CN108620649B - 一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法 - Google Patents

一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法 Download PDF

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Abstract

一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，它涉及一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法。本发明是要解决腔形薄壁件材质硬，外圆斜槽难加工的问题。加工方法是按以下步骤进行：一、选取车铣复合加工中心作为加工设备，刀具选择键槽铣刀，采用第一工装和第二工装对待加工外圆斜槽工件进行装夹；所述待加工外圆斜槽工件的材质为K648高合精铸件；二、采取从小头端向大头端车削的方式对待加工外圆斜槽工件进行铣槽，得到带有外圆斜槽的腔形薄壁件。本发明用于腔形薄壁件外圆斜槽的加工。

Description

一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法
技术领域
本发明涉及一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法。
背景技术
腔形薄壁件的结构为一个旋转体，属于深腔薄壁件，装夹非常容易变形。壁厚一般为1.5mm～2mm，并且在旋转体外圆上加工一组斜槽，加工斜槽后壁厚只剩下0.45mm～0.75mm左右，并且尺寸公差和形位公差要求都很严格。同时材质为K648高合精铸件，较硬，不易加工，在正常条件下无法加工。
发明内容
本发明是要解决腔形薄壁件材质硬，外圆斜槽难加工的问题，而提供一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法。
本发明一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取车铣复合加工中心作为加工设备，刀具选择键槽铣刀，采用第一工装和第二工装对待加工外圆斜槽工件进行装夹；所述待加工外圆斜槽工件的材质为K648高合精铸件；
二、采取从小头端向大头端车削的方式对待加工外圆斜槽工件进行铣槽，得到带有外圆斜槽的腔形薄壁件。
本发明的有益效果：
本发明自制工装和刀具，挖潜设备的特殊功能，采用特殊的加工方式加工腔形薄壁件外圆上的一组斜槽，既保证装夹工件不变形，又保证加工的产品符合图纸要求。
附图说明
图1为键槽铣刀的结构示意图；
图2为第一工装的结构示意图；
图3为第二工装的结构示意图；
图4为第一工装和第二工装对待加工外圆斜槽工件的装夹示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图4所示，本实施方式一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取车铣复合加工中心作为加工设备，刀具选择键槽铣刀，采用第一工装1和第二工装2对待加工外圆斜槽工件3进行装夹；所述待加工外圆斜槽工件3的材质为K648高合精铸件；
二、采取从小头端向大头端车削的方式对待加工外圆斜槽工件3进行铣槽，得到带有外圆斜槽的腔形薄壁件。
本实施方式选取车铣复合加工中心作为加工设备，加工精度高，具有在一次装夹后实现车铣复合加工功能参数精度高；避免了型腔薄壁件每装夹一次就有造成零件变形的风险。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述车铣复合加工中心参数为轴向定位及径向定位精度0.005mm，重复定位精度0.005mm，主轴最大转速3000r/m，主轴最大铣削功率20kw。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图2所示，本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中所述键槽铣刀由前刀部4、刀杆5和后刀部6一体连接构成，刀杆5呈圆柱形，前刀部4和后刀部6沿刀杆5中心对称设置；前刀部4和后刀部6上分别设有两组切削刃，两组切削刃均螺旋设置，所述前刀部4和刀杆5、后刀部6和刀杆5均为圆弧面过渡；切削刃的长度为待加工斜槽深度加0.5mm。其他与具体实施方式一或二相同。
本实施方式键槽铣刀不仅可以完成带有外圆斜槽的腔形薄壁件的产品加工。还可以在刀具一端磨损后，使用另一端继续加工。从而大大提高了刀具利用率，在某种程度上降低了制作成本；同时可以有效避免刀杆与产品发生干涉的现象。
本实施方式为二刃切削，刀具强度大，大大延长了刀具使用寿命。
本实施方式采用圆弧面过渡，在一定程度上增加刀具抗力，还可以避免了刀体与工件发生干涉。
本实施方式将切削刃的长度设计为待加工斜槽深度加0.5mm，即增大刀具与工件接触面积，提高加工效率；又减少了刀具抗力，增大刀具寿命，刀具磨损时刃磨方便。
具体实施方式四：如图2所示，本实施方式与具体实施方式一至三不同的是：步骤一中所述第一工装1由工装底座11、连接螺栓12、压盖13和锁紧螺母14组成；所述工装底座11的上段为梯形台，下段为柱体；所述梯形台的上端面开有螺纹孔；所述压盖13为圆盘，中间开有螺纹孔；所述工装底座11和压盖13通过连接螺栓12连接，连接螺栓12的一端固定在工装底座11的螺纹孔内，另一端穿过压盖13的螺纹孔并通过锁紧螺母14锁紧。其他与具体实施方式一至三相同。
本实施方式中工装底座的下段用于装夹，上段用于定位。
具体实施方式五：如图3所示，本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中所述第二工装2由外圆夹箍21、调整垫片22、六角头螺栓23和螺母24组成；所述外圆夹箍21由两个半圆形的半圆箍组成，两个半圆形的半圆箍的两端通过螺纹固定，六角头螺栓23穿过螺纹孔并通过螺母24锁紧，六角头螺栓23下部夹有调整垫片22。其他与具体实施方式一至四之一相同。
本实施方式可以在加工内孔时防止工件变形。
本实施方式中调整垫片可根据工件的壁厚调整夹箍装夹力度。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一中所述采用第一工装1和第二工装2对待加工外圆斜槽工件3进行装夹，具体是按以下步骤进行的：将第一工装1的工装底座11与待加工外圆斜槽工件3小头端的内表面贴合，待加工外圆斜槽工件3的大头端抵在压盖13的上表面，将第二工装2箍在待加工外圆斜槽工件3小头端的外表面。其他与具体实施方式一至五之一相同。
其中第一工装的主要功能为装夹定位。第二工装2的主要功能为铣槽时用于夹紧工件小头端，能够有效防止单面切削造成工件变形。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中所述铣槽的参数为精铣切削速度：VC＝25m/min、精铣切削量：ap＝0.2mm、精铣进给速度：F＝0.03mm/min。所述其他与具体实施方式一至六之一相同。
采用下述实施例验证本发明效果：
实施例一：一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取车铣复合加工中心作为加工设备，刀具选择键槽铣刀，采用第一工装1和第二工装2对待加工外圆斜槽工件3进行装夹；所述待加工外圆斜槽工件3的材质为K648高合精铸件；
二、采取从小头端向大头端车削的方式对待加工外圆斜槽工件3进行铣槽，得到带有外圆斜槽的腔形薄壁件。
步骤一中所述车铣复合加工中心参数为轴向定位及径向定位精度0.005mm，重复定位精度0.005mm，主轴最大转速3000r/m，主轴最大铣削功率20kw。
步骤一中所述所述键槽铣刀由前刀部4、刀杆5和后刀部6一体连接构成，刀杆5呈圆柱形，前刀部4和后刀部6沿刀杆5中心对称设置；前刀部4和后刀部6上分别设有两组切削刃，两组切削刃均螺旋设置，所述前刀部4和刀杆5、后刀部6和刀杆5均为圆弧面过渡；切削刃的长度为待加工斜槽深度加0.5mm。
步骤一中所述第一工装1由工装底座11、连接螺栓12、压盖13和锁紧螺母14组成；所述工装底座1的上段为梯形台，下段为柱体；所述梯形台的上端面开有螺纹孔；所述压盖13为圆盘，中间开有螺纹孔；所述工装底座11和压盖13通过连接螺栓12连接，连接螺栓12的一端固定在工装底座11的螺纹孔内，另一端穿过压盖13的螺纹孔并通过锁紧螺母14锁紧。
步骤一中所述第二工装2由外圆夹箍21、调整垫片22、六角头螺栓23和螺母24组成；所述外圆夹箍21由两个半圆形的半圆箍组成，两个半圆形的半圆箍的两端通过螺纹固定，六角头螺栓23穿过螺纹孔并通过螺母24锁紧，六角头螺栓23下部夹有调整垫片22。
步骤一中所述采用第一工装1和第二工装2对待加工外圆斜槽工件3进行装夹，具体是按以下步骤进行的：将将第一工装1的工装底座11与待加工外圆斜槽工件3小头端的内表面贴合，待加工外圆斜槽工件3的大头端抵在压盖13的上表面，将第二工装2箍在待加工外圆斜槽工件3小头端的外表面。
通过对这类结构的多种产品试验加工充分证明，本发明设计的刀具、工装、选择的设备及切削参数适合腔形薄壁件外圆斜槽的加工，从而解决了深腔薄壁件外圆斜槽难加工问题。

Claims (5)

1.一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，其特征在于腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法是按以下步骤进行：
一、选取车铣复合加工中心作为加工设备，刀具选择键槽铣刀，采用第一工装(1)和第二工装(2)对待加工外圆斜槽工件(3)进行装夹；所述待加工外圆斜槽工件(3)的材质为K648高合精铸件；所述第一工装(1)由工装底座(11)、连接螺栓(12)、压盖(13)和锁紧螺母(14)组成；所述工装底座(11)的上段为梯形台，下段为柱体；所述梯形台的上端面开有螺纹孔；所述压盖(13)为圆盘，中间开有螺纹孔；所述工装底座(11)和压盖(13)通过连接螺栓(12)连接，连接螺栓(12)的一端固定在工装底座(11)的螺纹孔内，另一端穿过压盖(13)的螺纹孔并通过锁紧螺母(14)锁紧；所述第二工装(2)由外圆夹箍(21)、调整垫片(22)、六角头螺栓(23)和螺母(24)组成；所述外圆夹箍(21)由两个半圆形的半圆箍组成，两个半圆形的半圆箍的两端通过螺纹固定，六角头螺栓(23)穿过螺纹孔并通过螺母(24)锁紧，六角头螺栓(23)下部夹有调整垫片(22)；
二、采取从小头端向大头端车削的方式对待加工外圆斜槽工件(3)进行铣槽，得到带有外圆斜槽的腔形薄壁件。
2.根据权利要求1所述的一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，其特征在于步骤一中所述车铣复合加工中心参数为轴向定位及径向定位精度0.005mm，重复定位精度0.005mm，主轴最大转速3000r/m，主轴最大铣削功率20kw。
3.根据权利要求1所述的一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，其特征在于步骤一中所述键槽铣刀由前刀部(4)、刀杆(5)和后刀部(6)一体连接构成，刀杆(5)呈圆柱形，前刀部(4)和后刀部(6)沿刀杆(5)中心对称设置；前刀部(4)和后刀部(6)上分别设有两组切削刃，两组切削刃均螺旋设置，所述前刀部(4)和刀杆(5)、后刀部(6)和刀杆(5)均为圆弧面过渡；切削刃的长度为待加工斜槽深度加0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，其特征在于步骤一中所述采用第一工装(1)和第二工装(2)对待加工外圆斜槽工件(3)进行装夹，具体是按以下步骤进行的：将第一工装(1)的工装底座(11)与待加工外圆斜槽工件(3)小头端的内表面贴合，待加工外圆斜槽工件(3)的大头端抵在压盖(13)的上表面，将第二工装(2)箍在待加工外圆斜槽工件(3)小头端的外表面。
5.根据权利要求1所述的一种腔形薄壁件外圆斜槽的加工方法，其特征在于步骤二中所述铣槽的参数为精铣切削速度：VC＝25m/min、精铣切削量：ap＝0.2mm、精铣进给速度：F＝0.03mm/min。
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