[发明专利]一种筒形细长薄壁件的加工方法及工艺装备

说明书

技术领域

本发明涉及机械制造行业，涉及一种筒形细长薄壁件的加工方法及工艺装备。

背景技术

目前根据某些产品特性的要求，机械构件向着更轻更薄、加工质量要求更高的方向发展，这就对薄壁件的机械加工提出了更高的要求。在筒形细长薄壁件的加工中，要求工装要具有良好的装夹性能，能提供足够的装夹力，不能让工件和工装之间发生相对位移，同时又不会使工件由于夹持力过大引起装夹变形而影响工件的最终加工质量。

本发明以前的现有技术200820054382.6“环向多涨簧精密定位夹紧装置”、200820057322.3“一种环形薄壁加工专用工装”、200910227050.2“台阶式薄壁筒形定位夹紧装置”专利申请公开的技术方案中，都涉及了薄壁件的加工技术问题。但是上述这些技术都仅适用于加工外圆，且长径比比较小，材质属于一般钢材的工件，对于细长管形薄壁件，尤其是材质为超强硬度不锈钢，基体金属延伸率σ_s≥6的特钢、马氏体时效钢等的加工问题无能为力。同时，上述工装由于自身重量需工件承受，所以会引起细长薄壁工件变形导致工件的合格率低，而且工艺环在每次找正后都要见光，属于消耗品，增加了制造成本。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种专用于长径比较大、旋压圆筒、细长管形薄壁件的加工方法及工艺装备。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：

薄壁件之所以难加工，主要是因为薄壁件在加工中容易产生变形，引起变形的力分内应力和外应力两种。内应力主要是切削过程中产生的热量引起的热应力和金属撕裂后工件内部的残余应力，这两方面可通过增加进刀次数，减小背吃刀量来尽量减小，同时加大冷却对减小热变形也很有帮助。外应力主要来自于工装系统，通常工件的变形体现在工件在工装内部装夹好以后就因受力不均匀等情况发生了弹性形变，其状态和自由状态下的工件不同，工件加工完毕从工装中卸下后恢复自由状态，这样加工好的尺寸就发生了变形。因此，薄壁件工装的关键是工装要具有良好的装夹性能，能提供足够的装夹力，不能让工件和工装之间发生相对位移，同时又不会使工件由于夹持力过大而引起装夹变形，从而影响工件的最终加工质量。为解决现有加工技术的工装在加工筒形细长薄壁件时易引起工件变形、从而导致工件合格率低和制造成本高的问题，本发明根据筒形细长薄壁零件的特性提出了一种专用于筒形细长薄壁零件加工的加工方法及工艺装备。

本发明一种筒形细长薄壁件的加工方法，适用于普通车床的手动操作，其特征在于：通过以下方法步骤解决筒形细长薄壁件加工过程的变形问题：

步骤1：筒形细长薄壁件穿过工装内孔，两端留出加工位置，通过压紧螺钉压紧压紧块使工件固定于工装内；

步骤2：车床主轴卡盘夹紧工装一端定位圆筒，尾座四爪或副主轴夹紧工装另一端定位圆筒；

步骤3：找正主轴卡盘一端定位圆筒与主轴同轴，找正尾座四爪或副主轴一端定位圆筒与尾座四爪或副主轴同轴；

步骤4：旋转主轴，移动中心架到尾座四爪或副主轴一端，在适当位置用中心架夹紧尾座四爪或副主轴一端的定位圆筒，夹紧力度同其他轴类零件；

步骤5：中心架夹紧后停止机床主轴旋转，撤去尾座四爪或副主轴；

步骤6：在中心架端，利用定位圆筒上的压紧螺钉调整压紧块的位置，从而调整工件在工装中的位置，使工件和工装同轴；

步骤7：拧紧止动螺母，防止加工时由于震动引起压紧螺钉松动；

步骤8：工装调头，使工件的另一端和工装同轴，重复步骤2～6的操作后开始机加。

本发明一种筒形细长薄壁件的加工方法，适用于液压夹紧中心架操作，其特征在于：通过以下方法步骤解决筒形细长薄壁件加工过程的变形问题：

步骤1：筒形细长薄壁件穿过工装内孔，两端留出加工位置，通过压紧螺钉压紧压紧块使工件固定于工装内；

步骤2：车床主轴卡盘夹紧工装一端定位圆筒，液压夹紧中心架夹紧工装另一端定位圆筒；

步骤3：找正主轴卡盘一端定位圆筒与主轴同轴；

步骤4：在中心架端，利用定位圆筒上的压紧螺钉调整压紧块的位置，从而调整工件在工装中的位置，使工件和工装同轴；

步骤5：拧紧止动螺母，防止加工时由于震动引起压紧螺钉松动；

步骤6：工装调头，使工件的另一端和工装同轴，重复步骤2～6的操作后开始机加；