Лучший процесс изготовления высокоточных тонкостенных алюминиевых цилиндрических деталей

Этот рабочий метод конкретно относится к способу обработки с числовым программным управлением деталей алюминиевых цилиндров, в частности к способу обработки прецизионных тонкостенных деталей алюминиевых цилиндров.

Рисунок 1-11 Детали тонкостенного алюминиевого цилиндра

В индивидуальном порядке Обработка с ЧПУ, Схема технологии ЧПУ для деталей алюминиевых цилиндров: в настоящее время для обработки прецизионных тонкостенных деталей алюминиевых цилиндров обычно используются обычные токарные станки или станки с ЧПУ, а для радиального зажима используются приспособления общего назначения и специальные приспособления. Под совместным действием силы и тепла резания он очень легко деформируется и не может соответствовать требованиям по размеру и точности формы деталей.

Этот метод работы обеспечивает метод обработки деталей алюминиевых цилиндров, который решает проблему деформации при обработке прецизионных тонкостенных деталей алюминиевых цилиндров.

Вырубка или формовка заготовок деталей из алюминиевых труб

Детали алюминиевых трубок обрабатываются трубчатым материалом. Если структура деталей непригодна для обработки трубными материалами, во избежание отходов материала можно использовать литейные заготовки для деталей, которым не требуется выдерживать большие перегрузки и не предъявляют особых требований к комплексным механическим свойствам; Если детали должны выдерживать определенную высокую перегрузку, существуют соответствующие требования к комплексным механическим свойствам. В целях экономии затрат можно рассматривать штамповку для формирования заготовки, но соответствующие технические требования к производству заготовок должны быть выдвинуты в соответствии с требования к дизайну изделия.

Наружный диаметр грубообточенных алюминиевых трубчатых деталей и полная длина заготовки.

Сначала поместите стандартную алюминиевую трубку из алюминиевых трубчатых деталей в приспособление для расширяющейся плитки во всю длину, используйте переднюю и заднюю верхнюю двойную вершину и обработайте внешний диаметр и всю длину заготовки на токарном станке. Горизонтальный токарный станок используется для черновой обработки. Поскольку сырьем является тонкостенная труба, для установки ее в заготовку можно использовать приспособление для распорной плитки во всю длину, как показано на Рисунке 1-12. Распорная плитка изготовлена ​​из высокопрочной пружинной стали 65Mn, а твердость после термообработки может достигать 50–55HRC.

Во внутреннем отверстии цилиндрической части имеется зазор 0.2–0.3 мм. Для черновой обработки выбрано сменное лезвие TCMT160404-PR, а радиус вершины инструмента составляет R0.4 мм. Припуск на черновую обработку составляет 3–4 мм в направлении диаметра и 3–4 мм на торцевой поверхности. Параметры резания: скорость резания vc=180~250 м/мин, величина подачи f=0.2~0.3 мм/об, обратный рез ap=1.5~2 мм.

Рисунок 1-12 Схематическое изображение крепления расширительной плитки по наружному диаметру и всей длине грубо обработанных алюминиевых деталей цилиндра.

Черновая обработка внутреннего отверстия алюминиевых деталей цилиндра

Поместите приспособление для крепления внутреннего отверстия алюминиевых деталей ствола для черновой и чистовой обработки во приспособление для внутреннего отверстия алюминиевых деталей ствола для черновой и чистовой обработки и используйте приспособление для внутреннего отверстия алюминиевых деталей ствола для черновой и чистовой обработки на токарный станок для зажима грубо выточенного алюминиевого ствола. Способ крепления внутреннего отверстия детали: внутреннее отверстие алюминиевой цилиндрической детали подвергается черновой обработке. Приспособление для внутреннего отверстия для черновой и чистовой обработки алюминиевых деталей цилиндра включает в себя фланец 1, позиционирующую втулку 2, зажимной корпус 3, винт 4, тянущий штифт 5, скользящий стержень 6, позиционирующий блок 7, коническую втулку 8 и зажимной башмак 9, фланцевую пластину 1. .

Позиционирующая втулка 2 и зажимной корпус 3 последовательно закреплены и соединены как единое целое, скользящий сердечник 6 расположен в центральном отверстии позиционирующей втулки 2, передний конец позиционирующей втулки 2 соединен резьбой с позиционирующим блоком 7. , а внутреннее отверстие переднего конца зажимного корпуса 3 фиксируется конической втулкой 8. Зажимной башмак 9 расположен в конусной втулке, а его задний конец жестко соединен с скользящим сердечником 6 через натяжной штифт 5. Тяговый штифт может перемещаться вперед и назад в ограничительном отверстии позиционирующей втулки, а внешняя конусная поверхность зажимного башмака 9 соединяется с конусной втулкой 8, чтобы соответствовать внутреннему конусу (см. Рисунок 1-13).

Рисунок 1-13 Принципиальная схема приспособления с внутренним отверстием для зажима деталей алюминиевого цилиндра для черновой и чистовой обработки.

1 — Фланец 2 — Фиксирующая втулка 3 — Зажимной корпус 4 — Винт 5 — Тяговый штифт 6 — Скользящий стержень 7 — Фиксирующий блок 8 — Коническая втулка 9 — Зажимной башмак

Процесс внутреннего отверстия черновой обработки деталей из алюминиевых труб осуществляется на горизонтальном токарном станке. Поскольку заготовка представляет собой тонкостенную трубку, нормальный зажим приведет к деформации заготовки, размер выходит за пределы допуска, а соосность не может быть гарантирована, поэтому используется алюминиевая трубка с грубой обточкой. Крепление внутреннего отверстия детали, как показано на рисунке 1-14, используется на станке для зажима приспособления внутреннего отверстия деталей алюминиевых трубок для черновой и чистовой обработки, а также зажима внутреннего отверстия деталей алюминиевых трубок черновой обработки. обрабатывается особым образом.

Зажим внутреннего отверстия алюминиевых трубчатых деталей черновой обработки изготовлен из высококачественной углеродистой инструментальной стали Т8А, а твердость после закалки может достигать 55HRC. Толщина стенки зажима внутреннего отверстия деталей алюминиевой трубы достигает 18 мм, что обеспечивает требования к прочности. Крепление внутреннего отверстия алюминиевых трубчатых деталей для черновой обработки неоднократно обрабатывается посредством черновой обработки, закалки, чистовой обработки, шлифования и других процессов. Он может обеспечить точность после многократного зажима и разборки, а также соответствовать требованиям производства и обработки. Конкретная структура реализации показана на рисунке 1-15.

Рисунок 1-14 Схематическая диаграмма конструкции крепления внутреннего отверстия для деталей из алюминиевых трубок, обработанных грубой обточкой.

1 — Левая торцевая крышка цилиндра чернового точения 2 — Корпус зажима внутреннего отверстия для чернового точения 3 — Правая торцевая крышка цилиндра чернового точения 4 — Заготовка

Рисунок 1-15 Принципиальная схема конкретной реализации черновой и чистовой обработки внутреннего отверстия алюминиевых деталей цилиндра.

1 — Фланец 2 — Фиксирующая втулка 3 — Зажимной корпус 4 — Винт 5 — Тяга 6 — Скользящий стержень 7 — Установочный блок 8 — Коническая втулка 9 — Левая торцевая крышка 10 — Корпус зажима 11 — Правая торцевая крышка 12 — Заготовка 13 — Зажим ватт

Зажимной башмак имеет структуру внешней конусной поверхности, которая соответствует внутренней конусной поверхности конусной втулки, а на зажимном корпусе установлена ​​заглушка, предотвращающая выход тянущего штифта. Передний конец прижимного башмака равномерно распределен с множеством зазоров по окружности, что удобно для упругой деформации прижимного башмака для зажима заготовки. Масляный цилиндр шпинделя станка приводит в движение скользящий сердечник в позиционирующей втулке, а масляный цилиндр шпинделя приводит в движение скользящий стержень, стягивая тяговый штифт вместе с наклонной поверхностью зажимного башмака для взаимного скольжения с наклонной поверхностью коническую втулку в корпусе приспособления, и заготовка зажимается радиально.

Заготовка вставляется во внутренний зажим отверстия грубо выточенной алюминиевой части цилиндра, и после того, как два конца прижимаются в осевом направлении торцевыми крышками, вся деталь помещается во внутреннее отверстие зажима внутреннего отверстия из грубо выточенного алюминия. часть цилиндра и зажата. Припуск на обработку в этом процессе составляет 2–3 мм в направлении диаметра, а торцевая поверхность внутреннего отверстия — 1–2 мм. Параметры резания: скорость резания vc=180~250 м/мин, величина подачи f=0.2~0.3 мм/об, величина обратного резания ap=1.5~2 мм.

Стабилизирующая обработка

Стабилизационная обработка обычно представляет собой цикл холода и тепла или старение холодом и тепловым шоком. Процесс и параметры стабилизации обычно следующие: сначала охладить, температура -100°C, выдержать в течение 2 часов; охлаждение на воздухе и возврат к комнатной температуре, а затем выдержка более 3 часов, а затем тепловое старение, температура 185 ~ 195 ° C, сохранение тепла 2 ~ 3 часа; После охлаждения печи до 80°C ее можно охлаждать воздухом. Время цикла, положения процесса и параметры обработки для стабилизации должны определяться в соответствии со структурой и техническими требованиями деталей.

Процесс завершения формы

Используя эластичный зажим с подушкой безопасности для прецизионного точения деталей из алюминиевых труб (см. Рисунок 1-16), заготовка устанавливается на позиционирующий стол зажимного корпуса и позиционирующую поверхность позиционирующего стопорного кольца для реализации позиционирования заготовки. Путем надувания воздушной подушки 4, установленной на зажимном корпусе, заготовка затягивается, а затем формируется форма алюминиевой цилиндрической части.

Рисунок 1-16 Принципиальная схема конструкции крепления эластичной подушки безопасности для прецизионных алюминиевых трубчатых деталей.

1 — Фланец 2 — Винт 3 — Зажимной корпус 4 — Подушка безопасности 5 — Деталь 6 — Предохранительный клапан 7 — Быстроразъемный клапан 8 — Фиксирующее стопорное кольцо 9 — Быстроразъемное соединение трубы

После стабилизирующей обработки проводится процесс отделки. Поскольку этот процесс является процессом отделки, размер готового изделия соответствует размеру готового изделия, а ссылка является фиксированной. Для завершения обработки следует использовать оборудование с высокой точностью, стабильным состоянием и достаточным охлаждением. При проектировании светильников следует учитывать повышенные требования к точности позиционирования. В процессе обработки необходимо обеспечить согласованность исходных позиционных размеров деталей, чтобы гарантировать, что детали и детали позиционирования приспособления достигают наилучшего соответствия во время чистовой обработки. Поэтому эластичный зажим подушки безопасности для точеных алюминиевых деталей цилиндров разработан специально.

Для решения проблемы зажима и деформации большого количества высокоточных тонкостенных заготовок из цветных металлов в этом методе работы предусмотрен эластичный зажим с воздушной подушкой для отделки алюминиевых деталей цилиндра. Конкретная структура реализации показана на рисунке 1-17.

Рисунок 1-17 Принципиальная схема конкретной реализации конструкции внешнего диаметра и полной длины готовых алюминиевых деталей цилиндра.

1 — Фланцевая пластина 2 — Винт 3 — Зажимной корпус 4 — Подушка безопасности 5 — Деталь 6 — Предохранительный клапан 7 — Быстроразъемный клапан 8 — Фиксирующее стопорное кольцо 9 — Быстросменное соединение трубы

Корпус зажима 3 фиксируется на фланце станка 1 винтами 2, воздушная подушка 4 надевается на корпус зажима 3, соединения соединительных труб воздушной подушки 4 вставляются в соответствующие позиционирующие отверстия корпуса зажима и позиционирующее стопорное кольцо 8 установлено на корпусе зажима. В частности, подушка безопасности ограничена в положении. Предохранительный клапан 6 и быстроразъемный клапан 7 установлены в соответствующие позиционирующие отверстия на зажимном корпусе 3 и соединены с соответствующим патрубком подушки безопасности. Быстросменное соединение труб 9 с обратным клапаном из Провести через установочные отверстия установочного перегородочного кольца 8 и соединить с соединениями труб подушки безопасности 4, проверить каждое соединение и провести испытание на герметичность.

Когда подушка безопасности не надута, заготовка 5 устанавливается на позиционирующий стол зажимного корпуса 3 и позиционирующую поверхность стопорного кольца 8 для реализации позиционирования тонкостенной заготовки. 4. Надуйте, отрегулируйте давление воздуха в воздушной подушке 4 через предохранительный клапан. Когда давление накачивания превышает давление срабатывания предохранительного клапана, предохранительный клапан начинает срабатывать и подушка безопасности надувается. Под действием упругой силы воздушной подушки заготовка затягивается до достижения Заготовка 5 зажимается для начала обработки. Обнаружьте заготовку 5, отрегулируйте давление подушки безопасности, потяните за ручку быстроразъемного клапана 7 после обработки заготовки и спустите воздух из подушки безопасности 4. После того, как проектные требования будут выполнены, снимите заготовку 5 и обработка будет завершена. завершенный.

Сама надувная подушка безопасности эластична, и сила затягивания подушки безопасности действует равномерно на тонкостенные части алюминиевой трубки. Величину упругой силы подушки безопасности можно регулировать с помощью предохранительного клапана, а величину силы натяжения подушки безопасности можно регулировать в зависимости от толщины стенок и прочности тонкостенных алюминиевых трубчатых деталей. Крепежное устройство удобно для загрузки и разгрузки заготовок и может обеспечить требования к точности обработки прецизионных тонкостенных алюминиевых цилиндрических деталей. Припуск на обработку составляет 0.5–1 мм в направлении диаметра, а припуск на обработку торцевой поверхности внешнего диаметра составляет 0.2–0.5 мм. Параметры резания: скорость резания vc=300~380 м/мин, величина подачи f=0.05~0.1 мм/об, величина обратного резания ap=0.05~0.15 мм.

Завершение процесса обработки внутреннего отверстия

Заготовка загружается во внутреннее отверстие приспособления чистовых алюминиевых цилиндрических деталей путем позиционирования базовой внешней окружности и осевого прижима резьбы, а затем зажимается прижимным башмаком 9 (см. рис. 1-13) приспособления внутреннего отверстия черновой обработки. и токарная обработка алюминиевых деталей цилиндров. Затяните один конец оправки для внутреннего отверстия для частей алюминиевого цилиндра при точной токарной обработке, а другой конец используйте втулку 3 встроенной центральной рамы (см. Рисунок 1-18) для прилегания к корпусу 2 оправки для внутреннего отверстия точная обработка алюминиевых частей ствола (см. Рисунок 1-19) на внешнем конусе для завершения зажима. Инструмент для снижения вибрации предназначен для обработки внутреннего отверстия алюминиевой детали цилиндра, припуск на обработку составляет 0.5 ~ 1 мм в направлении диаметра. Параметры резания: скорость резания vc=300~380 м/мин, скорость подачи f=0.05~0.1 мм/об, величина обратной подачи ножа ap=0.05~0.15 мм.

Поскольку этот процесс является процессом отделки, для завершения отделки следует использовать станки с ЧПУ или оборудование токарных центров с высокой точностью, стабильным состоянием и достаточным охлаждением. Перед началом каждой смены обработки деталей необходимо предварительно прогреть оборудование, выдержать его в режиме ожидания более 0.5 ч, а затем приступить к обработке после достижения наилучшего стабильного состояния оборудования. В соответствии с требованиями точности обработки деталей, радиальное биение и осевой люфт главного вала оборудования должны быть проверены перед обработкой, чтобы соответствовать требованиям обработки.

Рисунок 1-18 Схематическая диаграмма конструкции встроенной центральной рамы, поддерживающей приспособление внутреннего отверстия для черновой и чистовой обработки. алюминиевые детали

1-Подшипник 2-Опора 3-Кольцо

Рисунок 1-19 Схематическая диаграмма конструкции приспособления с внутренним отверстием для простых деталей из точеного алюминия.

1-Левая торцевая крышка 2-Основной корпус 3-Правая торцевая крышка

Конструкция оснастки гарантирует требования по допускам

Разработайте специальные инструменты для крепления внутренних отверстий прецизионных токарных деталей из алюминиевых труб, чтобы обеспечить качество обработки. Конструкция инструмента должна учитывать надежное позиционирование, а метод зажима должен избегать силовой деформации деталей и использовать метод позиционирования исходной внешней окружности и осевого сжатия резьбы. Установочная часть приспособления и опорная внешняя окружность детали имеют зазор, а размер зазора должен соответствовать требованиям допуска к положению.

В процессе обработки зажим заготовки должен гарантировать, что расположение заготовки и приспособления, плоскостность и параллельность прижимной поверхности находятся в хорошем состоянии, и каждая поверхность должна быть очищена, чтобы не допустить попадания стружки. Расположение каждого компонента приспособления должно обеспечивать геометрический допуск заготовки. Состояние прессования соответствующим образом регулируется в соответствии с величиной силы резания, а зажим заготовки не может быть слишком тугим, чтобы избежать деформации силы зажима после обработки.

Важность светильников

Зажимной башмак 13 (см. Рисунок 1-15) приспособления для внутреннего отверстия для черновой и чистовой обработки алюминиевых деталей ствола зажимает один конец приспособления для внутреннего отверстия для чистовой обработки алюминиевых деталей ствола, а на другом конце используется цельный тип, поддерживающий внутреннее отверстие. приспособление для черновой и чистовой обработки алюминиевых деталей цилиндра. Центральная втулка рамы 3 (см. Рисунок 1-18) упирается в коническую поверхность корпуса приспособления 2 внутреннего отверстия (см. Рисунок 1-19) прецизионно выточенной алюминиевой части цилиндра, чтобы завершить зажим, а для регулировки прецизионного тонкостенного алюминия вызывается инструмент для гашения вибрации. Детали ствола обрабатываются для отделки внутреннего отверстия.

Как показано на рисунках 1-18, цельная устойчивая рама включает в себя подшипник 1, основание 2 и манжету 3. Манжета соединена с возможностью вращения с внутренним отверстием основания через подшипник, а внутреннее отверстие манжеты имеет внутренняя коническая поверхность, которая совпадает с конической поверхностью основного корпуса 2 приспособления для внутреннего отверстия (см. Рисунок 1-19) детали прецизионного точения алюминиевого цилиндра.

Рисунок 1-20 представляет собой схематическое изображение конкретной конструкции внешнего диаметра и полной длины черновой алюминиевой части цилиндра.

Рисунок 1-20 Принципиальная схема конкретной реализации конструкции внешнего диаметра и полной длины черновой алюминиевой части цилиндра.

1 — Крепление для расширения плитки во всю длину 2 — Заготовка 3 — Поворотная верхняя часть

Как показано на рисунке 1-21, инструмент для гашения вибраций включает в себя головку машины 1, корпус инструмента 2, шар 3, перегородку 4, тарельчатую пружину 5, открытое гнездо инструмента 6 и регулировочный винт 7.

Рисунок 1-21 Принципиальная схема устройства устройства снижения вибрации.

1 — головка машины 2 — один нож для конкретного ножа 3 — один шарик 4 — одна отражательная пластина 5 — одна тарельчатая пружина 6 — открытое седло ножа 7 — регулировочный винт

 Разумное использование инструментов

Корпус ножа 2 виброгасящего инструмента изготовлен из быстрорежущей стали W18Cr4V с закалочной твердостью 58~62HRC. Корпус ножа представляет собой полую трубку. Структура полой трубы обладает хорошей устойчивостью к изгибу и деформации кручения в процессе резки, а толщина стенки составляет 20 мм. Инструмент шлифуется после закалки по внешней окружности инструмента, допуск контролируется в пределах 0.03 мм; внутреннее отверстие расширяется перед закалкой, а допуск на размер контролируется в пределах 0.05 мм.

Внутреннее отверстие инструмента снабжено способностью устранять вибрацию и сопротивляться деформации. Тарельчатая пружина 5 и шарик 3, устраняющий вибрацию различной частоты, разделены перегородкой 4; регулировочный винт 7 установлен на одном конце корпуса резака для регулировки длины и силы упругости тарельчатой ​​пружины для адаптации к различным материалам и резке. заготовка большого размера. Корпус инструмента неразъемно закреплен на открытом держателе инструмента 6 для фиксации на инструментальном столе станка с ЧПУ. Головка машины 1 плотно сопрягается с другим концом корпуса фрезы через зубчатый V-образный паз и прижимается винтами для плотной фиксации. В корпусе инструмента установлена ​​охлаждающая трубка, и смазочно-охлаждающая жидкость под высоким давлением заливается в кончик режущего инструмента через отверстие для охлаждения для охлаждения инструмента и заготовки, а дисковые пружины и шарики расположены в шахматном порядке.

Для чистовой обработки обычно используется дуга вершины инструмента R0.2 мм. Обрабатывающие инструменты для ключевых деталей должны быть разумно расположены, следует использовать ступенчатую резку несколькими инструментами, а черновую и чистовую обработку следует разделить. То есть инструмент, использованный на последнем проходе, должен использоваться отдельно от инструментов, использованных на предыдущих этапах, чтобы обеспечить окончательное качество обработки.

Припуск на обработку составляет 0.5–1 мм в направлении диаметра, торцевая поверхность внутреннего отверстия — 0.2–0.5 мм, количество режущих столов: скорость резания vc = 300–380 м/мин, скорость подачи f = 0.05–0.1 мм. /р

Завершающий осмотр

Для определения общих размеров следует в максимально возможной степени использовать общие измерительные инструменты. Для определения точности и основных размеров можно использовать специальные измерительные инструменты, например трехкоординатные измерительные приборы, пневматические измерительные приборы или компараторы.

Для определения геометрических допусков с высокими требованиями точности, чтобы объективно отразить фактическое состояние обработки деталей, допускается внутримашинное измерение, то есть инструменты и зажимные детали, используемые для обработки, используются на оригинальном технологическом оборудовании для приемки. .

Положительный эффект: в проекте обработки с ЧПУ этот метод работы обеспечивает точность обработки прецизионных тонкостенных алюминиевых трубчатых деталей. На разных этапах обработки с помощью различных приспособлений осуществляется позиционирование и зажим прецизионных тонкостенных алюминиевых трубчатых деталей, что решает проблему. Проблема деформации прецизионных тонкостенных алюминиевых цилиндрических деталей под действием смыкающей силы при производстве изделий. Он может обрабатывать алюминиевые цилиндры с толщиной стенок 3–6 мм, допуск на размер находится в пределах 0.05 мм, а допуски на форму и положение также могут быть гарантированы в пределах 0.05 мм.

Обработка Туофа с ЧПУ считает, что; Этот метод работы подходит для обработки различных прецизионных тонкостенных алюминиевых цилиндров. Он имеет высокую точность позиционирования, простоту эксплуатации и удобную загрузку и выгрузку заготовок. Сила зажима может действовать на зажимаемую заготовку равномерно, а силу зажима можно регулировать в зависимости от различных ситуаций. Он подходит для позиционирования и зажима различных тонкостенных алюминиевых цилиндров, имеет широкий диапазон обработки и широкие возможности применения.