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现有一大直径不锈钢薄壁零件,材料为1Crl8Ni9Ti不锈钢,大端直径φ160mm,壁厚为0.5mm,小端直径为φ65mm,壁厚0.8mm,中间是50°锥度过渡连接,壁厚与直径之间的比值达到1:300,是典型的大直径薄壁壳体零件。零件尺寸如图1-119所示。该零件壁厚薄,内形为曲面,传统加工方式装夹难度大,变形较大,无法保证尺寸公差要求。现进行工艺技术革新,设计专用装夹胎具,合理安排工艺路线,解决零件变形大、装夹难的问题。 加工工艺为:下料(全长增长20mm,用于工艺直台)→车(装夹工件大端,平小端端面,粗车外径,按直台加工,钻通孔,外径按成品尺寸留量5mm)→定全长(调头装夹小端外径,大外径留量1mm,车大端面,粗定全长,留20mm工艺直台)→钳(钻扳手孔)→数控车1 (装夹小端外径,按大外径及端面找正,由数控车完成内腔半精加工,留量2mm,并留增长工艺台阶,在工艺台阶内车内螺纹,如图1-120所示)→数控车2(将螺纹胎具装夹在数控车床的卡盘上,打表找正胎具,胎具结构如图1-121所示,将螺纹胎具的左旋螺母预紧,将工件预紧在螺纹胎具上,与左旋螺母紧密贴合,采用顶尖支承工件小端,按图1-122加工,工件加工完毕后,旋松左旋螺母,卸下工件)→数控车3(将精车内形胎具装夹在数控车床的卡盘上,找正胎具,胎具结构如图1-123所示,将工件旋入胎具中,并采用扳手旋紧工件,保证工件装夹可靠,精车工件内形、保证各尺寸)→数控车4(将仿形胎具装夹在数控车床的卡盘上,找正胎具,胎具结构如图1-124所示,将工件预紧在仿形胎具上,然后将仿形胎具的左旋螺纹压圈预紧,工件与左旋螺纹压圈紧密贴合,保证工件裴夹可靠,防止工件在加工过程中因切削力过大发生变形,精车工件外形,保证各尺寸)→线切割(旋开左旋螺纹压圈,旋下工件,将螺纹胎具压紧在V形铁上,找正螺纹胎具,将工件预紧在螺纹胎具上,去掉夹头,保证工件全长)。 各道工序加工中,要充分浇注切削液,保持刀具锋利,减小切削力,降低切削热,适当减少切削用量,防止切削用量过大产生变形。加工仿形胎具时,应采用零件内形与其配研,接触面积达到90%以上方可使用。 此加工过程特点如下: ①采用仿形胎具撑起零件内膛,减少零件变形。 ②工件增长,预留夹头,保证零件装夹定位面强度和可靠的装夹方式。 ③设计了左旋螺纹压环,既保证零件装夹可靠的同时,又给卸下零件时提供了便利条件。