一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，具体包括以下步骤：下料或成形毛坯；粗加工待加工件内外形；淬火；粗车内径；采用两层包裹式夹具夹紧工件内腔粗车外形；采用碟簧夹具夹紧工件内腔半精车外径；进行人工时效，保温；采用弹性气囊夹具夹紧工件内腔，精车外形；把精车外形后的工件放入半开式夹具中对内孔进行精加工。本发明专利技术通过采用各种夹具，实现了适用于薄壁淬硬件的定位夹紧，采用的加工工艺保证了加工精度，本发明专利技术适用于各种薄壁淬硬件加工、定位精度高、操作简单、装卸工件方便、夹紧力可均匀作用在装夹工件上、夹紧力可根据不同情况进行调整。适用各种薄壁淬硬件的定位和夹紧，加工范围广、适用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法
本专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法。
技术介绍
目前，我单位薄壁管壳类淬硬件使用35CrMnSiA钢管类材料，粗加工后进行淬火处理，抗拉强度大于1300Mpa。在使用数控车床批量生产过程中所使用的夹具装置，采用开槽涨瓦式开口夹瓦夹紧装置，对薄壁淬硬件进行夹紧。在加工过程中，为了方便工件在夹具上的装卸，夹瓦的内径尺寸和所装夹工件的外径尺寸同涨瓦的外径尺寸与所装夹的内径尺寸存在着一定间隙。由于液压类气动夹紧装置的夹紧力较大，夹具的夹瓦和工件接触面积小，夹紧力没有均匀的作用在工件表面上，产生变形，使生产中薄壁淬硬件产品的关键尺寸，在加工后经常处在上、下极限尺寸或出现超差问题。而且由于加工工艺过程不足，导致加工精度不高，质量不稳定废品率较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，解决了质量不稳定废品率较高的问题，还解决了薄壁管壳类淬硬件加工中出现的夹紧变形问题。本专利技术的技术方案为：一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形毛坯；S2、粗加工待加工件内外形；S3、淬火；S4、粗车内径；S5、采用两层包裹式夹具夹紧工件内腔，粗车外形，使形位公差达到0.07mm-0.10mm；S6、采用碟簧夹具夹紧工件内腔，半精车外径，切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.15-0.2)mm/r，吃刀深度ap＝(0.5-1)mm，使形位公差达到0.05mm-0.07mm；S7、进行人工时效，保温；S8、采用弹性气囊夹具夹紧工件内腔，精车外形，切削参数为：切削速度V＝(150-180)m/min，进给量f＝(0.1-0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1-0.2)mm，使形位公差达到0.02mm以内；S9、把精车外形后的工件放入半开式夹具中，夹具的内孔直径与工件外圆直径一致，压紧工件，对内孔进行精加工，切削参数为：切削速度V＝(150-180)m/min，进给量f＝(0.1-0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1-0.2)mm。有益效果：本专利技术采用的加工工艺保证了加工精度，在不同加工阶段，通过采用各种夹具，实现了适用于薄壁淬硬件的定位夹紧，应用于薄壁管壳类淬硬件等多种产品薄壁淬硬工件生产中，解决了对产品生产中薄壁淬硬件在夹紧力作用下产生的变形问题。本专利技术适用于各种薄壁淬硬件加工、定位精度高、操作简单、装卸工件方便、夹紧力可均匀作用在装夹工件上、夹紧力可根据不同情况进行调整。适用各种薄壁淬硬件的定位和夹紧，加工范围广、适用性强。附图说明图1为本专利技术的两层包裹式夹具实施例结构图图2为本专利技术的碟簧夹紧夹具实施例结构图图3为本专利技术的气囊弹性夹具实施例结构图图4为本专利技术的半开式夹具实施例结构图；图5为图4的右视图；图6为图4的B-B视图；图7为压盖的剖视图；图8为图7的D-D视图；图9为图7的E-E视图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本专利技术提供一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形毛坯本零件采用管料35CrMnSiA加工，若零件结构不宜采用管料加工，为了避免材料浪费，对于不需要承受高过载。若零件需承受一定高过载，其综合机械性能有相应要求，则在能够节约成本的前提下可考虑采用模锻成型毛坯，但须根据产品设计要求提出相应的毛坯制作技术要求。S2、普车粗加工内外形，外形按成品尺寸留量2.5mm，内孔按成品尺寸留量3mm，工件全长留量4mm。切削参数为：切削速度V＝(130-200)m/min，进给量f＝(0.3-0.4)mm/r，吃刀深度ap＝(3-5)mm。使用冷却液充分冷却。S3、淬火淬火温度880℃，保温1-1.5h，油冷20℃-80℃8分钟，回火460℃-500℃，保温1.5h-2h，抗拉强度1100-1200MPa。S4、粗车内径使用数控机床的液压卡盘上的扇形卡爪，卡爪在机床上进行自车，使得卡爪的弧形与工件外圆完全吻合，保证装夹后卡爪的扇形面与工件完全接触。内孔按成品尺寸留量2mm，切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.3-0.4)mm/r，吃刀深度ap＝(3-5)mm。S5、粗车外形粗加工采用数控机床，由于原材料为薄壁管料，采用两层包裹式夹具，最外层弹性夹瓦为高强度弹簧钢65Mn热处理后硬度可达HRC50-55,夹瓦外表面在热处理后再磨床上精加工，表面粗糙度可达Ra0.8，保证磨削后的尺寸完美契合工件的内孔。刀具刀尖圆弧为R0.4mm。粗加工的加工余量在直径方向上为(1.5-2)mm，端面为(2-3)mm。切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.2-0.3)mm/r，吃刀深度ap＝(1.5-2)mm。所述两层包裹式夹具包括第一法兰盘1、螺钉2、第一本体3、螺钉4、涨瓦5、涨块6、第一拉芯7、涨圈8和第一挡板9；第一法兰盘1的后端与机床主轴相连接，前端通过螺钉2连接了第一本体3，本体从后向前为直径渐小的圆锥面；第一拉芯7设置在本体内通过机床主轴带动其前后运动；在第一本体3外装有涨块6，涨块的内表面与本体的外圆锥面相匹配，涨块的外表面为圆柱面；涨块6前端通过第一挡板9与第一拉芯7固定连接；在涨块6上固定3个涨圈8，在涨圈8上套有涨瓦5，涨瓦5通过螺钉4连接在第一本体3上。将工件套在涨瓦5上，靠紧定位，第一拉芯7带动第一挡板9拉动涨块6向主轴方向运动，同时通过滑动使涨瓦5涨紧，夹紧工件。采用该夹具加工精度以及形位公差可达0.07mm-0.10mm，适用于工件壁厚7mm-9mm的大批量工件的外形半精加工工序或精度要求不高的工件的最终外形加工工序。S6、半精车外径半精车外径采用数控机床，使用碟簧夹具，通过涨块6与涨瓦5的2次传递，最大限度的减小上弹体内腔的受力情况，使碟簧产生受力变形后，使碟簧的外径产生0.3-0.5mm稳定可靠的弹性圆周变形均匀的作用在工件内腔的表面上，夹紧工件。工件的变形小，且为弹性变形。切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.15-0.2)mm/r，吃刀深度ap＝(0.5-1)mm。所述碟簧夹具包括第一第二法兰盘10、螺钉11、第二本体12、第二拉芯13、碟簧14、保护套15、第二挡板16和密封圈17；第一第二法兰盘10的一端与机床主轴相连接，另一端通过螺钉11连接了第二本体12，在第二本体12中通过滑动配合安装了第二拉芯13，第二拉芯13一端与主轴油缸相连，另一端连接了第二挡板16，在第二挡板16上面安装了密封圈17，碟簧14与保护套15交替穿插在拉芯上，位于第二本体12另一端与第二挡板16之间；保护套15保护了第二本体12与第二拉芯13，同时可以调整碟簧14的夹紧位置，夹紧宽度，保护薄壁筒形件内腔的受力面积与接触点位置。碟簧14为多点圆周接触。将薄壁筒形件套在夹具上，开口端靠紧本体的定位面，油缸带动拉芯使碟簧夹紧工件，完成装夹，开始加工。加工完成后取下工件即可。加工精度以及形位公差可达0.05mm-0.07mm，适用壁厚大于6mm的大批量工件的外形精加工工序，或是高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形毛坯；S2、粗加工待加工件内外形；S3、淬火；S4、粗车内径；S5、采用两层包裹式夹具夹紧工件内腔，粗车外形，使形位公差达到0.07mm‑0.10mm；S6、采用碟簧夹具夹紧工件内腔，半精车外径，切削参数为：切削速度V＝(130‑150)m/min，进给量f＝(0.15‑0.2)mm/r，吃刀深度ap＝(0.5‑1)mm，使形位公差达到0.05mm‑0.07mm；S7、进行人工时效，保温；S8、采用弹性气囊夹具夹紧工件内腔，精车外形，切削参数为：切削速度V＝(150‑180)m/min，进给量f＝(0.1‑0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1‑0.2)mm，使形位公差达到0.02mm以内；S9、把精车外形后的工件放入半开式夹具中，夹具的内孔直径与工件外圆直径一致，压紧工件，对内孔进行精加工，切削参数为：切削速度V＝(150‑180)m/min，进给量f＝(0.1‑0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1‑0.2)mm。

【技术特征摘要】
1.一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形毛坯；S2、粗加工待加工件内外形；S3、淬火；S4、粗车内径；S5、采用两层包裹式夹具夹紧工件内腔，粗车外形，使形位公差达到0.07mm-0.10mm；S6、采用碟簧夹具夹紧工件内腔，半精车外径，切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.15-0.2)mm/r，吃刀深度ap＝(0.5-1)mm，使形位公差达到0.05mm-0.07mm；S7、进行人工时效，保温；S8、采用弹性气囊夹具夹紧工件内腔，精车外形，切削参数为：切削速度V＝(150-180)m/min，进给量f＝(0.1-0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1-0.2)mm，使形位公差达到0.02mm以内；S9、把精车外形后的工件放入半开式夹具中，夹具的内孔直径与工件外圆直径一致，压紧工件，对内孔进行精加工，切削参数为：切削速度V＝(150-180)m/min，进给量f＝(0.1-0.15)mm/r，吃刀深度ap＝(0.1-0.2)mm。2.根据权利要求1所述的一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：S2中，待加工件外形按成品尺寸留量2.5mm，内孔按成品尺寸留量3mm，工件全长留量4mm。3.根据权利要求1所述的一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：S3中，淬火温度880℃，保温1-1.5h，油冷20℃-80℃8分钟，回火460℃-500℃，保温1.5h-2h。4.根据权利要求1所述的一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：所述两层包裹式夹具包括第一法兰盘(1)、第一本体(3)、涨瓦(5)、涨块(6)、第一拉芯(7)、涨圈(8)和第一挡板(9)；第一法兰盘(1)前端与第一本体(3)固定连接，本体从后向前为直径渐小的圆锥面；第一拉芯(7)设置在本体内；在第一本体(3)外装有涨块(6)，涨块(6)前端通过第一挡板(9)与第一拉芯(7)的前端固定连接；在涨块(6)上固定多个涨圈(8)，在涨圈(8)上套有涨瓦(5)，涨瓦(5)固定在第一本体(3)上。5.根据权利要求1所述的一种薄壁管壳类淬硬件的加工方法，其特征在于：S5中，刀具刀尖圆弧为R0.4mm，粗加工的加工余量在直径方向上为(1.5-2)mm，端面为(2-3)mm；切削参数为：切削速度V＝(130-150)m/min，进给量f＝(0.2-0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥志，王陆宁，杜强，曹胜义，闫绍国，毕达尉，薛志馨，王秋菊，李蕴涵，王德宽，吴兆春，刘飞龙，杨峰，孟宪伟，
申请(专利权)人：齐齐哈尔建华机械有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23