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高精度薄壁鋁管體筒體的加工技術改善措施

時間:2019-1-23 點擊:252次
 
措施。
 
(1)工件分粗加工、半精加工和精加工三步。粗車時,夾緊力大些,半精車、精車時,夾緊力逐漸減小,消除粗車時因夾緊力大而引起的變形。
(2)加注切削液,降低切削熱,防止熱變形。加工薄壁鋁管件時,切削液澆注要充分連續,在刀具切削區和中心架支撐處,要采用多個水管進行冷卻。粗加工時,宜采用以冷卻為主的水基切削液;精加工時,宜采用以潤滑為主的油基切削液。根據不同品種的切削液,濃度保持在10%左右。
(3)采取有效措施,解決高精度薄壁鋁管件加工中的振動問題。
①在加工較長的薄壁鋁管件時,增加輔助支撐,使零件的剛性增加,振顫減少,使切削平穩,表麵質量提高。
②用中心架支撐工件或夾具時,應調整好中心架三爪自定心卡盤的中心位置,保證零件回轉軸線與機床主軸回轉軸線重合。
③在保證安全的前提下,合理采用減振裝置,或采用吸振材料填充內膛,包裹外形等方式減小振動,吸振材料一般采用泡沫、橡膠、毛氈、海綿和布條等。
④增加時效處理,減小應力變形。工件粗加工和半精加工後進行分級時效,均衡內部組織、釋放殘餘應力,根據零部件結構及技術要求安排工序次數和裝夾方式,並在時效處理工序,規定爐內零件的均勻擺放區域。
⑤防止磕碰工件。針對薄壁管件零件表麵劃傷、磕碰現象,在工藝設計過程中,需根據零件加工階段的實際需要製作專用流轉箱。
 
(4)合理選擇機床刀具的幾何參數和切削加工參數。
①粗加工時采用普通車床,刀具的刀尖圓弧一般為R0.4mm,薄壁鋁管件粗加工的加工餘量在直徑方向上一般為3~4mm,端麵一般為3~4mm。切削參數一般為:切削速度v=180~250m/min,進給量f=0.2~0.3mm/r,背吃刀量ap=1.5~2.0mm。
②半精加工時,選用狀態穩定的普通車床或數控車床,選用的刀具刀尖圓弧為R0.2~R0.4mm。半精加工的加工餘量在直徑方向上一般為1~2mm,端麵一般為0.5~1mm。切削參數一般為:切削速度v=180~250m/min,進給量f=0.2~0.3mm/r,背吃刀量ap=0.25~0.50mm。
③精加工時,宜選用精度高、狀態穩定、冷卻充分的數控車床,每班在零件加工前,需對設備進行預熱,達到設備穩定狀態後再開始加工。根據零件加工的精度要求,在加工前應檢查設備主軸的徑向跳動和軸向竄動情況,滿足加工要求後開始加工。
精車較高精度的薄壁套鋁管類零件時,刀柄的剛度要求高,刀具的修刃不宜過長,刀具刃口要鋒利,刀尖圓弧半徑R=0.2mm,使徑向力減小,從而減小切削時的擠壓變形,刀具角度要求如下:
①外圓精車時,κr=90°~93°,κr′=15°,αo=14°~16°,αo′=15°,λs適當增大,γo=15°~20°。
②內孔精車時,κr=60°,κr′=30°,αo=14°~16°,αo′=6°~8°,λs=5°~6°。
使用數控刀具精加工內孔時,適用內冷圓夾緊阻尼減振刀杆,便於切削時切削液通過刀杆中間孔直接澆注刀切削區,同時便於快速更換刀片。宜根據所加工零件的尺寸形狀、材料等合理選用專用於鋁合金材料加工的數控刀片。
 
精加工選用的刀具刀尖圓弧一般為R0.2mm,重複部位采取多刀階梯式切削,即最後一次車削的刀具應與前麵工步使用的刀具分開使用,以保證最終加工質量。
精加工餘量在直徑方向上一般為0.3~0.5mm,端麵一般為0.2~0.3mm。切削參數一般為:切削速度v=60~65m/min,進給量f=0.05~0.1mm,背吃刀量ap=0.05~0.15mm。
改變夾緊方式,應用軸向夾緊夾具,解決高精度薄壁鋁管件的夾緊變形問題。車削薄壁工件時,一般不能使用徑向夾緊的方法,最好應用軸向夾緊方法。針對零件筒體的結構尺寸,設計了粗車、半精車和精車夾具,並根據切削力的大小,逐漸減小夾緊力,從而減小或消除因夾緊力而產生的變形。半精車、精車外圓時使用的軸向夾緊夾具結構,半精車、精車內孔時使用的軸向夾緊夾具結構.
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