一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種異形軸類零件的加工工藝，具體涉及一種基于整體鍛造件的異形軸類零件的車銑復合加工工藝，適用于復雜結(jié)構(gòu)的軸類加工制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)水平的不斷發(fā)展，對于軸類零件形狀的復雜性要求也越來越高。很多軸類零件上面包括深腔、深孔、外圓和徑向孔等結(jié)構(gòu)形式，具有結(jié)構(gòu)復雜、材料去除率大、難加工、精度高、價值高不容許零件報廢等特點。目前采用的是分場地，在多種機床上、多次定位、多工序的加工方式，存在著裝夾找正的時間增長、工序過多準備時間過長、裝夾定位誤差、找正誤差、多次裝夾變形和加工基準不統(tǒng)一等問題，造成了生產(chǎn)周期長、加工質(zhì)量難以保證等突出問題。車銑復合加工技術(shù)的出現(xiàn)，解決了這類零件的加工難題。車銑復合加工就是一次裝夾，完成車、銑、鉆、鏜、B軸車削、五軸聯(lián)動等加工，在一臺車銑復合中心機床上完成一個零件的大部分甚至所有加工內(nèi)容。但是，這類車銑復合中心機床價格昂貴，如果把零件全部的加工內(nèi)容都放置在車銑復合中心機床上加工，相應加工成本價格不菲，同時也會照成其它機床的閑置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種針對異形軸類零件的加工工藝，以保證生產(chǎn)設備更高的利用率，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。
[0004]本發(fā)明一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，包括如下步驟:
[0005]步驟一:在普通車床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，粗車外圓；
[0006]步驟二:在普通銑床上進行找正、定位和裝夾，粗銑翼面；
[0007]步驟三:對鍛造件進行超聲波無損檢測，檢測是否存在缺陷或不均勻性，判定是否合格；
[0008]步驟四:在普通車床上鉆深孔；
[0009]步驟五:在數(shù)控銑床上進行深腔3的插銑粗加工和徑向孔的加工；
[0010]步驟六:在數(shù)控車床上進行外圓的半精加工和深孔的鏜孔加工；
[0011]步驟七:對加工過的零件進行去應力退火，消除零件的內(nèi)應力，防止零件的過度變形；
[0012]步驟八:在車銑復合中心機床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，對翼面和深腔進行精加工，對外圓進行精加工。
[0013]因為異形結(jié)構(gòu)軸類零件毛坯料是整體鍛造件，為了后續(xù)的加工具有工藝凸臺，加工內(nèi)容包括翼面、深腔、外圓、徑向孔、深孔等結(jié)構(gòu)特征
[0014]本發(fā)明的有益效果為:
[0015]1、異形軸類零件的多個加工內(nèi)容可以在不同機床上同步進行，充分提高了機床的利用率，有利于零件的批量生產(chǎn)；2、減少了加工工序，提高了生產(chǎn)效率；3、精加工安排在車銑復合中心機床上加工，一次裝夾完成所有精加工內(nèi)容，減少了裝夾次數(shù)和定位誤差，提高了加工精度。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對發(fā)明進行進一步詳細說明:
[0017]圖1是發(fā)明的異形軸類零件的毛坯圖。
[0018]圖2是發(fā)明的異形軸類零件的零件圖。
[0019]圖中:1、工藝凸臺，2、翼面，3、深腔，4、外圓，5、徑向孔，6、深孔。
【具體實施方式】
[0020]如圖所示:異形軸類零件毛坯是整體鍛造件，為了后續(xù)的加工裝夾在毛坯上設計有工藝凸臺I。異形軸類零件的加工內(nèi)容包括翼面2、深腔3、外圓4、徑向孔5、深孔6這些結(jié)構(gòu)特征，加工工藝包括如下步驟:
[0021]步驟一:粗車外圓4。首先，使用普通車床的三爪卡盤夾緊毛坯的外圓4處，盡量縮小懸伸量以減小振動，在工藝凸臺I端面處鉆中心孔；然后，用三爪卡盤夾緊工藝凸臺1，調(diào)整中心架使之裝夾在外圓4處作為輔助支撐增加工件剛性減小切削變形，，對毛坯右端面鉆中心孔；最后，采用一夾一頂?shù)膴A緊方式，即三爪卡盤夾緊工藝凸臺1、頂尖頂住外圓4右側(cè)的中心孔，進行外圓4的粗加工，并留有2mm的加工余量。
[0022]步驟二:粗銑翼面2。在普通銑床上進行找正、定位和裝夾，使得外圓4的軸線與普通銑床的工作臺平行，平行度公差是0.1_，采用端銑刀粗銑翼面并留有2_的加工余量；然后采用相同的方法翻轉(zhuǎn)異形軸類零件，加工另一個翼面2，也留有2_的加工余量。
[0023]步驟三:超聲波無損檢測。因為毛坯料是鍛造件，表面是一層硬皮，無法通過無損方式檢測毛坯內(nèi)部是否缺陷，所以在完成前兩步驟的工藝去除大量材料的情況下，再對毛坯料進行超聲波無損檢測，檢測是否存在內(nèi)部缺陷或不均勻性，判定毛坯料是否合格。如果合格再進行下面的加工，否則重新更換毛坯料進行加工。
[0024]步驟四:在普通車床上鉆深孔6。先在普通車床上用三爪卡盤夾緊工藝凸臺1，調(diào)整中心架使之裝夾在外圓4處，先鉆底孔，然后再多次擴孔，鉆底孔的鉆頭直徑、擴孔鉆頭的直徑和擴孔次數(shù)根據(jù)底孔6的孔徑選擇，最后擴孔的孔徑單邊留有3mm的加工余量。
[0025]步驟五:在數(shù)控銑床上進行深腔3的插銑粗加工和徑向孔5的加工。首先，在數(shù)控銑床上使用回轉(zhuǎn)工作臺的卡爪裝夾外圓4，頂尖頂住工藝凸臺I的中心孔，按照鉆孔、從孔邊下刀插銑并向四周擴展的順序完成深腔3的插銑粗加工，為了提高插銑的效率應盡量選擇直徑較大的專用插銑刀具，同時鉆孔的直徑要大于插銑刀具直徑；然后，鉆削徑向孔5。
[0026]步驟六:在數(shù)控車床上進行外圓4的半精加工和深孔6的鏜孔加工。首先，采用三爪卡盤夾緊工藝凸臺1，采用跟刀架作為輔助支撐增加工件剛性減小切削變形，根據(jù)外圓4的輪廓采用合適的車刀對外圓4進行半精加工；然后，對深孔5進行鏜孔。選用數(shù)控車床進行加工主要考慮外圓4輪廓和深孔6的輪廓比較復雜，需要數(shù)控加工采用完成，如果輪廓簡單可以選擇普通車床完成步驟六的內(nèi)容。
[0027]步驟七:對加工過的零件進行去應力退火。由于毛坯是鍛造件，為了改善或消除在鍛壓過程中所造成的各種組織缺陷以及殘余應力，防止工件變形、開裂，所以對工件進行去應力退火。
[0028]步驟八:在車銑復合中心機床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，對翼面2和深腔3進行精加工，對外圓4進行精加工。首先，采用三爪卡盤夾緊工藝凸臺1，采用彈性活動頂尖頂住深孔5，通過彈性活動頂尖的自動定心保證工件在旋轉(zhuǎn)時不會產(chǎn)生偏心；然后，根據(jù)尺寸精度等級選擇加工順序，尺寸精度等級要求最高的放在最后加工，在這里先加工翼面2，通過車銑復合中心機床三爪卡盤的精確定位完成一個翼面2的加工，然后三爪卡盤翻轉(zhuǎn)精確定位完成另外一個翼面2的加工；采用專用插銑刀具通過行距0.5mm的方式對深腔3進行插銑精加工，為了提高表面粗糙度應選擇選擇直徑較大的插銑刀具，但要小于深腔3的轉(zhuǎn)角半徑；采用加長桿的立銑刀對深腔3的底面進行精加工；最后對外圓4進行車削精加工。
[0029]采用此加工工藝方法，不僅適用于鋼、鋁合金等材料，也適用于鈦合金等難加工材料，可以保證異形軸類零件的變形公差±0.1mm，壁厚的尺寸公差±0.1mm，兩翼面2的平行度公差±0.2mm，外圓4的尺寸公差±0.05mm，加工表面無燒傷，表面質(zhì)量完好。
【主權(quán)項】
1.一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，包括如下步驟: 步驟一:在普通車床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，粗車外圓； 步驟二:在普通銑床上進行找正、定位和裝夾，粗銑翼面； 步驟三:對鍛造件進行超聲波無損檢測，檢測是否存在缺陷或不均勻性，判定是否合格； 步驟四:在普通車床上鉆深孔； 步驟五:在數(shù)控銑床上進行深腔3的插銑粗加工和徑向孔的加工； 步驟六:在數(shù)控車床上進行外圓的半精加工和深孔的鏜孔加工； 步驟七:對加工過的零件進行去應力退火，消除零件的內(nèi)應力，防止零件的過度變形； 步驟八:在車銑復合中心機床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，對翼面和深腔進行精加工，對外圓進行精加工。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，其特征在于，所述步驟一:粗車外圓時，首先在工藝凸臺端面處鉆中心孔；然后，用三爪卡盤夾緊工藝凸臺，使中心架裝夾在外圓處，對毛坯右端面鉆中心孔；再用頂尖頂住外圓右側(cè)的中心孔，進行外圓的粗加工。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，其特征在于，所述步驟四:在普通車床上鉆深孔時，先鉆底孔，然后再多次擴孔，最后擴孔的孔徑單邊留3mm的加工余量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，其特征在于，所述步驟五中，按照鉆孔、從孔邊下刀插銑并向四周擴展的順序完成深腔3的插銑粗加工，選擇直徑較大的專用插銑刀具，同時鉆孔的直徑要大于插銑刀具直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，其特征在于，所述步驟六中，首先，采用三爪卡盤夾緊工藝凸臺，采用跟刀架作為輔助支撐增加工件剛性減小切削變形，根據(jù)外圓的輪廓采用合適的車刀對外圓進行半精加工。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，其特征在于，所述步驟八中，首先用三爪卡盤夾緊工藝凸臺、用彈性活動頂尖頂住深孔；然后，加工翼面，采用插銑刀具通過行距0.5mm的方式對深腔進行插銑精加工；采用加長桿的立銑刀對深腔的底面進行精加工；最后對外圓4進行車削精加工。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種異形結(jié)構(gòu)軸類零件的車銑復合加工工藝，步驟為：在普通車床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，粗車外圓；在普通銑床上進行找正、定位和裝夾，粗銑翼面；對鍛造件進行超聲波無損檢測，檢測是否存在缺陷；在普通車床上鉆深孔；在數(shù)控銑床上進行深腔的插銑粗加工和徑向孔的加工；在數(shù)控車床上進行外圓的半精加工和深孔的鏜孔加工；對零件進行去應力退火；在車銑復合中心機床上采用一夾一頂?shù)难b夾方式，對翼面和深腔進行精加工，對外圓進行精加工。本發(fā)明的多個加工內(nèi)容可以在不同機床上進行，提高了機床的利用率，有利于批量生產(chǎn)；減少了加工工序，提高了生產(chǎn)效率；精加工安排在車銑復合中心上加工減少了定位誤差，提高了加工精度。
【IPC分類】B23P15/00
【公開號】CN105382492
【申請?zhí)枴緾N201510849019
【發(fā)明人】陳偉, 張文光, 傅玉燦, 崔坤明, 何磊, 孫濤, 孫丹, 莫建勇
【申請人】成都飛機工業(yè)（集團）有限責任公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月27日