超薄壁套零件的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超薄壁套零件的加工方法，包括1）將鍛件正火處理；2）粗車；3）第一次時效去應(yīng)力處理；4）半精車；5）第二次時效去應(yīng)力處理；6）精車內(nèi)孔、半精車各外圓；7）第三次時效去應(yīng)力處理；8）精車小端；9）精車各外圓；10）超精車各外圓。采用本發(fā)明所述方法加工的超薄壁套成品，外圓圓柱度≯0.02，壁厚差≯0.02，尺寸及形位精度均能保證。
【專利說明】超薄壁套零件的加工方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，特別涉及一種超薄壁套零件的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超薄壁套回轉(zhuǎn)零件的結(jié)構(gòu)特征為:
[0003]I)壁厚最薄處0.5mm，厚徑比達(dá)到1:200以上；
[0004]2)外圓的兩端皆為臺階狀，且小端的內(nèi)孔也為臺階狀；
[0005]3)精度要求高:內(nèi)外圓同軸度不大于0.05mm,直徑方向變形不大于0.05mm。
[0006]目前，超薄壁套回轉(zhuǎn)零件的加工難點主要表現(xiàn)在:
[0007]I尺寸及形位精度難保證
[0008]I)零件壁厚很薄，剛性差，采用普通裝夾方式易造成變形；
[0009]2)加工中的熱變形不容易控制；
[0010]3)加工中切削應(yīng)力引起變形；
[0011]4)車削力擠壓引起變形。
[0012]2裝夾困難
[0013]內(nèi)孔為臺階狀，單獨的錐度芯軸、塑料芯軸等難以定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠確保尺寸及形位精度的超薄壁套零件的加工方法。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種超薄壁套零件的加工方法，其特征在于包括以下步驟:
[0016]I)將鍛件正火處理；
[0017]2)粗車:用三爪卡盤將鍛件裝夾在車床上，保證壁厚大于IOmm進(jìn)行粗車，使外圓兩端的臺階以及小端內(nèi)孔的臺階成型；
[0018]3)第一次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260_320°C，保溫時間3_4h，充分去除應(yīng)力；
[0019]4)半精車:用扇形軟爪將粗車件裝夾在車床上，保證壁厚大于7mm進(jìn)行半精車加工；
[0020]5)第二次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260_320°C，保溫時間3_4h，充分去除應(yīng)力；
[0021]6)精車內(nèi)孔、半精車各外圓:先以軟爪夾外圓，將內(nèi)孔加工到位，再以錐度膨脹芯軸定位內(nèi)孔加工外圓，大端外圓單邊留余量1mm，小端外圓不加工；
[0022]7)第三次時效去·應(yīng)力處理:熱處理溫度260_320°C，保溫時間3_4h，充分去除應(yīng)力；[0023]8)精車小端:以塑料膨脹芯軸脹緊大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊小端內(nèi)孔，加工小端外圓；
[0024]9)精車各外圓:以塑料膨脹芯軸定位，外圓單邊留余量0.2mm，每次進(jìn)給吃刀量
>0.1mm ;精車后室溫下放置4小時以上；
[0025]10)超精車各外圓。
[0026]本發(fā)明的有益效果為:
[0027]1、合理選擇裝夾方式 [0028](I)粗加工階段，壁厚較厚的情況下，采用扇形軟爪夾持外圓，增加裝夾時的定位面，使夾緊力均勻作用于工作外表面，減小了圓周方向變形。
[0029](2)半精加工階段，采用錐度膨脹芯軸，以內(nèi)孔定位加工外圓，芯軸脹緊后，其自身圓度保證在0.05mm內(nèi)，與內(nèi)孔貼合面積> 70%,既可以較大的切削量加工，又能較好的保證內(nèi)外圓同軸度。
[0030](3)精車階段，采用塑料膨脹芯軸，以內(nèi)孔定位加工外圓。塑料芯軸與內(nèi)孔貼合度≥90%,圓度< 0.01mm,能很好的保證外圓尺寸及形位要求。
[0031](4)車削小端外圓時，采用塑料膨脹芯軸與錐度膨脹芯軸組合的方式，以塑料膨脹芯軸脹緊大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊小端內(nèi)孔，減小加工振動，保證小端外圓精度。
[0032]2、分多次去除余量，并增加去應(yīng)力處理
[0033]工藝路線分多次車削。粗車、半精車后均加入熱處理去應(yīng)力工序，能充分去除加工應(yīng)力，減小變形。精車后將工件在室溫狀態(tài)下放置4小時以上，等工件充分冷卻后再進(jìn)行超精加工，減小了加工熱變形。
[0034]3、優(yōu)選合適的切削參數(shù)
[0035]超精車各外圓時，加工余量為0.4mm，避免余量過大導(dǎo)致切削熱應(yīng)力大；吃刀量0.03-0.05mm,避免過大的切削力引起塑料膨脹芯軸變形，導(dǎo)致工件變形；走刀量為
0.05mm/r,車床轉(zhuǎn)速1200r/min,保證工件表面粗糙度。
[0036]4、反變形修正
[0037]精車采用塑料膨脹芯軸定位內(nèi)孔，因壁厚很小，零件直徑尺寸受芯軸的膨脹力變大，車削后取下芯軸，零件收縮。經(jīng)過試驗，其收縮量為0.01-0.03_。因此加工時在最終尺寸基礎(chǔ)上加大0.02mm加工，取下芯軸后零件尺寸合格。
[0038]采用本發(fā)明所述方法加工的超薄壁套成品，外圓圓柱度氺0.02，壁厚差氺0.02，尺寸及形位精度均能保證。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0040]實施例1
[0041]本實施例包括如下步驟:
[0042]I)將鍛造工件正火處理；
[0043]2)粗車:用三爪卡盤將鍛造工件裝夾在車床上，內(nèi)孔留單邊3mm余量，外圓單邊留8mm余量，保證壁厚大于IOmm進(jìn)行粗車，使工件外圓兩端的臺階以及小端內(nèi)孔的臺階成型；
[0044]3)第一次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260°C，保溫時間3h，充分去除應(yīng)力；[0045]4)半精車:用扇形軟爪將工件裝夾在車床上，內(nèi)孔、小端外圓單邊留Imm余量，大端外圓留5mm余量,保證壁厚大于7mm進(jìn)行半精車加工；
[0046]5)第二次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260°C，保溫時間3h，充分去除應(yīng)力；
[0047]6)精車內(nèi)孔、半精車各外圓:在車床上先以軟爪夾持工件外圓，將內(nèi)孔加工到位，再以錐度膨脹芯軸定位工件內(nèi)孔加工外圓，工件大端外圓單邊留余量1mm，小端外圓不加工；
[0048]7)第三次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260°C，保溫時間3h，充分去除應(yīng)力；
[0049]8)精車小端:在車床上以塑料膨脹芯軸脹緊工件大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊工件小端內(nèi)孔，加工工件小端外圓；
[0050]9)精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件，工件外圓單邊留余量0.2mm，每次進(jìn)給吃刀量氺0.1mm ;精車后室溫下放置4.5小時；
[0051]10)超精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件進(jìn)行精車加工，加工余量為
0.4mm,每次進(jìn)給吃刀量0.03-0.05mm,走刀量為0.05mm/r,車床轉(zhuǎn)速1200r/min。
[0052]實施例2
[0053]本實施例包括如下步驟:
[0054]I)將鍛造工件正火處理；
[0055]2)粗車:用三爪卡盤將鍛造工件裝夾在車床上，內(nèi)孔留單邊4mm余量，外圓單邊留7mm余量，保證壁厚大于IOmm進(jìn)行粗車，使工件外圓兩端的臺階以及小端內(nèi)孔的臺階成型；
[0056]3)第一次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度300°C，保溫時間3.5h，充分去除應(yīng)力；
[0057]4)半精車:用扇形軟爪將工件裝夾在車床上，內(nèi)孔、小端外圓單邊留Imm余量,大端外圓留5mm余量,保證壁厚大于7mm進(jìn)行半精車加工；
[0058]5)第二次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度300°C，保溫時間3.5h，充分去除應(yīng)力；
[0059]6)精車內(nèi)孔、半精車各外圓:在車床上先以軟爪夾持工件外圓，將內(nèi)孔加工到位，再以錐度膨脹芯軸定位工件內(nèi)孔加工外圓，工件大端外圓單邊留余量1mm，小端外圓不加工；
[0060]7)第三次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度300°C，保溫時間3.5h，充分去除應(yīng)力；
[0061]8)精車小端:在車床上以塑料膨脹芯軸脹緊工件大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊工件小端內(nèi)孔，加工工件小端外圓；
[0062]9)精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件，工件外圓單邊留余量0.2mm，每次進(jìn)給吃刀量氺0.1mm ;精車后室溫下放置5小時；
[0063]10)超精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件進(jìn)行精車加工，加工余量為
0.4mm,每次進(jìn)給吃刀量0.03-0.05mm,走刀量為0.05mm/r,車床轉(zhuǎn)速1200r/min。
[0064]實施例3
[0065]本實施例包括如下步驟:
[0066]I)將鍛造工件正火處理；
[0067]2)粗車:用三爪卡盤將鍛造工件裝夾在車床上，內(nèi)孔留單邊3mm余量，外圓單邊留8mm余量，保證壁厚大于IOmm進(jìn)行粗車，使工件外圓兩端的臺階以及小端內(nèi)孔的臺階成型；
[0068]3)第一次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度320°C，保溫時間4h，充分去除應(yīng)力；
[0069]4)半精車:用扇形軟爪將工件裝夾在車床上，內(nèi)孔、小端外圓單邊留Imm余量,大端外圓留5mm余量,保證壁厚大于7_進(jìn)行半精車加工；
[0070]5)第二次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度320°C，保溫時間4h，充分去除應(yīng)力；
[0071]6)精車內(nèi)孔、半精車各外圓:在車床上先以軟爪夾持工件外圓，將內(nèi)孔加工到位，再以錐度膨脹芯軸定位工件內(nèi)孔加工外圓，工件大端外圓單邊留余量1mm，小端外圓不加工；
[0072]7)第三次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度320°C，保溫時間4h，充分去除應(yīng)力；
[0073]8)精車小端:在車床上以塑料膨脹芯軸脹緊工件大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊工件小端內(nèi)孔，加工工件小端外圓；
[0074]9)精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件，工件外圓單邊留余量0.2mm，每次進(jìn)給吃刀量氺0.1mm ;精車后室溫下放置4.5小時；
[0075]10)超精車各外圓:在車床上以塑料膨脹芯軸定位工件進(jìn)行精車加工，加工余量為
0.4mm,每次進(jìn)給吃刀量0.03-0.05mm,走刀量為0.05mm/r,車床轉(zhuǎn)速1200r/min。
【權(quán)利要求】
1.一種超薄壁套零件的加工方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將鍛件正火處理； 2)粗車:用三爪卡盤將鍛件裝夾在車床上，保證壁厚大于IOmm進(jìn)行粗車，使外圓兩端的臺階以及小端內(nèi)孔的臺階成型； 3)第一次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260-320°C，保溫時間3-4h，充分去除應(yīng)力； 4)半精車:用扇形軟爪將粗車件裝夾在車床上，保證壁厚大于7mm進(jìn)行半精車加工； 5)第二次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260-320°C，保溫時間3-4h，充分去除應(yīng)力； 6)精車內(nèi)孔、半精車各外圓:先以軟爪夾外圓，將內(nèi)孔加工到位，再以錐度膨脹芯軸定位內(nèi)孔加工外圓，大端外圓單邊留余量1mm，小端外圓不加工； 7)第三次時效去應(yīng)力處理:熱處理溫度260-320°C，保溫時間3-4h，充分去除應(yīng)力； 8)精車小端:以塑料膨脹芯軸脹緊大端內(nèi)孔，以錐度膨脹芯軸脹緊小端內(nèi)孔，加工小端外圓；9)精車各外圓:以塑料膨脹芯軸定位，外圓單邊留余量0.2mm，每次進(jìn)給吃刀量>0.1mm ;精車后室溫下放置4小時以上； 10)超精車各外圓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超薄壁套零件的加工方法，其特征在于:所述步驟10)中，加工余量為0.4mm,每次進(jìn)給吃刀量0.03-0.05mm,走刀量為0.05mm/r,車床轉(zhuǎn)速1200r/min。
【文檔編號】B23P13/00GK103659158SQ201310652224
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】冀慶康, 鐘寧, 張文華, 靳力 申請人:重慶躍進(jìn)機(jī)械廠有限公司