一种用薄板材加工圆形工件的加工工艺

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年9期   作者:赵成寅
[导读] 圆形工件的加工一般备料棒材采用车床车制
        赵成寅
        贵州振华群英电器有限公司,贵州 贵阳 550018
        摘要:圆形工件的加工一般备料棒材采用车床车制,但是遇到特殊情况需要用料板料加工的话,一般不采用车床直接车制,因为车床车制方形坯料时是间断切削容易打坏车刀,且装夹、找正繁琐;板料厚度只能略大于工件厚度时,不能采用车床车制,因为没有搭子无法用四爪夹持。那么就得寻找新的加工工艺,采用线切割机床辅助,是解决以上问题的重要思路。
        
        关键词:车制板料;线切割;外观件

1 引言
        继电器中有一个圆形工件,厚度为3.5mm,是产品的外观件,工件简图如图1所示。继电器处于研发阶段,研发对于工件的要求就是要以最短的时间做出合格的工件,这么一个简单的车制件在本次研发阶段遇到一个难题,就是原材料库存没有合适的棒料,且采购部门也无法及时采购,采购周期长达1个半月,无法满足研发要求。库存只有最厚5mm的板料,所以只能用板料加工工件了,板料加工思路就是把板料转换成棒料,但是厚度又只有5mm,转换成棒料也没有夹持位,经全面考虑,决定先将板料按工件的最大外形加大2mm用线切割机床切坯料,再进行后面的工序。



2 工件分析及工艺方案确定
        工件简图如图1所示,该工件虽然简单,但是因没有适合的坯料,只能用线切割辅助加工。工件是外观件,若要用线切割按工件最大外形直接切出来,线切割加工时至少得切一修三才能达到表面粗糙度Ra0.8的要求,且切一修三肯定要留下线切割搭子,线切割搭子留在外圆面上是很难去除的;而且若把工件最大外形加工到位,后面的工序就只能用外形作为定位基准,很难满足工件同轴度的要求,所以只能用线切割按工件的最大外形加大2mm切坯料,然后再进行车制,其目的是给外形表面粗糙度留有余量,且可以在后面的工序加工出新的基准。
        综上所述,工艺方案确定为:线切割切坯料→夹持坯料车Φ44的台阶及Φ10的内孔→掉头夹持Φ44平端面→掉头夹持以Φ10的内孔为定位基准车外圆Φ60→镗孔、沉孔。
        
3工艺路线
3.1线切割切坯料
        线切割加工板料有一个优点,板料可以堆叠起来加工,可大幅提高生产效率。备料时板料尺寸按线切割工序简图如图2所示,线切割切坯料时把板料堆叠,用压板压紧后,按图2所示坯料尺寸切坯料,外形只用切一遍,表面粗糙度不做要求。



3.2夹持坯料车台阶及内孔
        夹持坯料车Φ44的台阶及Φ10的内孔,台阶及内孔是一刀车出来的,同轴度可控制在Φ0.05以内,且尺寸精度、表面粗糙度可以保证。夹持时为了省去找正时间,可以采用镗软爪的方式进行夹持,夹持部分2mm,如图3所示。实际加工时,不建议用数控车加工,因为数控车夹持力的调整不像普车可以人工调节,由于工件太薄,工件夹紧力过大工件会发生变形,夹紧力过小会有安全隐患,人工调节夹持力可使夹持力适中,工件既不会变形,车削时也不会发生工件飞出的危险。


3.3 掉头平端面
    若掉头想一次装夹平端面,又车外圆。只能采用Φ44定位,用软爪夹持。但是软爪夹持Φ44与Φ60的同轴度难以控制在Φ0.05以内。所以只能增加一道工序,本工序仅平端面,保证尺寸3.5。软爪夹持方法与图3一样,夹持住Φ44,并把Φ44的端面与软爪贴紧,以保证平出来的端面与之前车制的端面平行。
3.4 掉头车外圆
        前面的工序Φ44及Φ10同轴度已控制在Φ0.05以内,因Φ10的公差比Φ44严,所以在选择定位基准时,选择Φ10作为定位基准。自制夹具在车床夹头上不取出,保证夹具上的定位轴与车床主轴同轴,工件掉头用Φ10定位车外圆,以保证外圆对于Φ10的同轴度控制在Φ0.05以内,如图4所示。增加铜制垫圈是为了保护工件外观,以免锁紧时划伤。


3.5 镗孔、沉孔
        最后一步镗孔、沉孔,因孔距孔径的要求不高。所以镗孔、沉孔时可选择内孔或外圆作为定位基准都能达到要求。具体选择哪个定位基准依具体情况而定。
        
4 结束语
        对于加工时无法及时获取适合形态原材料的情况,可用另一种形态的原材料进行改制。本文简述了一种用板料改为棒料的工艺方法。因板料与棒料的加工基准不一样,所以在用板料加工时,一定要选择合适的定位基准或加工出适合的定位基准,以达工件尺寸等要求。本工艺方法解决了因缺料造成的麻烦,可为同行提供一定的参考。
        
参考文献:
[1] 傅水根. 机械制造工艺基础,北京,清华大学出版社,2004
[2] 华楚生. 机械制造技术基础,重庆,重庆大学出版社,2007
[3] 王先逵. 机械制造工艺学,北京,机械工业出版社,2007

        
    
    
   
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