘 要】在机械产品中,盘类零件的运用非常广泛。随着机械结构功能的不断提高,对零件的结构也提出了很高的要求。其中后端盖盘类零件就是其中之一。本文介绍了在数控车床上加工一种后端盖薄壁盘类零件的方法。
前言
机械加工中,经常遇到端盖盘类零件,由于零件壁薄、强度低、刚性差,在夹紧力、切削力作用下容易产生变形,影响零件的尺寸精度,形位精度和表面粗糙度。现介绍一种方法,可有效控制车削后端盖盘类零件产生的变形与振动。设计一种结构简单的车削夹具,推荐先加工最小内孔,再加工其它部分的工艺流程。本文就以加工一种后端盖为例,阐述其在经济型数控车床中的加工方法。
一、图样分析及相应的加工步骤
加工图纸
该零件为一后端盖盘类零件,毛坯料为铸造件,有相应的形位精度和表面粗糙度的加工要求,以往此类零件的内孔是采用卡盘直接夹持其最大外径来加工,该工艺方法装夹力使此类零件变形的影响很大,很难保证外圆、内孔加工精度及同轴度要求,不利于大量生产。
该零件毛坯为铸铁件,壁厚8mm,中间有一¢27mm的内孔及一¢44mm和¢54mm阶梯孔,¢135mm的外圆薄壁,最大外圆直径为¢152mm。
根据零件图样,经过工艺分析后,制定出以下加工工艺流程:1、铸造毛坯――2、使用三角卡盘撑住圆盘内壁车端面控制零件厚度6mm――3、加工零件内部相应的¢25mm、¢42mm、¢52mm内孔部分的端面及过渡部分――4、最后加工¢133mm的外壁。
从上述工艺流程来看,在第3步加工时,用一般三爪卡盘的装夹方法来加工,材料较薄,容易引起变形,直径¢25、¢42毫米及¢52毫米处的内孔加工有一定的难度,所以前提条件是要保证零件的外圆装夹要合理。在第4步加工时,¢133毫米的外壁较薄且有形位、定位基准的要求。因此在这一步加工工序中要考虑如何装夹定位的问题。为了在加工过程中更稳定,加工精度得到更好的控制,因此在这一步加工工序中要考虑如何装夹定位的问题。为此,我通过制订合理的工艺流程并设计了一套相应的车夹具,有效地解决了装夹问题,保证了零件的加工要求。
二、夹具结构及使用方法
1、夹具结构
夹具由底板2(包括直径25mm的凸台、紧固螺栓)、垫片组成。使用夹具前应先找到合理的定位基准,为此首先第一步就是利用三角卡盘撑住¢133mm外壁的下面,车削端面、外圆及精车¢25mm的内孔。
2、夹具结构说明:
夹具主体材料为45号钢,最大直径为100毫米的台阶型工件;¢25mm的台阶刚好与薄壁工件上的一个直径25毫米的孔对应配合,使工件在夹具中定位及传递切削力;其上有一个为定位螺栓,材料为45号钢,大径6毫米,然后再配合紧固在工件¢42mm孔的右侧。
3、零件定位装夹方法及原理:
夹具的使用方法为:首先将直径25mm的凸台与精车后的¢25mm的内孔配合,凸台的高度与¢25mm的内孔厚度一致,然后用紧固螺栓、垫片将其压紧在¢42mm的内控上,最后用三角卡盘装夹底板圆柱体加工所有的外壁部分,这样保证了外圆及内孔的同轴度。
三、 结束语
通过制订合理的工艺流程选择合理的加工刀具,只需要设计简单的夹具就可以加工各种尺寸的薄壁盘类零件,由于内孔和外圆均是有25mm的内孔定位的,两者的形位精度可以得到有效保证。经过检验,工件质量完全可以满足图纸要求,取得令人满意的效果。