[发明专利]一种弱刚度零件高速断续超声振动切削加工方法

摘要

本发明公开了一种弱刚度零件高速断续超声振动切削加工方法，是利用超声纵向振动切削技术对弱刚度零件进行切削加工的一种新型机械加工方法。该加工方法通过采用超声纵向振动切削装置，辅以断续切削的工艺原理，从而省去了传统加工中车削/镗削－时效处理－磨削中的后续工序，并且极大提高了切削速度，缩短了加工时间、提高了加工效率，采用本发明加工方法更可以对弱刚度难加工零件实现高速、高效、高质量的加工。

主权项

一种弱刚度零件高速断续超声振动切削加工方法，其特征在于：该加工方法是通过在现有车床上安装超声纵向振动切削装置（30），并由超声纵向振动切削装置（30）产生的刀尖沿椭圆轨迹振动，结合车床控制端设计的大直径深孔长轴的弱刚度零件的几何特征，利用装夹和定位工艺实现；具体加工方式为：内孔镗削条件：线速度8～12米/分，进给量0.08～0.1毫米/转，切削深度0.05～0.1毫米；内孔镗削过程：装夹已加工到所需余量的工件，夹紧要求距离卡盘位置10mm的跳动不大于0.002mm，右端面处的圆跳动不大于0.01mm，中心架支撑大直径深孔长轴中心偏左10mm处，夹紧中心架（20），夹紧后要求工件中心轴与镗削刀具（70）镗杆中心轴同轴度在0.02毫米内，顶紧尾顶尖（40）；开始按照预先生成的刀具轨迹指令进行镗削，直至加工到零件的规定尺寸；高速精车削条件：线速度1000～1300米/分，进给量2～4毫米/秒，切削深度0.025～0.030毫米；高速精车削过程：换刀程序执行，镗削刀具（70）更换为超声纵向振动切削装置（30），顶紧机床液压尾顶尖（40），准备进行外圆车削；顶紧后要求工件右端圆跳动不大于0.005mm；开始按照预先生成的刀具轨迹指令进行分步普通精车，当车削到加工余量剩余0.05mm后，程序自动中断；外圆车削条件：线速度1000～1300米/分，进给量2～4毫米/秒，切削深度0.008～0.010毫米，振动频率20KHz，电压50伏，电流1安培，双边振幅20微米；外圆车削过程：换刀程序执行，应用超声纵向振动切削装置（30）准备进行外圆车削；顶紧后要求工件右端圆跳动不大于0.005mm；开始按照预先生成的刀具轨迹指令进行分步普通精车，当车到加工余量剩余0.05mm后，程序自动中断；改变支撑方式，然后进行第二刀、第三刀……外圆车削；调转工件，进行另一侧的外圆车削，直至达到加工尺寸要求；修磨右端中心孔条件：以中心孔磨床顶尖（50）顶紧工件左端中心孔，以中心孔磨床V型铁（60）定位靠近右端中心孔的外圆表面，在中心孔磨床上修磨右端中心孔；修磨完成后着色检验，中心孔着色面积不小于95%且沿圆周不间断；修磨左端中心孔条件：以中心孔磨床顶尖（50）顶紧工件右端已修磨好的中心孔，以中心孔磨床V型铁（60）定位靠近左端中心孔的外圆表面，在中心孔磨床上 修磨左端中心孔；修磨完成后着色检验，中心孔着色面积不小于95%且沿圆周不间断。