CN103769816B - 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，两半圆圆心共线不共点，设定两圆心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

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

步骤三、粗加工机匣内、外型

将外型面粗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至设定公差要求，精车内型面至设定公差要求。

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}\∈\[0,\mathrm{\π}\])\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈\[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\])\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}\∈\[0,\mathrm{\π}\])\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈\[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\])\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(1)粗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}\∈\[0,\mathrm{\π}\])\\ \mathrm{\ρ}=-\mathrm{\δ}\sin \mathrm{\θ}+\sqrt{R^2-{\left(\mathrm{\δ}\cos \mathrm{\θ}\right)}^2}(\mathrm{\θ}\∈\[\mathrm{\π},2\mathrm{\π}\])\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。