[发明专利]一种超长超薄套类零件的加工方法及装置

说明书

本发明涉及机械加工及夹具技术领域，具体地说是一种超长超薄套类零件的加工方法及装置。本发明采用车削加工方式，内孔终加工在立式数控车床完成，外圆终加工在卧式数控车床完成，加工顺序先孔后外圆，内孔加工采用开缝套筒装夹，外圆加工采用改变夹紧力方向的薄壁套专用装置装夹等技术方案，具体由粗车外圆、车内孔和精车外圆三个工序完成超长超薄套类零件的加工。薄壁套专用装置由安装芯轴、定位套、压板、垫圈和压紧螺母组成，将夹紧力方向由径向变为轴向。采用开缝套筒、薄壁套专用装置保证了超长超薄套类零件内孔和外圆的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙度要求。其有益效果是：工艺方法简单，用一种加工方式就可完成，生产效率和加工质量高。

技术领域

本发明涉及机械加工及夹具技术领域，是一种保证薄壁套类零件制造质量及生产效率的工艺方法，具体地说是一种超长超薄套类零件的加工方法及装置。

背景技术

现有一种套筒类零件，如图1所示，为某航飞机的风帽安装套管，材质为不锈钢，其制造精度在产品组装中起关键作用。该套筒类零件一端为台阶状，外圆直径Φ149.15mm，壁厚为0.525mm,深度达366mm，内外圆粗糙度0.8μm，圆度不大于0.05mm，内外圆对台阶内孔同轴度不大于0.03mm，因此该套管属于一种超长超薄套类零件，在薄壁的内孔、外圆表面不仅有尺寸、形状精度要求，还有较高的位置精度和较小的粗糙度值要求，常用薄壁套的加工方法，难以克服夹紧力、切削力及切削热等引起的变形，无法保证形位加工精度，由于是台阶孔也不能采取镗、磨等加工方法保证表面粗糙度。

发明内容

本发明的目的是提供一种超长超薄套类零件的加工方法及装置，以解决现有技术中存在的问题，保证超长超薄套类零件的形状、位置及表面加工精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：加工方式选择车削加工，内孔终加工在立式数控车床完成，外圆终加工在卧式数控车床完成；加工顺序采用先终加工内孔，再以内孔定位加工外圆，即先孔后外圆顺序；加工内孔采用开缝套筒装夹，加工外圆采用改变夹紧力方向的薄壁套专用装置装夹。具体包括以下步骤：

a、粗车外圆：在数控立车装夹内孔，车外圆至Φ155，保证工件外圆长度方向的直线度、圆度和垂直度，做为车内孔时的基准；

b、车内孔：在立式数控车床上用三爪卡盘通过开缝套筒1装夹超长超薄套零件2的台阶处外圆，刀具使用高强度内孔车刀3，刀片采用小后角、大前角、圆角为R0.2～0.4的镀层刀片，切削转速为100r/min，切削深度为2mm，进给量为0.2mm/r，每切削一次，切削深度递减0.5mm，直至加工余量到0.5mm时，切削转速不变，切削深度变为0.1mm，进给量变为0.1～0.15mm/r，完成台阶内孔、薄壁内孔和端面的加工，控制薄壁内孔的加工公差范围即符合尺寸公差要求又与薄壁套专用装置的安装芯轴4定位外圆配合间隙为0～0.01mm。

c、精车外圆：将工件安装在薄壁套专用装置上，在卧式数控车床用三爪卡盘和顶尖装夹薄壁套专用装置，切削转速为350～400r/min，切削深度为0.5mm，进给量为0.1～0.15mm/r，在接近薄壁厚2mm时，切削转速不变，切削深度变为0.1～0.2mm，进给量为0.1mm/r，车削外圆至设计尺寸。