[发明专利]衬套薄壁零件加工变形的控制方法

权利要求书

1.一种衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

1)采用UGNX有限元分析模型文件和NX仿真模块NX.NASTRAN进行应力有限元分析和加工切削的应力应变状态趋势进行分析，将衬套体分割成若干单一的拉伸几何体，对这些几何体使用二阶20节点六面体单元进行网格划分，然后根据车削加工负载对应的切削力，施加载荷于衬套薄壁零件切断位置处，进行全局敏感度分析，得到精加工切断各个时间步的应力曲线分布，找到具体变形区域及变形量；

2)分析结果值按从最小值到最大值排列，选取变形最小的方案，将有限元分析及消除加工应力试验纳入工艺规程，确定工艺路线，制定工艺加工方案：针对轴承衬套结构及加工过程中产生变形难点，先在衬套薄壁零件内孔中铣出贯穿槽和不通槽，车削内圆槽，进行半精加工后再精加工出衬套薄壁零件的外圆；

3)进行半精加工后增加热处理去应力，消除半精加工中产生的加工应力变形，再进行精加工，将外圆、内孔圆度控制在0.02mm内；数控车削精加工内孔、外圆，壁厚差≤0.01；切断夹持部分，加工端面，保证总长；

4)在数控机床上采用夹具装夹夹持衬套薄壁零件，在轴向施加夹持力，夹具阶梯芯轴与工件内孔配合，工件一端与阶梯芯轴的非配合外圆的端面无缝接触；实心夹持部分长度为衬套薄壁零件长度尺寸1.5倍，直径尺寸在衬套薄壁零件尺寸60％-80％以上，软爪夹持夹具压力0.5MPa以内，使衬套薄壁零件在径向不受力，数控车实心夹持部分。

2.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：车削去除外圆及加长部分。

3.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：车铣中心半精加工外圆、内孔留0.7mm余量，加工内槽成型，热处理消除应力。

4.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：数控车加工内孔、外圆，留精加工0.3～0.4mm余量壁厚差≤0.01；切断夹持部分，加工端面，保证总长；数控车夹具装夹衬套薄壁零件，精加工内孔、外圆，保证壁厚差≤0.01。

5.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：控制热变形措施：将产生热变形大的粗加工工序放在去应力前，控制衬套薄壁零件精加工余量，减少切削热。

6.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：热处理制度为：

工序名称加热温度/℃保温时间/h冷却方式第一次稳定化时效90～1108～10空冷冷处理-501～2h空气中恢复至室温第二次稳定化时效90～1101～2空冷至室温

7.如权利要求1所述的衬套薄壁零件加工变形的控制方法，其特征在于：采用夹具装夹夹持衬套薄壁零件，数控车夹持夹具心轴2实心部分，刀具沿轴向进刀，减小径向切削力。