本發(fā)明涉及機械加工領域,具體涉及薄壁零件的加工方法。
背景技術:
薄壁電極零件在模具制造過程中很常見,如數(shù)碼類、手機類、機殼類等產(chǎn)品模具的加工尤為重要,薄壁電極在模具行業(yè)也稱骨位。電極材料通常使用銅和銅合金。此類薄壁電極零件結構簡潔、壁高而薄、加工余量大、而銅和銅合金的強度和硬度較低,線性膨脹系數(shù)大,故加工工藝性差。在切削力、切削熱、切削振顫等因素影響下,易發(fā)生加工變形,不易控制加工精度和提高加工效率。此工件要求的精度厚度變化小于0.02mm,如果采用傳統(tǒng)的加工方法和工藝不能控制工件的變形和達不到精度要求,寬比高﹦0.6:15。因此,研究銅合金薄壁零件加工技術具有較大的現(xiàn)實意義。在機械加工過程中,由于切削力、夾緊力、重力、慣性力、傳動力等的作用,會引起工藝系統(tǒng)的變形,同時,由于切削力受力點位置變化、毛坯加工余量變化和材料硬度變化,會引起工藝系統(tǒng)變形的變化。工藝系統(tǒng)的變形及其變形的變化都會產(chǎn)生工件的尺寸誤差和幾何形狀誤差。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明提供一種操作簡單,方便操作,且能保證工件的加工質量和加工精度,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本的薄壁零件的加工方法。
本發(fā)明薄壁零件的加工方法,包括以下步驟:
第一步,粗加工,薄壁部位與其他部位一起粗加工,薄壁部位寬處要留1mm加工余量防止粗加工時因速度快、吃刀量大造成薄壁部位變形,粗加工方式應采用環(huán)繞走刀式,一次走刀由四周向中間螺旋擴展至側壁;較為有效的降低了刀具接近薄壁部位時產(chǎn)生撞擊力造成薄壁部位變形,同時刀具要求有足夠的強度,刀具選擇鎢鋼刀立銑刀。
第二步,半精加工頂曲面,選擇6mm 球刀,曲面半精加工,去除過多的殘料,使精加工余量均勻;充分有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優(yōu)化方案可以有效的解決薄壁半精加工頂曲面時,受到刀具切削時產(chǎn)生的徑向切削力造成的工件變形。同時考慮到粗加工刀間距和切削深度較大,曲面殘料過多,半精加工是為了去除過多的殘料,使精加工余量均勻,刀具選擇應考慮承受粗加工所留殘料而不至斷刀,且不會留下過多的殘料而給精加工造成困難。
第三步,精加工頂曲面,精加工達到要求的尺寸精度和表面精度;同時兼顧效率,選擇刀具時要考慮刀具強度及是否會留有殘料或過切,選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第四步,精加工側壁和平面;先精加工側壁有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優(yōu)化方案可以有效的解決薄壁在寬度方向上所產(chǎn)生的側向切削力造成工件變形甚至彎曲,選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第五步,半精加工及精加工薄壁,精加工需達到尺寸精度和表面精度的要求,每層切削深度為0.1-0.2mm,進給量為0.02-0.04mm/r,主軸轉速12000-24000r/min,曲面上有R3mm的圓角處,選擇6mm 刃磨后的球刀;精加工側壁時有效利用零件未加工部分作為支撐,加工分層銑削環(huán)繞外型走刀式,讓應力均勻釋放。
本發(fā)明操作簡單,方便操作,且能保證工件的加工質量和加工精度,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
具體實施方式
本發(fā)明薄壁零件的加工方法,包括以下步驟:
第一步,粗加工,薄壁部位與其他部位一起粗加工,薄壁部位寬處要留1mm加工余量防止粗加工時因速度快、吃刀量大造成薄壁部位變形,粗加工方式應采用環(huán)繞走刀式,一次走刀由四周向中間螺旋擴展至側壁;較為有效的降低了刀具接近薄壁部位時產(chǎn)生撞擊力造成薄壁部位變形,同時刀具要求有足夠的強度,刀具選擇鎢鋼刀立銑刀。
第二步,半精加工頂曲面,選擇6mm 球刀,曲面半精加工,去除過多的殘料,使精加工余量均勻;充分有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優(yōu)化方案可以有效的解決薄壁半精加工頂曲面時,受到刀具切削時產(chǎn)生的徑向切削力造成的工件變形。同時考慮到粗加工刀間距和切削深度較大,曲面殘料過多,半精加工是為了去除過多的殘料,使精加工余量均勻,刀具選擇應考慮承受粗加工所留殘料而不至斷刀,且不會留下過多的殘料而給精加工造成困難。
第三步,精加工頂曲面,精加工達到要求的尺寸精度和表面精度;同時兼顧效率,選擇刀具時要考慮刀具強度及是否會留有殘料或過切,選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第四步,精加工側壁和平面;先精加工側壁有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優(yōu)化方案可以有效的解決薄壁在寬度方向上所產(chǎn)生的側向切削力造成工件變形甚至彎曲,選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第五步,半精加工及精加工薄壁,精加工需達到尺寸精度和表面精度的要求,每層切削深度為0.1-0.2mm,進給量為0.02-0.04mm/r,主軸轉速12000-24000r/min,曲面上有R3mm的圓角處,選擇6mm 刃磨后的球刀;精加工側壁時有效利用零件未加工部分作為支撐,加工分層銑削環(huán)繞外型走刀式,讓應力均勻釋放。
本發(fā)明操作簡單,方便操作,且能保證工件的加工質量和加工精度,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。