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高精度薄壁铝管体筒体的加工技术改善措施

时间:2019-1-23 点击:355次
 
措施。
 
(1)工件分粗加工、半精加工和精加工三步。粗车时,夹紧力大些,半精车、精车时,夹紧力逐渐减小,消除粗车时因夹紧力大而引起的变形。
(2)加注切削液,降低切削热,防止热变形。加工薄壁铝管件时,切削液浇注要充分连续,在刀具切削区和中心架支撑处,要采用多个水管进行冷却。粗加工时,宜采用以冷却为主的水基切削液;精加工时,宜采用以润滑为主的油基切削液。根据不同品种的切削液,浓度保持在10%左右。
(3)采取有效措施,解决高精度薄壁铝管件加工中的振动问题。
①在加工较长的薄壁铝管件时,增加辅助支撑,使零件的刚性增加,振颤减少,使切削平稳,表面质量提高。
②用中心架支撑工件或夹具时,应调整好中心架三爪自定心卡盘的中心位置,保证零件回转轴线与机床主轴回转轴线重合。
③在保证安全的前提下,合理采用减振装置,或采用吸振材料填充内膛,包裹外形等方式减小振动,吸振材料一般采用泡沫、橡胶、毛毡、海绵和布条等。
④增加时效处理,减小应力变形。工件粗加工和半精加工后进行分级时效,均衡内部组织、释放残余应力,根据零部件结构及技术要求安排工序次数和装夹方式,并在时效处理工序,规定炉内零件的均匀摆放区域。
⑤防止磕碰工件。针对薄壁管件零件表面划伤、磕碰现象,在工艺设计过程中,需根据零件加工阶段的实际需要制作专用流转箱。
 
(4)合理选择机床刀具的几何参数和切削加工参数。
①粗加工时采用普通车床,刀具的刀尖圆弧一般为R0.4mm,薄壁铝管件粗加工的加工余量在直径方向上一般为3~4mm,端面一般为3~4mm。切削参数一般为:切削速度v=180~250m/min,进给量f=0.2~0.3mm/r,背吃刀量ap=1.5~2.0mm。
②半精加工时,选用状态稳定的普通车床或数控车床,选用的刀具刀尖圆弧为R0.2~R0.4mm。半精加工的加工余量在直径方向上一般为1~2mm,端面一般为0.5~1mm。切削参数一般为:切削速度v=180~250m/min,进给量f=0.2~0.3mm/r,背吃刀量ap=0.25~0.50mm。
③精加工时,宜选用精度高、状态稳定、冷却充分的数控车床,每班在零件加工前,需对设备进行预热,达到设备稳定状态后再开始加工。根据零件加工的精度要求,在加工前应检查设备主轴的径向跳动和轴向窜动情况,满足加工要求后开始加工。
精车较高精度的薄壁套铝管类零件时,刀柄的刚度要求高,刀具的修刃不宜过长,刀具刃口要锋利,刀尖圆弧半径R=0.2mm,使径向力减小,从而减小切削时的挤压变形,刀具角度要求如下:
①外圆精车时,κr=90°~93°,κr′=15°,αo=14°~16°,αo′=15°,λs适当增大,γo=15°~20°。
②内孔精车时,κr=60°,κr′=30°,αo=14°~16°,αo′=6°~8°,λs=5°~6°。
使用数控刀具精加工内孔时,适用内冷圆夹紧阻尼减振刀杆,便于切削时切削液通过刀杆中间孔直接浇注刀切削区,同时便于快速更换刀片。宜根据所加工零件的尺寸形状、材料等合理选用专用于铝合金材料加工的数控刀片。
 
精加工选用的刀具刀尖圆弧一般为R0.2mm,重复部位采取多刀阶梯式切削,即最后一次车削的刀具应与前面工步使用的刀具分开使用,以保证最终加工质量。
精加工余量在直径方向上一般为0.3~0.5mm,端面一般为0.2~0.3mm。切削参数一般为:切削速度v=60~65m/min,进给量f=0.05~0.1mm,背吃刀量ap=0.05~0.15mm。
改变夹紧方式,应用轴向夹紧夹具,解决高精度薄壁铝管件的夹紧变形问题。车削薄壁工件时,一般不能使用径向夹紧的方法,最好应用轴向夹紧方法。针对零件筒体的结构尺寸,设计了粗车、半精车和精车夹具,并根据切削力的大小,逐渐减小夹紧力,从而减小或消除因夹紧力而产生的变形。半精车、精车外圆时使用的轴向夹紧夹具结构,半精车、精车内孔时使用的轴向夹紧夹具结构.
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