细长管大角度斜弧面加工方法.docx

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1、介绍一种薄壁细长管的大角度斜瓠面加工方法。针对零件刚性差、装夹难度大以及加工时易出现振动而造成刀具损坏等问题，改进工艺和加工方法。通过巧妙设计专用工装夹具，使工装和零件紧密贴合为一体，消除了细长管加工中的振颠和刀具损坏现象。Ol序言细长管类零件直径小、壁厚薄，长径比和孔径比都比较大。由于悬伸长、刚性差，加工时容易出现振颤，进而造成管类零件的变形和松动，致使刀具损坏或寿命降低，且加工效率低，表面质量差，产品质量不易保证，甚至出现零件报废等诸多问题。02零件分析图1所示架体组焊零件加工批量大，其形状为细长杆，最小加工角度为3,直径40mm,壁厚为3mm,长径比达到25,刚性差，加工时容易出现振动，

2、造成刀具损坏，如何装夹加工成了难题。若按常规方法加工装夹，则零件加工面悬伸出装夹范围过长，加工时引起振动，斜弧面尖角都被扳掉，造成刀具损坏，加工效率低，甚至引发零件报废、操作人员受伤等事故，需要制定合理的装夹方式来解决这些问题。b）零件弧面结构及尺寸图1架体组焊零件03原加工方法原加工方法装夹如图2所示。用压板压住零件不加工位置,带斜度部分伸出工作台，用刀具分层铳削，零件振动严重，每层切削深度为0.2mm,到最后切削深度为0.05mm,加工效率低，零件表面质量差2a）装夹示意b）实际加工装夹图2原加工方法装夹04工装改进在工装方面进行如下改进。1）合理设计工装，使工装与零件合为一体。改进后的工

3、装如图3所示。第一次加工时，将零件和工装一体加工，把工装多余的部分去除掉，避免在正常加工时刀具与工装发生碰撞，并且让工装与零件最大面积地接触，达到包裹的目的，使零件的刚性达到最佳状态。2）工装加工成形后，优化加工程序，只对零件进行加工，工装设置为干涉面，选择合适的刀具和切削参数，使加工过程一气呵成，避免了在加工过程中为了达到更好的刚性而调整压板、挪动垫铁等繁琐工作。3）工装盖板如图4所示，选用铝材料来加工，减轻质量以减小劳动强度，中间加工为圆弧状，可以与零件紧密地贴合，提高加工稳定性也加工效果如图5所示。图4工装盖板图5加工效果刀具改进(1)原来选用的刀具由于零件悬伸过长，所以选用直径较小、切

4、削刃锋利的032mm镶齿铳刀，刀具前角约5,刃倾角为3,主偏角为90,侧隙角为0。选用较小的切削深度，并且采用分段切削的方法，可以起到有效保护刀具的作用，但刀具刀尖部分相对较薄，加工时还是容易崩刃。(2)现在选用的刀具选用032mm高速铳刀，刀具前角为12,刃倾角为0,主偏角约120,侧隙角为30。加工时产生一个下压的切削力，切削速度快，能够很好地起到防颤的效果，并且刀片厚实，抗振性很好也加工刀具对比如图6所示。a)直角镶尺铳刀b)高速铳刀图6加工刀具对比06加工方法改进采用分段加工(见图7)的策略，先从零件刚性最差的末端开始加工，加工分成三段，逐步向左完成加工，每次切削深度为Imm。a）第一

5、段加工b）第二段加工c）第三段加工d）轮廓精加工图7分段加工07加工效果分析改进前后工艺及加工效果对比见表1。由表1可以看出，通过使用工装，选用带斜角的高速铳刀进行粗加工，使切削力变为一个下压的力，不会拉动工件产生振动，零件的尖角很好地保留，完全符合技术要求。零件表面质量得到很大提升，加工效率提升6倍多，每件刀具加工成本节约200多元。表1改进前后工艺及加工效果对比工艺动象使用刀具刀片使用情况刀片有无崩裂粗加工切削深度/mm进给速度/（mmin）加工时间/min找正对刀改进前明出632mm镇齿铳刀每件需要1-2片有0.230038锤件需要改进后基本消除,32mm高速诜刀1片能加工15件无I20

6、5.2首件08创新点与技术总结1）改进工装及加工方法。巧妙设计专用工装。加工时，使工装和零件紧密贴合、融为一体，即把工装也设置为加工零件，与零件一起加工，加工完后，可以更好地包裹零件，增强零件的刚性，基本消除了细长管加工中的颤动现象。2）优化加工程序，将工装设置为干涉面，使零件斜弧面加工过程一气呵成，避免了调整压板、挪动垫铁等繁琐辅助工作。3）优化刀具及加工参数，改进加工方法，加工效率提升6倍以上，降低了生产成本。09结束语本文介绍一种细长管大角度斜弧面加工方法，针对加工过程中的零件振颤和刀具损坏情况进行工艺分析，通过工装改进、参数优化，刀具重新优化配置，加工时，使工装和零件紧密贴合、融为一体，消除了细长管长斜弧面加工中的颤动现象，提高了加工效率，刀具寿命也得到大幅提升，取得了很好的经济效益，己在公司相似产品中进行推广应用。