一种薄壁内腔细长轴零件的加工方法技术

本发明专利技术提供了一种薄壁内腔细长轴零件的加工方法，所述的加工方法包括如下步骤：a）粗加工零件两侧键槽，b）低温退火热处理零件，c）精铣零件薄壁内腔键槽。本发明专利技术揭示了一种薄壁内腔细长轴零件的加工方法，该加工方法操作简单方便，通过控制刀具几何参数、选取科学的切削用量和增加辅助夹具，既保证了零件的加工精度和表面质量，又大大提高了零件的加工效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种零件加工方法，具体涉及，属于机械加工

技术介绍
薄壁内腔细长轴零件是指轴的长度与直径之比大于25并在轴上进行如切削键槽等加工项目的零件。它是机器上的重要零件之一，也是在机械加工中较为常见的零件。这种零件能够连接机器上的传动零件，使传动零件具有相对确定的位置并传递运动和扭矩，如机床上细长传动轴、车床上的丝杠、光杆等都属于这一类零件。目前，在薄壁内腔细长轴零件的加工中，应用的加工方法存在很多不足，如:存在加工余量大、刚度不足、在切削加工过程中极易产生振动、弯曲变形等问题，从而造成尺寸和形状位置误差增大，进而影响到加工精度，且降低了加工效率。由于加工工艺方法和加工条件是影响薄壁内腔细长轴零件加工质量的主要因素，故采用合理的加工工艺方法，控制切削振动是防止细长轴薄壁零件加工变形，提高加工精度的重要途径。
技术实现思路
针对上述需求，本专利技术提供了，该加工方法操作简单方便，通过控制刀具几何参数、选取科学的切削用量和增加辅助夹具，既保证了零件的加工精度和表面质量，又大大提高了零件的加工效率。本专利技术是，所述的加工方法包括如下步骤:a)粗加工零件两侧键槽，b)低温退火热处理零件，c)精铣零件薄壁内腔键槽。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a)中，粗加工零件两侧键槽包括如下步骤:1)在数控车床上粗车细长轴零件，粗车留至2mm的加工余量并切断；2)在数控铣床上加工细长轴零件的一侧键槽内腔；3)旋转180°后采用相同切削深度加工另一侧键槽内腔。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤b)中，低温退火热处理零件包括如下步骤:1)在140°C?150°C温度下低温退火热处理粗加工后的细长轴零件；2)在60V?65°C温度下保温4?5h。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤c)中，精铣零件薄壁内腔键槽包括如下步骤:1)采用一夹一顶加中间夹持的装夹方法定位细长轴零件；2)调整数控铣床的的刀具几何角度；3)优化数控铣床的切削用量参数，精准铣削零件薄壁内腔键槽。在本专利技术一较佳实施例中，所述的一夹一顶加中间夹持的装夹方法是将细长轴零件的一端采用分度头三爪卡盘夹紧，另一端使用活动顶尖进行定位夹紧，中间位置采用辅助虎钳夹紧支撑。在本专利技术一较佳实施例中，所述的刀具几何角度可以调整为:前角15°?18°，后角18°?22°，主偏角85°?90°，副偏角10°?12°，刃倾角10°?15°。在本专利技术一较佳实施例中，所述的切削用量参数可以优化为:主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/齿，背吃刀量0.2mm，切削速度70m/min。本专利技术揭示了，该加工方法操作简单方便，通过控制刀具几何参数、选取科学的切削用量和增加辅助夹具，既保证了零件的加工精度和表面质量，又大大提高了零件的加工效率。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步详细的说明: 图1是本专利技术实施例薄壁内腔细长轴零件的加工方法的工序步骤图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。图1是本专利技术实施例薄壁内腔细长轴零件的加工方法的工序步骤图；该加工方法包括如下步骤:a)粗加工零件两侧键槽，b)低温退火热处理零件，c)精铣零件薄壁内腔键槽。实施例1 具体加工方法如下: a)粗加工零件两侧键槽，先采用一夹一顶的装夹方法将薄壁内腔细长轴零件的一端用分度头三爪卡盘夹紧，另一端用活动顶尖进行定位夹紧，再采用高速切削加工工艺在数控车床上粗车细长轴零件，粗车留至2mm的加工余量并切断；然后在数控铣床上加工细长轴零件的一侧键槽内腔，其装夹定位仍旧采用一夹一顶的装夹方法；之后，将细长轴零件旋转180°，采用相同切削深度加工另一侧键槽内腔；就这样采用均匀分层、反复旋转、对称去除余量的粗加工方法，完成两侧键槽的粗加工，两个键槽加工面单边留有的加工余量。b)低温退火热处理零件，先在140°C温度下低温退火热处理粗加工后的细长轴零件；然后在60°C温度下将低温退火热处理后的细长轴零件保温5h。由于零件在粗加工后会有残余内应力，为消除残余内应力对加工精度的影响，防止精加工过程中产生过大的应力变形，先通过低温退火热处理零件，去除大部分的残余应力，再通过一定时间的保温处理，将剩余部分的应力完全释放。c)精铣零件薄壁内腔键槽，先将细长轴零件的一端采用分度头三爪卡盘夹紧，另一端使用活动顶尖进行定位夹紧，中间位置采用辅助虎钳夹紧支撑，这种一夹一顶加中间夹持的装夹方法可以保证细长轴零件完全定位和可靠夹紧，能在切削加工时较好的抵抗切削力，有效避免加工颤振、加工面波纹、铣刀崩刃、零件松动等情况的发生，进而保证加工精度；然后将数控铣床的的刀具几何角度调整为:前角15°，后角18°，主偏角85°，副偏角10°，刃倾角10°，这些刀具几何角度能很好的降低颤振，改善切削条件，提高加工质量；随后将数控铣床的切削用量参数优化为:主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/齿，背吃刀量0.2mm，切削速度70m/min，这些切削用量参数可使颤振效果降低到最理想状态，从而保证能达到最好的切削加工质量，同时也能保证达到最高的切削加工效率，之后根据优化的切削用量参数对零件薄壁内腔键槽进行精准铣削。实施例2 具体加工方法如下: a)粗加工零件两侧键槽，先采用一夹一顶的装夹方法将薄壁内腔细长轴零件的一端用分度头三爪卡盘夹紧，另一端用活动顶尖进行定位夹紧，再采用高速切削加工工艺在数控车床上粗车细长轴零件，粗车留至2mm的加工余量并切断；然后在数控铣床上加工细长轴零件的一侧键槽内腔，其装夹定位仍旧采用一夹一顶的装夹方法；之后，将细长轴零件旋转180°，采用相同切削深度加工另一侧键槽内腔；就这样采用均匀分层、反复旋转、对称去除余量的粗加工方法，完成两侧键槽的粗加工，两个键槽加工面单边留有的加工余量。b)低温退火热处理零件，先在150°C温度下低温退火热处理粗加工后的细长轴零件；然后在65°C温度下将低温退火热处理后的细长轴零件保温4h。由于零件在粗加工后会有残余内应力，为消除残余内应力对加工精度的影响，防止精加工过程中产生过大的应力变形，先通过低温退火热处理零件，去除大部分的残余应力，再通过一定时间的保温处理，将剩余部分的应力完全释放。c)精铣零件薄壁内腔键槽，先将细长轴零件的一端采用分度头三爪卡盘夹紧，另一端使用活动顶尖进行定位夹紧，中间位置采用辅助虎钳夹紧支撑，这种一夹一顶加中间夹持的装夹方法可以保证细长轴零件完全定位和可靠夹紧，能在切削加工时较好的抵抗切削力，有效避免加工颤振、加工面波纹、铣刀崩刃、零件松动等情况的发生，进而保证加工精度；然后将数控铣床的的刀具几何角度调整为:前角18°，后角22°，主偏角90°，副偏角12°，刃倾角15°，这些刀具几何角度能很好的降低颤振，改善切削条件，提高加工质量；随后将数控铣床的切削用量参数优化为:主轴转速1000r/min，进给量0.1mm/齿，背吃刀量0.2mm，切削速度70m/min，这些切削用量参数可使颤振效果降低到最理想状态，从而保证能达到最好的切削加工质量，同时也能保证达到最高的切削加工效率，之后根据优化的切削用量参数对零本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄壁内腔细长轴零件的加工方法，其特征在于，所述的加工方法包括如下步骤：a）粗加工零件两侧键槽，b）低温退火热处理零件，c）精铣零件薄壁内腔键槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾建青，
申请(专利权)人：常熟市淼泉压缩机配件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32