[发明专利]L型铝合金薄壁端框控制加工变形的方法

说明书

技术领域

本发明属于回转体机械加工技术领域，具体涉及一种控制铝合金材料L型薄壁端框加工变形的一种车削工艺方法，用于锻件或板料毛坯加工成型的端框加工。

背景技术

铝合金薄壁框类零件因重量轻，材料省，结构紧凑等特点，广泛应用于导弹结构件。虽然铝合金制品耐锈蚀、比强度高和切削加工性好，但与钢制品相比，它又有刚度（抗变形能力）差，线膨胀率大等缺点，使得铝合金薄壁框类零件加工后形位误差大，不易保证零件的加工质量，很难加工出合格产品。

传统车削加工的加工方式为三爪自定心卡盘（或花盘）夹外圆或撑内孔，对于薄壁工件装夹时，因受夹紧力的作用将产生变形，加工完毕将夹紧力去掉后，由于工作的弹性变形恢复会使加工表面变形，致使零件平面度差、垂直度差、圆度差、壁厚不均匀。

“L”型铝合金薄壁端框是由铝板或锻件毛坯加工而成，具有以下特点：

（1）端框本身直径大，本领域端框直径大于700mm为大直径；

（2）壁薄，端框壁薄是相对于直径而言，直径壁厚比大于50；

（3）端框截面形状为“L”型，无加筋结构，形位公差及尺寸稳定性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝合金材料L型薄壁端框加工变形的一种车削方法，以解决传统车削方法存在的平面度差、垂直度差、圆度差、壁厚不均匀，导致无法保证使用要求的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种L型铝合金薄壁端框控制加工变形的方法，包括以下步骤：

1）立车平两端面粗基准加工：将所需加工的零件装在立式车床上，根据总加工余量a，2≤a≤6，找正零件圆度，圆度误差为＜a /2，采用挤紧装置挤紧零件；控制零件挤压变形量＜0.5；在零件毛坯后续加工掉的部位设置防转孔，在防转孔内安装防转销，防转销固定在机床卡盘上；平两端面，使两端面平面度在≤0.05，单边端面余量为b，b=a /4,且b≥0.5；

2）卧车加工内外圆粗、半精加工：将步骤1）加工后的零件装在卧式车床上，找正零件圆度，圆度误差为＜a /2 ，用卧式车床上的压板对称压零件的内圆台阶面，粗加工零件的外圆及工艺凸台，留半精加工余量a /3；将压板松开，同时在外圆工艺凸台的相应部位装压板，将零件压紧，粗、半精加工零件的内形面，留单边余量为b，b=a /4,且b≥0.5；将外圆工艺凸台的压板松开，同时在内缘台阶部位装压板，将零件压紧，半精加工外圆留余量为b，b=a /4,且b≥0.5，零件加工后内外圆度控制在b/2以内；

3）立车平大端面半精加工：将步骤2）加工后的零件装在立式车床上，找正零件圆度，圆度误差为＜b /2，采用挤紧装置挤紧零件；控制零件挤压变形量<0.05；在零件毛坯后续加工掉的部位设置防转孔，在所述防转孔内安装防转销，所述防转销固定在机床卡盘上；平两端面，使两端面平面度在≤0.02，单边端面余量为b /2,且b≥0.25；

4）卧车加工内外形至尺寸精加工：将步骤3）加工后的零件装在卧式车床上，找正零件圆度，圆度误差为＜b /2 ，在外圆工艺凸台的相应部位装压板，将零件压紧，精加工内型面及小端面至最终尺寸；将外圆工艺凸台的压板松开，同时在内缘台阶部位装压板，将零件压紧，精加工外圆至最终尺寸，并将工艺凸台去掉；零件加工后内外圆度与垂直度控制在零件要求的最终范围内；

5）立车平大端面精加工：将步骤4）加工后的零件装在立式车床上，找正零件圆度，圆度误差为步骤4）所述的圆度误差值，采用挤紧装置挤紧零件；控制零件挤压变形量<0.02；在零件毛坯后续加工掉的部位设置防转孔，在防转孔内安装防转销，防转销固定在机床卡盘上；平两端面，零件加工完毕；上述步骤1）到5）中的零件为L型铝合金薄壁端框。

所述挤紧装置包括挡板和紧固螺栓，挡板通过坚固螺栓固定在机床工作台上，挡板通过紧固螺栓挤紧L型铝合金薄壁端框。

所述压板的数量为四个、六个或八个。

本发明提供的L型铝合金薄壁端框控制加工变形的方法，通过设计最优的车削流程，对半精加工及精加工内外形余量进行合理安排，并提出车削加工过程中无夹紧变形的装夹方法，解决了铝合金材料“L”型薄壁端框采用传统车削方法存在的平面度差、垂直度差、圆度差、壁厚不均匀的问题；保证了端框的使用要求，端框的合格率从60%提高到了95%以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1 是本发明中L型铝合金端框典型零件示意例1。

图2是图1中的A—A视图。

图3 是本发明中L型铝合金端框典型零件示意例2。