‘壳盖’薄壁铝合金件加工工艺.doc

1、壳盖，薄壁铝合金件加工工艺壳盖”薄壁铝合金件加工工艺分析中国航空工业集团公司航宇救生装备有 限公司 （湖北 襄阳441002）袁开波“壳盖零件是一个薄壁的铝合金零件，其形状及尺寸如图 1所示零件的主 要特点就是壁薄，由于是铝合金件，其强度差，加工时容易变形，要高效率加工合格的零 件，加工过程中编制好工艺路线，做好准确的装夹与定位，就至关重要，同时要控制由于 切削对零件产生的变形。图1冗盖注：未注圆角，凸R1.8mm凹R1mm未注壁厚0.8mm.、工艺分析考虑到此零件的内、外形均为圆环形状，其主要的加工方法为数车工序完成，数车工序 为分别加工内、外形2个步骤。这里就要考虑加工完第一工序后，在进行

2、第二工序加工时 的装夹与定位问题。既要能准确装夹与定位，又要使第二工序的加工操作方便。在经过多 次的工艺路线分析及相配合的夹具结构设计之后，确定了先加工内形面，并在其端面上制 出装夹定位的位置，然后进行外形面的加工。、工艺路线在加工零件的内形面之后，“壳盖”需要安装在一种辅助夹具上，才能进行第工序的加工，如图2所示卡一r、. WhsdA | )、J:.-4w-A(a)第一工序图(b)第二工序简图图2“壳盖”工艺路线简图1. 第一工序的加工“壳盖”在第一工序中要完成如图2(a)所示的加工内容，注意保持各个孔与M64X 0.75螺孔的同轴度。由于“壳盖”壁薄，偏心更易使“壳盖”产生变形。2. 第二

3、工序的加工如图2(b)所示，型腔口部的M64X 0.75螺纹段位为装夹部分，用M64X0.75螺纹与 辅助夹具进行定位与连接。其夹具的设计，如图2(b)所示。从图中可以看出，辅助夹具的设计，其型面尺寸与零件的内形面是一致的，零件扣在夹具上，并通过 M64X0.75螺纹拧紧，以保证零件内形面与夹具相贴合，这样，在加工外形面时，零件不 会产生变形。3. 安装在辅助夹具上“壳盖”切削时加紧状况的分析零件在装夹后，车刀切削时，零件的状态是否会松动，可通过图3做一个装夹及切削的状况分析从图3(a)中，显示零件在装夹到夹具上时，是顺时针方向旋紧。从图3(b)中可以看出，当主轴旋转，车刀切削零件时。车刀作用

4、到零件上切削力的方向是与车床的旋 转方向相反的方向。即切削力也为顺时针方向，这就和零件装夹拧紧时力的方向一致。所 以，在车刀切削零件时，零件不会松动，而且会贴的越紧密。（a） “壳盖”装夹的旋转方向（b）车床主轴的旋转方向图3 “壳盖”切削时的受力分析通过上述零件加工的分析，若要保证零件加工后内、外形面的同轴度。就要确 保零件在第二工序加工时，装夹后其轴线与车床旋转轴线保持一致。从辅助夹具的制作， 至V零件的装夹。可以看出，只要夹具制作完后，就不能松动夹具，此时装夹的零件和车 床主轴的中心线才是完全一致的。也就是说，每加工一批次的零件，在零件加工到此工序 时，就要配制一个夹具，这样才能保证零件

5、加工后其内、外形面同轴度的要求。三、控制加工参数来控制对零件产生的变形1）合理的选择加工刀具控制变形。刀钝会使零件主切削抗力加大，零件轴向压力加大， 造成零件变形。刀具切削刃太锋利，虽说有利于切削，但易加速刀具磨 损，将零件拉向切 削力的反方向，同样使零件变形。经实践粗加工时:刀具选用R形断屑槽，前角丫 0,207,25?,后角a o56?,10?;主偏角Kr,91?,93?;负偏角 K 7,6? ,8?; 主要是减小刀具摩擦及振动。精加工时：前角丫 0,257,30?,后角 ao,10?,12?;偏角K r,45?,90?,负偏角K 7,10?,15?;主要是减小径向切削力，避免振动，并且加

6、宽了主切削刃，从而减小了单位长度上的负荷，刀尖角大，散热 快。刃倾角入s,5?,10?,粗加工取小值，精加工取大值，用来弥补法向前角大而引起刀刃 强度差的缺陷。刀具切削刃要求磨的锋利，刀面表面粗糙度值要小，提高零件表面加工质量。加工时将 刀具通过刀架使切削刃沿轴向装夹，通过薄壁壳体的加工此径向切削力最小，工件不易变 形。(2) 合理的选择切削参数控制变形。粗加工时进给量为0.5,0.3mm/r;切削深度0.5,1mm沏削速度100m/min。主要是去除壳体零件大的余量，加快零件的散热性，加 速切削应力的释放。精加工时进给量为:0.05,0.07mm/r ,切削深度0.05,0.075mm,切

7、削速度65m/mino主要是壳体零件加工时避开了与机床的共振，避免了切削时振动引起的 变形。高速度、小进给量，提高工件的表面加工质量，同时减小径向切削力，减小应力变 形。(3) 增加半精加工工序控制变形。随着零件加工余量的逐渐去除，零件加工应力逐渐释 放，为了保证零件加工尺寸精度及形位公差要求，增加一道半精加工工序，加工余量控制在0.5,1mm左右，给精加工留余量0.3,0.5mm,主要是将壳体零件曲线 椭圆形状在粗加工基础上，进行一次半精加工使加工应力进一步得到释放，为后续精加工 打下基础。(4) 在精加工前安排一道基准精加工，消除工件定位的椭圆度，保证定位尺寸的一致性 及精度，使壳体零件与夹具定位间隙最小，达到保证形位公差要求的目的。四、小结应用上述的工艺方法，对一个批次为100件的零件进行加工，其加工过程还很顺利的，零件尺寸及同轴度都能