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大型薄壁深腔端框零件的车加工工艺分析

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大型薄壁深腔端框零件的车加工工艺分析大型薄壁深腔端框零件的车加工工艺分析1引言某新型运载火箭为我国最新研制的大型运载火箭,整体直径为5m,该型号关键结构件卫星支架为倒F型结构。其结构特点为:深腔、大倾斜角和薄壁结构等。受其自身复杂的结构特点制约,实际加工中存在以下几个工艺问题:装夹困难,装夹位置及压边数量较难选取,装夹位置、数量及装夹方式的选择会严重影响零件加工精度;易变形,该支架为典型的薄壁结构件,加工中随着材料的去除,内应力及热应力导致变形,且在加工过程中让刀严重,加工精度难以保证;排屑困难,由于倾斜深槽的存在,切刀倾斜安装存在困难,并随着切槽深...

大型薄壁深腔端框零件的车加工工艺分析
大型薄壁深腔端框零件的车加工工艺分析1引言某新型运载火箭为我国最新研制的大型运载火箭,整体直径为5m,该型号关键结构件卫星支架为倒F型结构。其结构特点为:深腔、大倾斜角和薄壁结构等。受其自身复杂的结构特点制约,实际加工中存在以下几个工艺问题:装夹困难,装夹位置及压边数量较难选取,装夹位置、数量及装夹方式的选择会严重影响零件加工精度;易变形,该支架为典型的薄壁结构件,加工中随着材料的去除,内应力及热应力导致变形,且在加工过程中让刀严重,加工精度难以保证;排屑困难,由于倾斜深槽的存在,切刀倾斜安装存在困难,并随着切槽深度的增加,将导致排屑不顺畅,以及切屑挤压已加工型面导致结构变形甚至槽底开裂;测量困难,由于设计所给多个尺寸为尖点尺寸,加工过程中不易测量。本文以该新型运载火箭卫星支架为研究对象,根据该结构件的加工特性,提出了一系列的工艺优化方法,并最终在保证设计精度的前提下实现该零件的加工。2工艺技术 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 零件材料为铝锻件(2219/T852),零件结构为倒F型角度框,工艺要求保证内径尺寸为(50360.2)mm,薄壁倾角5615,壁厚2mm,整体高度72mm,槽宽8mm,深33mm,槽底存在R2mm圆角,外圆圆度要求0.5mm,端面平面度要求0.5mm。产品三维结构如图1所示,从中可以看出,该产品主要加工难点在于工件装夹、排屑、尺寸测量和减小工件变形等方面,进而保证产品设计要求。2.1零件装卡为保证零件在加工过程中均匀受力,防止径向变形,装卡采用轴向下压方式。根据以往加工经验,当定位点距离大于350mm时,倒压板后的工件的圆度都会大于0.25mm,由此可见,只有让定位点距离小于350mm,才能使变形量不大于公差的一半(0.2mm),进而保证壁厚公差要求(0.2mm)及倾斜角度公差要求(15)。2.2刀具选择根据零件材料特点,该零件材料具有良好的抗疲劳强度、塑性和韧性,车削时,切屑和刀具 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面摩擦力大,容易造成粘刀,且根据零件加工直径大、走刀时间长、材料去除量大的特点,刀具需能够实现较大切深,并具有较好的耐磨性。因此,粗车时,选用SANDVIK的VCGX-160408-Al涂层车刀,精车选用手工刃磨的YW1硬质合金车刀。2.3刀具装夹为实现刀具56倾斜装夹,设计制作了专用小刀架。如图2所示,小刀架设计成可双向装刀,两侧均设有压紧螺钉。正装时适用于下端框零件(向内倾斜槽)的加工,反装时可作为上端框零件(向外倾斜槽)装夹车刀使用。3工艺设计及实施在分析工件结构及其材料特性的基础上,为有效控制加工过程中零件变形,制定以下总体工艺方案:粗车振动时效半精车振动时效精车。通过安排两次振动时效工序,使应力得到充分释放,材料组织内应力均匀分布,在后续加工中保证加工精度。粗车,零件由约1.5T毛坯材料车至成品后,约重为30kg,材料去除量大,零件变形大,粗车过程中留车工艺边,为后续工序的大余量去除提供可靠的压紧方式。粗车采用大余量去除快速车削的方式加工。半精车,在径向留余量5mm,高度方向留余量3mm,为方便装夹,在精车内型时留工艺压边。同时考虑中间槽壁薄的特点,将粗开槽工序安排在半精车工序。4加工结果测量利用本文所提出的加工方法,精车完后在装卡状态下,使用超声波测厚仪(型号GL5),取48处位置对壁厚(20.2)mm尺寸进行测量,所得数据均在2.02~2.15mm之间,符合公差要求;薄壁的上下位置处厚度差小于0.05mm,说明本文加工方法对切削过程中的让刀现象控制的较好;利用机床X轴与Z轴坐标,对斜壁角度精确测量,测量值均在公差要求15之内;用百分表打工件外圆圆度为0.15mm;其他尺寸及粗糙度也完全符合工艺要求。松开压板后,用百分表测得自由状态平面度为0.12mm,测自由状态外圆圆度为0.9mm,工件变形较小,状态理想,各尺寸公差满足设计要求。5结束语由于新型号产品尺寸大,薄壁,结构复杂,加工精度要求高,设计专用工装将导致成本大幅增加,利用本文加工方法,可以在不使用专用工装的情况下完成该复杂结构件的加工,并满足设计需求,大量节省制造成本,并缩短生产周期。通过后期的多次加工,充分验证了该加工工艺方法的可靠性,加工状态稳定性和加工精度可控性。
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