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地磅廠家關于異形天平支桿的加工工藝

時間:2017-04-07 01:54:45   點擊數:

地磅廠家關于異形天平支桿的加工工藝

天平支桿是風洞測力試驗中常用的一種重要部件文中針對一根異形天平支桿,進行工藝分析,制定合理的加工

 

方案該支桿加工的成功案例,為以后類似零件的加工提供了可借鑒的經驗

0  引  言





3)線切割加工支桿前端的正反楔孔后端的平臺面4

天平支桿是風洞測力試驗中常用的一種重要部件,

電火花加工支桿前端內錐面上的鍵槽5)鉆削加工支

測力部件通過天平天平支桿與風洞支架(或模型)相連

桿上走線孔和線切割加工所用的穿絲孔6)銑削加工支

天平支桿與天平連接端的軸線和與風洞支架(或模型)連

桿中部偏30°過渡錐和支桿走線槽7)熱處理與表面處

接端的軸線通常是同軸的,但也常遇到一些異形天平支

根據材料性能和圖樣要求進行相應的熱處理和表面

桿,它們兩端軸線不同軸本文中講述的是一根反 Z”

處理

形異形支桿的加工方法




從上面支桿的結構和工藝分析中可以看出,支桿的

1  天平支桿工藝分析





加工主要存在有以下的難點:1)工件的裝夾定位難由于

從支桿的設計CAD圖(圖1)中可以看出,支桿內

支桿本身的結構特點,造成工件的裝夾定位困難2)工藝

型面主要由大小直徑不等的圓柱面圓錐面結合而成

基準的確定難各道加工工序中,加工工藝基準會有所變

桿的前部和后部結構較復雜,在支桿前端布有兩個貫穿

化,但都要求與設計基準關連統一,以保證最終加工精

支桿的楔孔,內錐面上開有鍵槽;在支桿后部有一平臺

3)加工的變形控制難在加工過程中,由于熱處理

面,在支桿左右兩側沿表面分布的兩條矩形截面走線槽

緊力和切削力的作用,工件都會產生一定程度的變形

另外,支桿的表面質量和尺寸位置精度要求也較高



針對以上難點,我們采取了如下的解決方案:






利用車削加工作為圓柱面內外錐面的主要加工方











為實現車削加工,在工件適當位置焊接工裝夾頭,以






便于工件的裝夾對于在鏜床銑床電火花線切割等加






工中,采用精加工后的圓柱面或平面進行裝夾






合理設置工藝基準支桿前部內錐和后部外錐軸心






線有平行度的要求,但直接以它們的軸心線作為加工基






準在加工中實踐中很難實現通過分析,可以看到支桿后






部的等直段外圓與后部外錐支桿前部的等直段外圓與






前部內錐之間同軸度比較容易保證,還有,前后內外錐軸






線因為平行所以在同一平面內,因此,我們在加工過程中

1

支桿設計 CAD 圖




采用了如下變化的加工工藝基準:1)以粗加工的下部外

根據支桿的外形結構特點尺寸和形位公差以及表

圓柱面為基準,在工件兩端打頂尖孔;2)以兩端頂尖孔軸

面質量等要求,我們確定支桿的主要加工方法:)車削

線為基準,磨外圓柱面;3)以磨床修整后的外圓柱面為基

完成支桿上所有柱面 內外錐面和螺紋的加工

1

準,加工內錐孔,在工件兩側加工對稱的平面;4)以平面

)磨削


2

和外圓柱面為基準,在工件上部兩端打頂尖孔;5)以兩端

主要對加工基準和尺寸要求較高的柱面 錐面進行加工




頂尖孔軸線為基準,加工上部的外圓柱面和錐面;6)最后以上下外圓柱面為基準加工鍵槽及平臺面

 

降低加工過程中零件的變形在加工過程中,減少零件大余量的切除,可減少應力變形在支桿粗加工和半精加工階段,對相關工序安排注意要留有加工余量,通過對加工面小進刀量多次的加工來達到后續精加工所需精度要求,同時,通過磨削加工修整加工基準,以消除加工變形對基準的影響;在精加工階段,采用電火花線切割等特殊加工方法,將加工中因夾緊力和切削力對零件變形的影響減少到最低限度合理安排熱處理工序,支桿材料為F141,其熱處理工藝是固溶處理+人工時效處理為了減少或消除熱處理引起工件的變形對零件尺寸的影響,將固溶處理安排在工裝焊接后粗加工前進行

 

天平支桿加工工藝設計

 

下面簡敘工藝設計中的主要工序及其具體內容

 

于篇幅,本文對加工過程中的尺寸和形位公差檢測探傷檢測熱處理及表面處理等不作詳細介紹

1)備料:支桿外形以圓柱面和錐面為主,且外形直徑變化不大,所以直接下為棒料 40 mm,長度700 mm

 

2)熱彎:加熱工件,按樣板彎支桿成形,見圖2

 

3)焊接:右端下部焊接下工裝夾頭,見圖3

 

4)熱處理:F141固溶處理

 工藝1.jpg

5)車床加工:加工工件左端圓柱面至 24.2 mm及工裝右端夾頭 30 mm;兩端打頂尖孔,見圖4

 

數車:以外圓找正,加工工件左端的內錐孔,見圖56)磨床加工:頂磨工件左端圓柱面至 24 mm,工裝

 

右端夾頭見光,保證同軸度

 工藝2.jpg

7)線切割加工:以磨床加工外圓找正,在工件兩側加

 

工對稱平面,見圖6

 

8)焊接:左端焊接上工裝夾頭,見圖7

 

9)鏜床加工:保證軸線偏心距75 mm,保證與  24mm

 

外圓軸心線平行度不大于0.02 mm,以平面圓柱面為基準找正工件,兩端打頂尖孔,見圖8

 

10)車床加工:線切割去除下工裝夾頭后,加工工件右端 28 mm圓柱面M28×1螺紋20 mm圓柱面及1:10

 

外錐; 20 mm圓柱面及1:10外錐面雙邊留0.4 mm磨量,見圖9

 

11)磨床加工:頂磨工件右端  20 mm圓柱面1:10

 

錐至要求公差內

 

12)鏜床加工:線切割去除上工裝夾頭后,上鏜床加工 4N7銷孔,保證對稱,見圖10

 

13)特檢:超聲波探傷

 

14)線切割加工:加工支桿后部的平臺面,保證平臺

 

的位置公差要求

 

15)電火花加工:加工支桿左端寬3 mm9 mm

 

36 mm的內鍵槽,保證圖樣中要求的對稱度

 

16)數銑:按圖樣要求尺寸加工工件中部偏30°過渡

 

錐,加工工件兩側的走線槽,加工走線孔,以及加工正反楔孔所用的穿絲孔

 

17)熱處理:時效強化,保證強度要求

 

18)線切割加工:與天平配切左端前部的兩處楔孔,

 

注意楔孔大小端的方向

 

19)特檢:磁力探傷

 

20)最后進行表面處理11是支桿成品圖(裝上了

 

天平)

 

3

 

異形天平支桿的加工工藝,首先要考慮的是加工時工件的可靠裝夾;其次要考慮的是工藝基準與設計基準是否統一,加工時定位是否合理,對加工結果是否有不利

 

的影響,如何避免或消除這些不利影響經過實踐證明,本文所述加工方法滿足了產品加工要求,保證了產品質量在今后的加工過程中還可繼續完善和改進,使之更科

 

更先進


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