一种铝筒件加工方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术公开了一种铝筒件加工方法，具体包括以下步骤：下料或成形铝筒件毛坯、粗加工铝筒件毛坯外径及工件全长、粗车铝筒件内孔、稳定性处理、精车外形、精车内孔、完工检验。本发明专利技术保证了精密薄壁铝筒件加工精度，在不同加工阶段，通过采用各种夹具，实现了精密薄壁铝筒件的定位夹紧，解决了对产品生产中精密薄壁铝筒件在夹紧力作用下产生的变形问题。可以加工3‑6mm壁厚的铝筒件，尺寸公差在0.05mm以内，形状和位置公差也能保证在0.05mm以内，本发明专利技术适用于各种精密薄壁铝筒件加工、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。

【技术实现步骤摘要】
一种铝筒件加工方法
本专利技术属于机械加工领域，具体涉及一种铝筒件加工方法，尤其是一种精密薄壁铝筒件的加工方法。
技术介绍
目前，精密薄壁铝筒件加工一般都采用普通车床或数控机床，采用通用夹具和专用夹具用径向夹紧的方法装夹，在切削力、内应力、夹紧力、切削热的共同作用下极易产生变形，达不到工件尺寸、形状精度要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝筒件加工方法，解决精密薄壁铝筒件加工过程中产生变形的问题。本专利技术的技术方案为：一种铝筒件加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形铝筒件毛坯；S2、粗加工铝筒件毛坯外径及工件全长；S3、将铝筒件毛坯放入粗车铝筒件内孔夹具内，在机床上使用装夹粗、精车铝筒件内孔夹具夹紧粗车铝筒件内孔夹具的方式粗车铝筒件内孔；装夹粗、精车铝筒件内孔夹具包括法兰盘17、本体19、拉销21、滑芯22、定位套18、定位块23、锥套24和夹瓦25；法兰盘17、定位套18、本体19依次固定连接为一体；滑芯22位于定位套18的中心孔内，定位套18前端与定位块23螺纹连接；本体19前端内孔固定有锥套24，夹瓦25设置在锥套内，其后端通过拉销21与滑芯22固定连接，拉销能在定位套的限位孔内前后移动；夹瓦25的外锥面与锥套的内锥面相匹配；S4、稳定性处理；S5、采用精车铝筒件弹性气囊夹具，将工件装在夹具本体的定位台和定位挡环的定位面上，实现对工件的定位，通过对设置在夹具本体上的气囊6充气，把工件撑紧，然后精车铝筒件外形；S6、精车内孔：采用基准外圆定位、轴向螺纹压紧方式将工件装入精车铝筒件内孔夹具内，然后通过粗、精车铝筒件内孔夹具的夹瓦25夹紧精车铝筒件内孔夹具的一端，另一端使用整体式中心架的套圈32靠紧在精车铝筒件内孔夹具主体14的外锥面上，完成装夹，调用减振刀具对铝筒件进行精车内孔加工；加工余量在直径方向上为(0.5-1)mm，端面为(0.2-0.5)mm，切削参数为：切削速度V＝(300-380)m/min，进给量f＝(0.05-0.1)mm/r，吃刀深度ap＝(0.05-0.15)mm；S7、完工检验。有益效果：本专利技术保证了精密薄壁铝筒件加工精度，在不同加工阶段，通过采用各种夹具，实现了精密薄壁铝筒件的定位夹紧，解决了对产品生产中精密薄壁铝筒件在夹紧力作用下产生的变形问题。可以加工3-6mm壁厚的铝筒件，尺寸公差在0.05mm以内，形状和位置公差也能保证在0.05mm以内，本专利技术适用于各种精密薄壁铝筒件加工、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粗车铝筒件外径及全长涨瓦夹具结构示意图图2粗车铝筒件内孔夹具结构示意图图3精车铝筒件弹性气囊夹具结构示意图图4精车铝筒件内孔夹具结构示意图图5装夹粗、精车铝筒件内孔夹具结构示意图图6支撑粗精车铝筒件内孔夹具的整体式中心架结构示意图图7减振刀具装置结构示意图图8粗车铝筒件内径及全长具体实施结构示意图图9精车铝筒件外径及全长具体实施结构示意图图10精车铝筒件内孔的具体实施结构示意图。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铝筒件加工方法，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，综合机械性能无特殊要求的零件，可采用铸造成型毛坯。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、粗车铝筒件外径：先将铝筒件毛坯标准规格铝管放入全长涨瓦夹具上，用前、后顶尖28双顶，在车床上粗加工外径及工件全长，粗加工采用普通机床，由于原材料为薄壁管料，采用一种全长涨瓦夹具1放入工件中，如图1所示，涨瓦为高强度弹簧钢65Mn热处理后硬度可达HRC50-55,涨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。粗加工选用的刀片为可转位刀片TCMT160404-PR，刀具刀尖圆弧为R0.4mm。粗加工的加工余量在直径方向上为(3-4)mm，端面为(3-4)mm。切削参数为：切削速度V＝(180-250)m/min，进给量f＝(0.2-0.3)mm/r，吃刀深度ap＝(1.5-2)mm。S3、粗车铝筒件内孔粗车内孔工序采用普通机床或数控机床，由于工件为薄壁管料，采用正常方式夹紧会造成工件变形，尺寸超差，同轴度无法保证，故我们采用了一种粗车铝筒件内孔夹具2，如图2所示，在机床上使用装夹粗、精车铝筒件内孔夹具夹紧粗车铝筒件内孔夹具的方式进行加工，粗车铝筒件内孔夹具采用高级优质碳素工具钢T8A，其淬火后的硬度可达HRC55,粗车铝筒件内孔夹具的壁厚达到18mm，能够保证其强度要求，粗车铝筒件内孔夹具经粗车，淬火，精车，磨削等多道工序反复加工，其圆跳动小于0.02mm，内外同轴度小于0.02mm，表面粗糙度达到Ra0.8，能够保证反复装夹拆卸后的精度，满足生产加工要求。如图5所示，装夹粗、精车铝筒件内孔夹具包括法兰盘17、螺钉20、本体19、拉销21、滑芯22、定位套18、定位块23、锥套24、夹瓦25、法兰盘17、定位套18、本体19依次通过螺钉固定连接为一体；滑芯22位于定位套18的中心孔内，其后端与主轴油缸固定连接；法兰盘17后端与机床主轴端连接，定位套18前端与定位块23螺纹连接；本体19前端内孔固定有锥套24，夹瓦25设置在锥套内，其后端通过拉销21与滑芯22固定连接，拉销能在定位套的限位孔内前后移动；定位块用于定位工件轴向尺寸，可根据工件尺寸进行更换。夹瓦25为外锥面结构，与锥套的内锥面相匹配；在本体上安装了防止拉销脱出的丝堵。夹瓦25前端沿圆周均布多个缝隙，便于夹瓦发生弹性变形夹紧工件；机床主轴油缸带动滑芯在定位套中滑动，主轴油缸通过带动滑芯拉动拉销连同夹瓦的斜面在本体内与锥套的斜面相互滑动，径向运动夹紧工件。工件放入粗车铝筒件内孔夹具2中，两端通过限位块3、4限位后，整体放入装夹粗、精车铝筒件内孔夹具本体的内孔中被夹紧；该工序的加工余量在直径方向上为(2-3)mm，端面为(1-2)mm。切削参数为：切削速度V＝(180-250)m/min，进给量f＝(0.2-0.3)mm/r，吃刀深度ap＝(1.5-2)mm。S4、稳定性处理稳定处理一般为冷热循环或冷热冲击时效。稳定处理工艺过程及参数一般为：先进行冷却，温度为-100℃，保温2h，空冷回温至室温后保持大于3h，再进行热时效，温度为，保温2-3h，炉冷至80℃后可空冷。应根据零部件结构及技术要求确定稳定处理循环次数/工序位置及加工参数。S5、精车外形工序在稳定性处理后进行精车外形工序加工，由于该工序为精车工序，加工完成的尺寸为成品尺寸固精基准应选用精度较高/状态稳定/冷却充分的设备完成加工。夹具设计时应考虑提高定位尺寸精度要求。加工过程中应保证零件基准定位尺寸的加工一致性，确保精加工时零件与夹具定位部分达到最佳配合状态。因此我们专门设计了精车铝筒件弹性气囊夹具。为了解决大批量较高精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝筒件加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形铝筒件毛坯；S2、粗加工铝筒件毛坯外径及工件全长；S3、将铝筒件毛坯放入粗车铝筒件内孔夹具内，在机床上使用装夹粗、精车铝筒件内孔夹具夹紧粗车铝筒件内孔夹具的方式粗车铝筒件内孔；装夹粗、精车铝筒件内孔夹具包括法兰盘17、本体19、拉销21、滑芯22、定位套18、定位块23、锥套24和夹瓦25；法兰盘17、定位套18、本体19依次固定连接为一体；滑芯22位于定位套18的中心孔内，定位套18前端与定位块23螺纹连接；本体19前端内孔固定有锥套24，夹瓦25设置在锥套内，其后端通过拉销21与滑芯22固定连接，拉销能在定位套的限位孔内前后移动；夹瓦25的外锥面与锥套的内锥面相匹配；S4、稳定性处理；S5、采用精车铝筒件弹性气囊夹具，将工件装在夹具本体的定位台和定位挡环的定位面上，实现对工件的定位，通过对设置在夹具本体上的气囊6充气，把工件撑紧，然后精车铝筒件外形；S6、精车内孔：采用基准外圆定位、轴向螺纹压紧方式将工件装入精车铝筒件内孔夹具内，然后通过粗、精车铝筒件内孔夹具的夹瓦25夹紧精车铝筒件内孔夹具的一端，另一端使用整体式中心架的套圈32靠紧在精车铝筒件内孔夹具主体14的外锥面上，完成装夹，调用减振刀具对铝筒件进行精车内孔加工；加工余量在直径方向上为(0.5‑1)mm，端面为(0.2‑0.5)mm，切削参数为：切削速度V＝(300‑380)m/min，进给量f＝(0.05‑0.1)mm/r，吃刀深度ap＝(0.05‑0.15)mm；S7、完工检验。...

【技术特征摘要】
1.一种铝筒件加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1、下料或成形铝筒件毛坯；S2、粗加工铝筒件毛坯外径及工件全长；S3、将铝筒件毛坯放入粗车铝筒件内孔夹具内，在机床上使用装夹粗、精车铝筒件内孔夹具夹紧粗车铝筒件内孔夹具的方式粗车铝筒件内孔；装夹粗、精车铝筒件内孔夹具包括法兰盘17、本体19、拉销21、滑芯22、定位套18、定位块23、锥套24和夹瓦25；法兰盘17、定位套18、本体19依次固定连接为一体；滑芯22位于定位套18的中心孔内，定位套18前端与定位块23螺纹连接；本体19前端内孔固定有锥套24，夹瓦25设置在锥套内，其后端通过拉销21与滑芯22固定连接，拉销能在定位套的限位孔内前后移动；夹瓦25的外锥面与锥套的内锥面相匹配；S4、稳定性处理；S5、采用精车铝筒件弹性气囊夹具，将工件装在夹具本体的定位台和定位挡环的定位面上，实现对工件的定位，通过对设置在夹具本体上的气囊6充气，把工件撑紧，然后精车铝筒件外形；S6、精车内孔：采用基准外圆定位、轴向螺纹压紧方式将工件装入精车铝筒件内孔夹具内，然后通过粗、精车铝筒件内孔夹具的夹瓦25夹紧精车铝筒件内孔夹具的一端，另一端使用整体式中心架的套圈32靠紧在精车铝筒件内孔夹具主体14的外锥面上，完成装夹，调用减振刀具对铝筒件进行精车内孔加工；加工余量在直径方向上为(0.5-1)mm，端面为(0.2-0.5)mm，切削参数为：切削速度V＝(300-380)m/min，进给量f＝(0.05-0.1)mm/r，吃刀深度ap＝(0.05-0.15)mm；S7、完工检验。2.根据权利要求1所述的一种铝筒件加工方法，其特征在于：S2中，先将铝筒件毛坯标准规格铝管放入全长涨瓦夹具上，用前、后顶尖双顶，在车床上粗加工外径及工件全长，粗加工的加工余量在直径方向上为(3-4)mm，端面为(3-4)mm；切削参数为：切削速度V＝(180-250)m/min，进给量f＝(0.2-0.3)mm/r，吃刀深度ap＝(1.5-2)mm。3.根据权利要求1所述的一种铝筒件加工方法，其特征在于：粗车铝筒件内孔夹具和精车铝筒件内孔夹具均采用高级优质碳素工具钢T8A，其淬火后的硬度可达HRC55,...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥志，王陆宁，薛志馨，杜强，曹胜义，李金富，闫绍国，毕达尉，陈常禄，王秋菊，李蕴涵，王德宽，吴兆春，刘飞龙，龚锐，
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