專利名稱：L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于回轉(zhuǎn)體機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制鋁合金材料L型薄壁端框加工變形的一種車削工藝方法，用于鍛件或板料毛坯加工成型的端框加工。
背景技術(shù)：
鋁合金薄壁框類零件因重量輕，材料省，結(jié)構(gòu)緊湊等特點，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)件。雖然鋁合金制品耐銹蝕、比強度高和切削加工性好，但與鋼制品相比，它又有剛度(抗變形能力)差，線膨脹率大等缺點，使得鋁合金薄壁框類零件加工后形位誤差大，不易保證零件的加工質(zhì)量，很難加工出合格產(chǎn)品。傳統(tǒng)車削加工的加工方式為三爪自定心卡盤(或花盤)夾外圓或撐內(nèi)孔，對于薄壁工件裝夾時，因受夾緊力的作用將產(chǎn)生變形，加工完畢將夾緊力去掉后，由于工作的彈性變形恢復(fù)會使加工表面變形，致使零件平面度差、垂直度差、圓度差、壁厚不均勻?！癓”型鋁合金薄壁端框是由鋁板或鍛件毛坯加工而成，具有以下特點
(1)端框本身直徑大，本領(lǐng)域端框直徑大于700mm為大直徑；
(2)壁薄，端框壁薄是相對于直徑而言，直徑壁厚比大于50；
(3)端框截面形狀為“L”型，無加筋結(jié)構(gòu)，形位公差及尺寸穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種鋁合金材料L型薄壁端框加工變形的一種車削方法，以解決傳統(tǒng)車削方法存在的平面度差、垂直度差、圓度差、壁厚不均勻，導(dǎo)致無法保證使用要求的問題。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，包括以下步驟
1)立車平兩端面粗基準(zhǔn)加工將所需加工的零件裝在立式車床上，根據(jù)總加工余量a， 找正零件圓度，圓度誤差為< a /2，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變
形量<0.5 ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在<0.05，單邊端面余量為b，I^a /4，且 b 彡 0. 5 ；
2)臥車加工內(nèi)外圓粗、半精加工將步驟1)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為< a /2，用臥式車床上的壓板對稱壓零件的內(nèi)圓臺階面，粗加工零件的外圓及工藝凸臺，留半精加工余量a /3 ；將壓板松開，同時在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，粗、半精加工零件的內(nèi)形面，留單邊余量為b，I^a /4，且b彡0.5;將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，半精加工外圓留余量為b， b=a /4，且b彡0.5，零件加工后內(nèi)外圓度控制在b/2以內(nèi)；
3)立車平大端面半精加工將步驟2)加工后的零件裝在立式車床上，找正零件圓度， 圓度誤差為< b /2，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 05 ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在< 0. 02,單邊端面余量為b /2，且b 25 ；
4)臥車加工內(nèi)外形至尺寸精加工將步驟3)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為<b /2，在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，精加工內(nèi)型面及小端面至最終尺寸；將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，精加工外圓至最終尺寸，并將工藝凸臺去掉；零件加工后內(nèi)外圓度與垂直度控制在零件要求的最終范圍內(nèi)；
5)立車平大端面精加工將步驟4)加工后的零件裝在立式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為步驟4)所述的圓度誤差值，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 02 ； 在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，零件加工完畢；上述步驟1)到5)中的零件為L型鋁合金薄壁端框。所述擠緊裝置包括擋板和緊固螺栓，擋板通過堅固螺栓固定在機床工作臺上，擋板通過緊固螺栓擠緊L型鋁合金薄壁端框。所述壓板的數(shù)量為四個、六個或八個。本發(fā)明提供的L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，通過設(shè)計最優(yōu)的車削流程，對半精加工及精加工內(nèi)外形余量進行合理安排，并提出車削加工過程中無夾緊變形的裝夾方法，解決了鋁合金材料“L”型薄壁端框采用傳統(tǒng)車削方法存在的平面度差、垂直度差、圓度差、壁厚不均勻的問題；保證了端框的使用要求，端框的合格率從60%提高到了 95% 以上。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是本發(fā)明中L型鋁合金端框典型零件示意例1。圖2是圖1中的A— A視圖。圖3是本發(fā)明中L型鋁合金端框典型零件示意例2。圖4是圖3中的B — B視圖。圖5是圖3中的C— C視圖。圖6是本發(fā)明L型鋁合金端框典型零件坯料圖(模鍛件)，并已打防轉(zhuǎn)孔6的示意圖。圖7是圖6的A— A視圖。圖8是本發(fā)明立車裝夾方式示意圖。圖9是圖8中的A — A視圖。圖10本發(fā)明擠緊裝置示意圖。圖11是本發(fā)明臥車壓內(nèi)臺階面裝夾方式示意圖。圖12是圖11中的A — A視圖。圖13是本發(fā)明臥車壓工藝凸臺裝夾方式示意圖。圖14是圖13中的A — A視圖。
具體實施方式
M 1
如圖1所示典型零件即為L型鋁合金薄壁端框4，坯料圖如圖3 (模鍛件)，車削工藝流程如下
立車平兩端面(粗基準(zhǔn))——臥車加工內(nèi)外形(粗、半精加工)——立車平大端面(半精加工)——臥車加工內(nèi)外形至尺寸(精加工)——立車平大端面(精加工)。1)立車平兩端面粗基準(zhǔn)加工將所需加工的零件裝在立式車床上，如圖8、9所示， 根據(jù)總加工余量5mm，找正零件圓度，找正圓度誤差為< 2mm，采用擠緊裝置擠緊零件即L型鋁合金薄壁端框4，擠緊裝置如圖10所示，包括擋板1和緊固螺栓2，擋板1通過緊固螺栓2 固定在機床工作臺3上，擋板1通過緊固螺栓2擠緊L型鋁合金薄壁端框4 ；控制L型鋁合金薄壁端框4擠壓變形量<0. 5mm ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔6，在所述防轉(zhuǎn)孔 6內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷7，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在<0. 05mm, 單邊端面余量為1. 2mm ；
2)臥車加工內(nèi)外圓粗、半精加工將步驟1)加工后的零件裝在臥式車床上，如圖6所示，找正零件圓度，圓度誤差為< 2mm，用臥式車床上的壓板5對稱壓零件的內(nèi)圓臺階面， 粗加工零件的外圓及工藝凸臺，留半精加工余量1. 5mm ；將壓板5松開，同時在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，如圖7所示，粗、半精加工零件的內(nèi)形面，留單邊余量為 Imm ；將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板5，將零件壓緊，半精加工外圓留余量為1mm，零件加工后內(nèi)外圓度控制在0. 5mm以內(nèi)；
3)立車平大端面半精加工將步驟2)加工后的零件裝在立式車床上，裝夾方式如圖8，找正零件圓度，圓度誤差為< 0. 5mm，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量 <0. 05mm;在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在< 0. 02，單邊端面余量為0. 5mm ；
4)臥車加工內(nèi)外形至尺寸精加工將步驟3)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為< 0.5mm，在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，裝夾方式如圖6，精加工內(nèi)型面及小端面至最終尺寸；將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，裝夾方式如圖13，14，精加工外圓至最終尺寸，并將工藝凸臺去掉； 零件加工后內(nèi)外圓度與垂直度控制在零件要求的最終范圍內(nèi)；
5)立車平大端面精加工將步驟4)加工后的零件裝在立式車床上，如圖8、9所示裝夾方式，找正零件圓度，圓度誤差為步驟4)所述的圓度誤差值，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 02mm ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，零件加工完畢。本例中壓板5的數(shù)量為四個、六個或八個。本例中的其它部位加工與本專利說明的工藝方法無關(guān)，因此圖例中其它不是車加工的部位不予以說明。例 2
如圖3所示典型零件即為L型鋁合金薄壁端框，坯料圖如圖6，7 (模鍛件)，車削工藝流程如下
立車平兩端面(粗基準(zhǔn))——臥車加工內(nèi)外形(粗、半精加工)——立車平大端面(半精加工)——臥車加工內(nèi)外形至尺寸(精加工)——立車平大端面(精加工)。
1)立車平兩端面粗基準(zhǔn)加工將所需加工的零件裝在立式車床上，如圖8，9所示， 根據(jù)總加工余量3mm，找正零件圓度，找正圓度誤差為< 1mm，采用擠緊裝置擠緊零件，擠緊裝置如圖10 ；控制零件擠壓變形量<0. 5mm ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在 ^ 0. 05mm,單邊端面余量為0. 8mm ；
2)臥車加工內(nèi)外圓粗、半精加工將步驟1)加工后的零件裝在臥式車床上，如圖所示， 找正零件圓度，圓度誤差為< Imm，用臥式車床上的壓板對稱壓零件的內(nèi)圓臺階面，粗加工零件的外圓及工藝凸臺，留半精加工余量Imm;將壓板松開，同時在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，如圖13，14所示，粗、半精加工零件的內(nèi)形面，留單邊余量為0. 5mm ； 將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，半精加工外圓留余量為0. 5mm，零件加工后內(nèi)外圓度控制在0. 2mm以內(nèi)；
3)立車平大端面半精加工將步驟2)加工后的零件裝在立式車床上，裝夾方式如圖 8，9，找正零件圓度，圓度誤差為< 0. 25mm，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量 <0. 05mm ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔6內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷7，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在< 0. 02，單邊端面余量為0. 25mm ；
4)臥車加工內(nèi)外形至尺寸精加工將步驟3)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為< 0.25mm，在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板5，將零件壓緊，裝夾方式如圖11，精加工內(nèi)型面及小端面至最終尺寸；將外圓工藝凸臺的壓板5松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板5，將零件壓緊，裝夾方式如圖13，精加工外圓至最終尺寸，并將工藝凸臺去掉；零件加工后內(nèi)外圓度與垂直度控制在零件要求的最終范圍內(nèi)；
5)立車平大端面精加工將步驟4)加工后的零件裝在立式車床上，如圖8所示裝夾方式，找正零件圓度，圓度誤差為步驟4)所述的圓度誤差值，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 02mm ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，零件加工完畢。本例中壓板5的數(shù)量為四個、六個或八個。本例中的其它部位加工與本專利說明的工藝方法無關(guān)，因此圖例中其它不是車加工的部位不予以說明。
權(quán)利要求
1.一種L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，其特征在于，包括以下步驟1)立車平兩端面粗基準(zhǔn)加工將所需加工的零件裝在立式車床上，根據(jù)總加工余量a， 找正零件圓度，圓度誤差為< a /2，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量< 0. 5 ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在<0.05，單邊端面余量為b，I^a /4，且 b 彡 0. 5 ；2)臥車加工內(nèi)外圓粗、半精加工將步驟1)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為< a /2，用臥式車床上的壓板對稱壓零件的內(nèi)圓臺階面，粗加工零件的外圓及工藝凸臺，留半精加工余量a /3 ；將壓板松開，同時在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，粗、半精加工零件的內(nèi)形面，留單邊余量為b，I^a /4，且b彡0.5;將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，半精加工外圓留余量為b， b=a /4，且b彡0.5，零件加工后內(nèi)外圓度控制在b/2以內(nèi)；3)立車平大端面半精加工將步驟2)加工后的零件裝在立式車床上，找正零件圓度， 圓度誤差為< b /2，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 05 ；在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在所述防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，所述防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，使兩端面平面度在< 0. 02,單邊端面余量為b /2，且b 25 ；4)臥車加工內(nèi)外形至尺寸精加工將步驟3)加工后的零件裝在臥式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為<b /2，在外圓工藝凸臺的相應(yīng)部位裝壓板，將零件壓緊，精加工內(nèi)型面及小端面至最終尺寸；將外圓工藝凸臺的壓板松開，同時在內(nèi)緣臺階部位裝壓板，將零件壓緊，精加工外圓至最終尺寸，并將工藝凸臺去掉；零件加工后內(nèi)外圓度與垂直度控制在零件要求的最終范圍內(nèi)；5)立車平大端面精加工將步驟4)加工后的零件裝在立式車床上，找正零件圓度，圓度誤差為步驟4)所述的圓度誤差值，采用擠緊裝置擠緊零件；控制零件擠壓變形量<0. 02 ； 在零件毛坯后續(xù)加工掉的部位設(shè)置防轉(zhuǎn)孔，在防轉(zhuǎn)孔內(nèi)安裝防轉(zhuǎn)銷，防轉(zhuǎn)銷固定在機床卡盤上；平兩端面，零件加工完畢；上述步驟1)到5)中的零件為L型鋁合金薄壁端框。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，其特征在于，所述擠緊裝置包括擋板(1)和緊固螺栓(2)，擋板(1)通過堅固螺栓(2)固定在機床工作臺(3)上，擋板(1)通過緊固螺栓(2 )擠緊L型鋁合金薄壁端框(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，其特征在于，所述壓板 (5)的數(shù)量為四個、六個或八個。
全文摘要
一種L型鋁合金薄壁端框控制加工變形的方法，屬于回轉(zhuǎn)體機械加工方法，通過簡單的裝夾方式，合理的切削參數(shù)，解決現(xiàn)有加工方法存在的端框平面度差、垂直度差、圓度差、壁厚不均勻，導(dǎo)致無法保證使用要求的問題。本方法包括車削加工步驟；立車裝夾方法；臥車裝夾方法；本發(fā)明解決傳統(tǒng)車削方法造成端框平面度差、圓度差、垂直度差，壁厚不均勻的問題，提高了端框質(zhì)量，減少了制造周期。
文檔編號B23B1/00GK102489720SQ20111036831
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月19日
發(fā)明者謝萍 申請人:國營紅陽機械廠