1 工艺分析
1.1 零件结构
该零件最大外径为Φ160mm,壁厚仅1mm,内腔特别,腔深32 mm。整体结构复杂,壁较薄,位置精度要求高,如图1所示。
1.2 零件材料
该零件材料为GH3536,硬度高,强度大,机械性能好,毛坯采用自由锻造而成,导热系数低,加工余量不均匀,切削性能差,对刀具的耐磨性有较高的要求。
1.3 加工难点
该零件的加工难点主要是内型腔的车削加工,由于该零件内型面复杂,余量多,壁较薄,易变形,且有一凸台,采用常规加工方法容易使刀具产生干涉,采用大切削面积的刀具将由于切削力过大而产生振动,导致零件表面质量及位置精度的下降。
2 型面的加工及刀具的选择
2.1 型面的车削
在刀具材料的选择上,型面精车所用刀具必须具备足够高的强度和韧性,硬度高,耐磨性好等特点,以便在大面积切削条件下,刀具始终保持良好的切削状态,使最终加工表面在保证尺寸精度的前提下获得良好的表面质量。
2.2 零件的加工部位
加工部分大致分为端面、凹型面以及钻孔等,如图2所示。
2.3 加工难点的解决
根据先粗加工后精加工的加工原则,总体的加工顺序为:
(1)R1的加工
由于R1处有一凸台,采用常规镗孔刀具,将产生干涉。
最初采用宽度为4mm的切刀进行加工。加工时,由于切削力较大,产生较大振动,而且刀具与工件接触面积大,切削后的表面粗糙度很差,达不到图纸表面质量要求。
在现有刀具种类有限的情况下,我们采用宽度为3mm,刀尖半径为R1的组合切刀进行加工,如图3所示。刀尖与工件的接触面积大大减小,切削力也相应减少,既没有振刀,而且零件表面粗糙度也达到设计要求,效果很理想。
(2)端面凹型面的加工
加工此部分时,必须注意防止刀具与A面产生于涉。
起初采用宽度为3 mm的端面切刀进行加工。但’在加工过程中刀具与工件接触面积较大,产生剧烈的振动,并且刀刃易磨损,加工出的零件表面质量很差。因此采用此种切刀的方案行不通。
最后经过考虑,采用圆弧为R2.5的端面槽刀,如图4所示。这样,不但减小了接触面积,而且保证了零件表面粗糙度和尺寸要求。
(3)内型面上R2.5的精加工