CN103769816A - 一种无止动板对开机匣加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无止动板对开机匣加工方法，在粗加工阶段，将零件外型截面铣削加工成带有偏心量的两半圆；将内型截面车削加工成圆形；精铣机匣结合面背面至设定公差要求；沿机匣结合面线切割切断机匣并精铣结合面至设定公差要求，在机匣结合面处用螺栓连接两半机匣，完成机匣重新组立；精加工机匣内外型；在粗加工后，机匣形成了非均匀壁厚；在线切割切断、精铣结合面并重新组立后，机匣外型可获得均匀的精加工余量，实现将机匣外型余量均匀化，从而降低了加工难度，一次走刀即可完成外型的精加工，减小了加工变形，提高了加工效率。

Description

一种无止动板对开机匣加工方法

技术领域

本发明涉及一种机械零件加工方法，尤其是一种无止动板对开机匣加工方法。

背景技术

整体锻件对开机匣，其内型面一般采用车削加工，而外型面采用铣削加工。如果粗加工后给精加工预留均匀余量，那么在线切割沿机匣纵向结合面切断成两半部机匣并精铣结合面后，在机匣结合面位置会形成外轮廓的长轴，导致该结合面方向外轮廓精加工余量加大。

如某机匣外型面粗加工给精加工预留余量2.5mm，在结合面单边预留余量1.75mm。机匣先粗加工外型并进行线切割切断，然后精加工结合面，再组立精加工外型，而此时机匣外轮廓截面并非标准圆，会出现长短轴，外型余量变得不均匀，在0.75mm～2.5mm之间变化，最小余量处余量太少，显然不能满足外型面精加工要求。若增加余量保证最小余量要求，则精加工余量至少为4.25mm，导致机匣外型面局部加工余量加大，并且分布不均，需要进行分层铣削，增加了加工时间，也不利于加工变形控制。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种无止动板对开机匣加工方法，实现机匣外型面余量均匀化，降低加工难度，减小加工变形，提高加工效率。

为达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种对开机匣加工方法，包括以下步骤：

步骤一、确定机匣外型截面偏心量

机匣外型截面为两半圆，两半圆圆心（3）共线不共点，设定两圆心（3）到机匣回转中心距离为δ，此距离即为偏心量，偏心量等于机匣结合面精加工的单边余量z₁；

步骤二、确定机匣内、外型面精加工余量

设定机匣外型面（1）精加工余量为z₂，设定机匣内型面（4）精加工余量从平行于机匣结合面（2）位置到垂直于结合面（2）位置为z₃～z₃+δ渐变；

步骤三、粗加工机匣内、外型

将外型面粗（1）铣至设定的精加工余量要求，走刀轨迹为步骤一中带有偏心量的两半圆；采用车内圆方式，粗车内型面（4）至设定的精加工余量要求；

步骤四、精铣结合面背面

精铣机匣结合面（2）背面至公差要求；

步骤五、切断与重新组立机匣

沿机匣结合面（2）线切割切断机匣并精铣结合面至设定公差要求，结合面铣削余量为δ；

步骤六、精加工机匣内外型

在机匣结合面（2）处用螺栓连接两半机匣，完成机匣重新组立，一次走刀精铣外型面（1）至设定公差要求，精车内型面（4）至设定公差要求。

所述步骤三中粗铣外型面，外型截面线上一点到回转中心的距离ρ通过以下公式计算：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}=\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[0,\mathrm{\π}\left]\right)\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\left]\right)\end{array}\right.$

其中，δ为偏心量，R为机匣外型截面半圆半径，θ为外型面截面线上的点与回转中心的连线偏离结合面的角度。

所述偏心量在1.50～2.00mm之间。

所述机匣外型面精加工余量z₂在2.0～3.0mm之间。

所述机匣内型面精加工余量z₃在2.0～3.0mm之间。

本发明提供了一种无止动板整体环形对开机匣零件的加工方法，在粗加工阶段，将零件外型截面铣削加工成带有偏心量的两半圆；将内型截面车削加工成圆形；这样在粗加工后，机匣形成了非均匀壁厚。在线切割切断、精铣结合面并重新组立后，机匣外型可获得均匀的精加工余量，实现将机匣外型余量均匀化，从而降低了加工难度，一次走刀即可完成外型的精加工，减小了加工变形，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明中粗加工后机匣横截面示意图；

图2为本发明加工完结合面并组立后机匣横截面示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明加以详细说明。

参考图1和图2，无止动板整体锻件对开机匣的加工方法，具体加工步骤如下：

步骤一、确定机匣外型偏心量

机匣外轮廓截面为两半圆，其圆心3共线不共点，两圆心3偏离机匣回转中心一定距离，此距离即为偏心量δ，如图1所示。偏心量等于机匣结合面精加工的单边余量z₁，在1.50～2.00mm之间。依据机匣结合面的单边余量给定偏心量δ为1.75mm。

步骤二、确定机匣内、外型面精加工余量

设定机匣外型面1精加工余量z₂在2.0～3.0mm之间，取2.5mm，机匣结合面2背面精加工余量为2.5mm；设定在机匣内型面4精加工余量平行于机匣结合面2的位置为z₃在2.0～3.0mm之间，垂直于机匣结合面2的位置为z₃+δ，机匣内型面4精加工余量从平行于机匣结合面2的位置到垂直于机匣结合面2的位置从z₃到z₃+δ均匀渐变，设定z₃为2.5mm，则考虑偏心量δ后，垂直于机匣结合面2的位置5精加工余量为z₃+δ等于4.25mm。

步骤三、粗加工机匣内外型

采用数控编程，将外型面粗铣至设定精加工余量2.5mm，刀位轨迹为带有1.75mm偏心量的两半圆。外型截面线上一点到回转中心的距离ρ为 $\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}=\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[0,\mathrm{\π}\left]\right)\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\left]\right)\end{array},\right.$ 其中，δ为偏心量，R为机匣外型截面半圆半径，θ为该点与回转中心的连线偏离结合面的角度。按照该公式进行机匣外型面的数控编程。粗车内型面至设定精加工余量2.5mm～4.25mm渐变。

步骤四、精铣结合面背面

精铣结合面背面至设定公差要求。

步骤五、切断与重新组立机匣

沿机匣结合面2线切割切断机匣并精铣结合面至设定公差要求，铣削余量为1.75mm。在机匣结合面2处用螺栓连接两半机匣，完成机匣重新组立。

步骤六、精加工

精铣外型面1至设定公差要求，精铣余量为单边2.5mm，走刀次数为一刀；精车内型面4至设定公差要求。

现有技术条件下，此机匣外型精加工余量至少为4.25mm，故在现有加工条件下至少需要两次走刀才能完成外型的精加工；而采用本发明方法，机匣外型精加工余量减小至2.5mm，且余量均匀，只需一次走刀即可完成外型的精加工，机匣外型精加工效率提高100%。由于机匣外型精加工余量分布均匀，铣削力相对稳定，有利于变形控制，同时，机匣内型采用车削加工方式，加工难度明显降低。

Claims (5)

1.一种无止动板对开机匣加工方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、确定机匣外型截面偏心量

机匣外型截面为两半圆，两半圆圆心（3）共线不共点，设定两圆心（3）到机匣回转中心距离为δ，此距离即为偏心量，偏心量等于机匣结合面精加工的单边余量z₁；

步骤二、确定机匣内、外型面精加工余量

设定机匣外型面（1）精加工余量为z₂，设定机匣内型面（4）精加工余量从平行于机匣结合面（2）位置到垂直于结合面（2）位置为z₃～z₃+δ渐变；

步骤三、粗加工机匣内、外型

将外型面粗（1）铣至设定的精加工余量要求，走刀轨迹为步骤一中带有偏心量的两半圆；采用车内圆方式，粗车内型面（4）至设定的精加工余量要求；

步骤四、精铣结合面背面

精铣机匣结合面（2）背面至公差要求；

步骤五、切断与重新组立机匣

沿机匣结合面（2）线切割切断机匣并精铣结合面至设定公差要求，结合面铣削余量为δ；

步骤六、精加工机匣内外型

在机匣结合面（2）处用螺栓连接两半机匣，完成机匣重新组立，一次走刀精铣外型面（1）至设定公差要求，精车内型面（4）至设定公差要求。

2.如权利要求1所述的无止动板对开机匣加工方法，其特征在于：所述步骤三中粗铣外型面，外型截面线上一点到回转中心的距离ρ通过以下公式计算：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\ρ}=\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[0,\mathrm{\π}\left]\right)\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\left]\right)\end{array}\right.$

其中，δ为偏心量，R为机匣外型截面半圆半径，θ为外型面截面线上的点与回转中心的连线偏离结合面的角度。

3.如权利要求1所述的无止动板对开机匣加工方法，其特征在于：所述偏心量在1.50～2.00mm之间。

4.如权利要求1所述的无止动板对开机匣加工方法，其特征在于：所述机匣外型面精加工余量z₂在2.0～3.0mm之间。

5.如权利要求1所述的无止动板对开机匣加工方法，其特征在于：所述机匣内型面精加工余量z₃在2.0～3.0mm之间。

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