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精密孔加工結構及問題分析

更新時間:2018-02-27   點擊次數:1679次
  精密孔加工機床傳統鉸孔,機床上鉸孔效率高、穩定性好,理論上彌補了手工鉸孔時與待加工孔的垂直保障問題,能夠更好地保證孔徑公差。需分工步而進行,鉆鏜底孔、鉸孔,機床與刀具的連接系統定位誤差,鉸孔與原底孔存在位置偏差,易導致孔徑超差,機床主軸、鉸刀刀柄、夾頭、卡簧、鉸刀之間連接等均有不同程度的偏差,加工狀態鉸刀與主軸中心有一定的偏心量,加工模式形同鏜刀加工,這也是為什么機床鉸孔直徑經常大于鉸刀實際尺寸的原因所在,偏心量越大,加工出來的尺寸相對越大。
 
  精密孔加工零件結構及問題分析,某機匣類零件結構,該零件為薄璧環形件,材料2Cr13,材料硬度HBS=241-341,直徑530mm,加工工藝較為復雜,經分析主要存在如下難點,孔直徑公差嚴,共2組孔40處ф5.4-0.024/-0.016,40處ф6-0.016/-0.024,80個孔公差0.008mm,孔位置度要求0.1。精度要求高,加工過程中刀具磨損、主軸跳動、切屑參數的微小影響,都易導致孔徑公差0.008mm超差,孔數量多,加大加工難度。由于孔公差嚴,在*個孔徑加工調整后,后續孔徑加工由于各種因素影響也會發生變化,如:刀具磨損、溫度影響、冷卻液影響、工作臺區域性精度影響等。加工中可變因素的累積影響往往超過孔徑公差0.008mm要求,因而需要細心研究分析,尋找*加工方案。40處ф5.4-0.024/-0.016是精密臺階孔,臺階處有倒角,增加尺寸精度保證的難度。刀具設計要增加端面刃,加工過程刀刃切削孔徑的同時切削孔端面,是一個復合加工形式,徑向與軸向的受力不均極易導致孔徑超差。
 
  研究內容,工藝技術研究:工步設計,鉆、擴、鏜、鉸等工藝的順序安排、余量設定、加工參數試驗與選擇。整個加工過程中鏜鉸孔工藝對于尺寸一致性的控制研究。鏜、鉸孔復合加工技術研究。加工過程中刀柄與主軸連接對孔徑尺寸精度的影響研究。本項目孔徑公差0.008mm,屬于高精度精密尺寸,按常規的鏜鉸孔工藝方法保證不了該公差要求。數控鏜床一般的鉸孔加工能力,可以達到0.02mm,再提升則難度非常大,即使鉸刀尺寸非常合理準確,也無法保證孔徑公差。
 
  經過分析,關鍵在于鉸孔時的孔位“對正”誤差,導致孔徑易變大。在鏜孔與鉸孔兩個工步之間,會有重復定位誤差,這由機床的自身精度所決定的。另外,主軸與刀柄的鏈接、不同刀具、不同工步之間的誤差,均會引起工步間的孔位不“對正”,結果就會出現加工完成后,孔徑部分合格部分偏離公差范圍,一致性較差。對于公差0.02~0.05mm的孔徑,這個精度可以加工出合格零件,但對于本項目零件要求的公差0.008mm,則無法滿足要求。所以,本項目要解決的關鍵技術點是,消除鉸孔與鏜孔間的孔位“對正”問題。
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