一种薄壁平衡块的加工工艺分析
2021-07-02孔小会
孔小会
(山东联诚精密制造股份有限公司,济宁 272100)
薄壁零件具有优良的特点,如质量轻、结构紧凑、节约材料和空间等,目前广泛应用于机械行业及其他相关行业。但是,薄壁零件的刚性差、强度弱,导致加工难度大。例如,它在加工过程中极易变形,不易保证零件的加工精度和加工质量的稳定性。
薄壁平衡块目前采用数控立式加工中心配合相应的液压夹具,对刀具的几何参数等工艺进行详细的分析实验,合理选择加工方法,从而克服平衡块在加工过程中出现的变形,保证加工精度。
1 工件结构特点
工件薄壁平衡块的外形是一个扇形,材质为QT600,硬度187~255 HBW,内部是一个异形孔,最薄的地方只有4 mm厚。平衡块的尺寸精度要求如图1所示,中心孔B基准的直径是Φ69.914~69.944 mm,公差只有0.03 mm。下面是一个异形毛坯孔。加工C基准孔和外圆时,间断切削。此处壁厚只有4 mm,易产生切削应力变形影响B基准孔的公差尺寸,是工件加工的难点。

图1 平衡块结构图
2 传统工艺加工方案存在的问题
薄壁零件铣削加工过程中容易变形,主要是切削应力和装夹造成的变形[1]。传统加工方案用数控加工中心和数控车床加工,分为两道工序加工。一是OP10工序。用Φ60 mm的盘铣刀粗精铣上平面到图纸尺寸,用Φ20 mm的合金铣刀粗铣内孔Φ51.04~51.07 mm到Φ50.7 mm(留0.3~0.4 mm),用Φ20 mm的合金铣刀粗铣内孔Φ69.914~69.944 mm到Φ69.6 mm(留0.3~0.4 mm),用精镗刀精镗内孔Φ51.04~51.07 mm和Φ69.914~69.944 mm,钻2×Φ18 mm两处小孔。二是OP20工序。粗精车外圆“C”到图纸技术要求。
平衡块的加工难点B基准孔,在OP10工序就加工到了图纸要求的尺寸。取下工件测量B基准孔直径Φ69.914~69.944 mm椭圆度误差在0.005~0.015 mm,尺寸符合图纸要求。……
