CN110524194A - 一种薄片环形类零件的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄片环形类零件的加工方法，通过采用车加工方法得到环形圆圈，然后利用钳修完成翻边处理，能够有效保证环形圆圈的加工精度，通过钻孔对环形圆圈尽心钻孔后进行线切割，得到最终的卡圈结构，采用车加工的工艺方法，平端面后，车内外圆到设计尺寸，采用车加工工艺，加工精度高且效率高，工艺方法简单，不用派制专用工装，降低了工艺成本，在切断过程中，首先利用切刀进行切槽，切槽过程中待加工卡圈轴向厚度方向留加工余量，切槽后退刀，然后按照待加工卡圈轴向厚度尺寸进行精切，得到环形圆圈，能够防止一次切削过热变形，通过切槽后再环形圆圈进行精切以确保环形圆圈表面精度，本方法能够有效解决薄片易变形环形件的加工问题。

Description

一种薄片环形类零件的加工方法

技术领域

本发明属于环形类零件加工方法，具体涉及一种薄片环形类零件的加工方法。

背景技术

发动机卡圈属于带有开口的易变形薄片环形件，材料为GH3536，毛料为环锻件。卡圈最大直径Φ460.6，厚度为1.5，尺寸精度11级，径向开口，开口处开有小孔，结构如图5-7所示。零件加工难点是由于零件较薄刚性差，厚度尺寸难以控制。该类零件现有的加工工艺是毛料为高温合金板料，粗加工选用化铣工艺方法去除端面及内外圆余量，精加工选用珩磨工艺方法加工两端面至最终尺寸后精车外圆和内孔，最后线切割卡圈开口。这种方法存在不足：珩磨工艺对零件有尺寸要求，现有的珩磨设备装夹零件方式分为两种：一种是零件装夹在内外轮之间，可加工零件尺寸<Φ200mm。一种是零件套在内轮上，可加工零件尺寸Φ510mm-700mm，且需要派制专用工装，效率较低。精车外圆和内孔时，由于零件太薄且没有安装边等装夹位置，也需要派制专用工装。

发动机卡圈毛料为高温合金环锻件，由于零件毛料状态不同，且尺寸较大(最大直径Φ460.6)不满足现有珩磨设备的规格要求，因此无法使用批产类零件的加工方法。另外平磨工艺也无法满足要求，原因是由于材料是高温合金，没有磁性，如果使用挡块等辅助加工，由于零件刚性太差，自由状态下不平，磨削时较难控制厚度值。因此需要研究一种可靠且高效、经济的工艺方法加工出合格零件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄片环形类零件的加工方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种薄片环形类零件的加工方法，包括以下步骤：

步骤1)、车内外圆：对待加工材料端面进行车平后分别车内圆和外圆得到环形结构，内圆尺寸和外圆尺寸分别为待加工卡圈最终内圆尺寸和外圆尺寸；

步骤2)、切断：

选用切刀进行切断：首先利用切刀进行切槽，切槽过程中待加工卡圈轴向厚度方向留加工余量，切槽后退刀，然后按照待加工卡圈轴向厚度尺寸进行精切，得到环形圆圈；

步骤3)、钳修：

通过钳修对环形圆圈去除翻边；

步骤4)、钻孔：

对去除翻边后的环形圆圈钻孔得到待加工卡圈安装孔；

步骤5)、线切割缺口：

按照待加工卡圈最终尺寸对钻孔后的环形圆圈进行线切割缺口即可得到最终成型的卡圈。

进一步的，步骤1中，具体的，首先采用车刀对待加工材料端面进行车平；

然后对车平端面的待加工材料车内圆至待加工卡圈的内圆最终尺寸；

最后通过车削对车内圆后的待加工材料车外圆至待加工卡圈的外圆最终尺寸。

进一步的，加工余量不大于切刀宽度。

进一步的，切槽深度大于待加工卡圈径向厚度的一半。

进一步的，选用切刀为机夹刀或者焊接刀。

进一步的，切刀宽为4mm。

进一步的，切槽过程中留加工余量为2-4mm。

进一步的，车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于一个待加工卡圈轴向厚度。

进一步的，步骤1)中一次车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于6个待加工卡圈轴向厚度，通过重复步骤2)可得到多个环形圆圈。

进一步的，车平后的待加工材料端面平面度不大于0.02mm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种薄片环形类零件的加工方法，通过采用车加工方法得到环形圆圈，然后利用钳修完成翻边处理，能够有效保证环形圆圈的加工精度，通过钻孔对环形圆圈尽心钻孔后进行线切割，得到最终的卡圈结构，采用车加工的工艺方法，平端面后，车内外圆到设计尺寸，采用车加工工艺，加工过程中只需选择通用的四爪、压板，加工精度高且效率高，工艺方法简单，不用派制专用工装，降低了工艺成本，在切断过程中，首先利用切刀进行切槽，切槽过程中待加工卡圈轴向厚度方向留加工余量，切槽后退刀，然后按照待加工卡圈轴向厚度尺寸进行精切，得到环形圆圈，能够防止一次切削过热变形，通过切槽后再环形圆圈进行精切以确保环形圆圈表面精度，本方法能够有效解决薄片易变形环形件的加工问题。

进一步的，加工余量不大于切刀宽度，确保在二次车削过程中车削精度，防止切量过大刀具受力过大。

进一步的，切槽深度大于待加工卡圈径向厚度的一半，减小二次切削量，保证二次切削精度。

进一步的，步骤1)中一次车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于6个待加工卡圈轴向厚度，通过重复步骤2)可得到多个环形圆圈，能够有效提高加工效率。

附图说明

图1是平端面示意图。

图2是车内圆示意图。

图3是车外圆示意图。

图4是切断示意图。

图5是现有卡圈结构示意图。

图6是图5的A-A局部剖视放大图。

图7是图5的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

一种薄片环形类零件的加工方法，包括以下步骤：

步骤1)、车内外圆：

首先采用车刀对待加工材料端面进行车平，车平后的待加工材料端面平面度不大于0.02mm；待加工材料安装结构图如图1所示；

然后对车平端面的待加工材料车内圆至待加工卡圈的内圆最终尺寸，如图2所示；

最后通过车削对待加工材料车外圆至待加工卡圈的外圆最终尺寸，车削后如图3所示；

其中切割内圆深度和内圆深度均大于一个待加工卡圈轴向厚度；

步骤2)、切断：

选用切刀进行切断：首先利用切刀进行切槽，切槽过程中待加工卡圈轴向厚度方向留加工余量，加工余量不大于切刀宽度，切槽深度大于待加工卡圈径向厚度的一半，此时待加工卡圈一侧留有余量；切槽后退刀，然后按照待加工卡圈轴向厚度尺寸进行精切，得到环形圆圈，在二次切削过程中，加工余量小于切刀宽度，保证在切削过程中切刀受力小，加工精度高；切割成型如图4所示；

具体选用切刀为机夹刀或者焊接刀，切刀宽为4mm；以减小零件变形。

切断过程分两次进行，首先切槽，防止待加工卡圈轴向厚度方向变形，然后对切槽后的部分进行精切，一步完成待加工卡圈的切断得到环形圆圈；

切槽过程中留加工余量为2-4mm，减小二次切削变形；

步骤3)、钳修：

通过钳修对环形圆圈去除翻边；

步骤4)、钻孔：

对去除翻边后的环形圆圈钻孔得到待加工卡圈安装孔；

步骤5)、线切割缺口：

按照待加工卡圈尺寸对钻孔后的环形圆圈进行线切割缺口即可得到最终成型的卡圈。

对线切割后的卡圈进行钳修去除重熔层，抛光至金属色，然后对机加表面进行荧光检验，检验产品是否合格。

步骤1)中一次车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于6个待加工卡圈轴向厚度，通过重复步骤2)可得到多个环形圆圈，提高加工效率；，

实施例：

日针对发动机卡圈，材料为GH3536，毛坯状态Ⅱ类环锻件，卡圈最大直径Φ460.60-0.4，宽度5.3±0.15，轴向厚度径向开口24⁺¹按照本申请加工流程进行加工，零件切断后，采用0-25/0.01规格的千分尺测量15个点的厚度值，检测结果如下表所示，厚度值为1.42-1.45，满足设计要求。

具体结果如表1所示：

Claims (10)

1.一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、车内外圆：对待加工材料端面进行车平后分别车内圆和外圆得到环形结构，内圆尺寸和外圆尺寸分别为待加工卡圈最终内圆尺寸和外圆尺寸；

步骤2)、切断：

选用切刀进行切断：首先利用切刀进行切槽，切槽过程中待加工卡圈轴向厚度方向留加工余量，切槽后退刀，然后按照待加工卡圈轴向厚度尺寸进行精切，得到环形圆圈；

步骤3)、钳修：

通过钳修对环形圆圈去除翻边；

步骤4)、钻孔：

对去除翻边后的环形圆圈钻孔得到待加工卡圈安装孔；

步骤5)、线切割缺口：

按照待加工卡圈最终尺寸对钻孔后的环形圆圈进行线切割缺口即可得到最终成型的卡圈。

2.根据权利要求1所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，步骤1中，具体的，首先采用车刀对待加工材料端面进行车平；

然后对车平端面的待加工材料车内圆至待加工卡圈的内圆最终尺寸；

最后通过车削对车内圆后的待加工材料车外圆至待加工卡圈的外圆最终尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，加工余量不大于切刀宽度。

4.根据权利要求1所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，切槽深度大于待加工卡圈径向厚度的一半。

5.根据权利要求3所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，选用切刀为机夹刀或者焊接刀。

6.根据权利要求5所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，切刀宽为4mm。

7.根据权利要求6所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，切槽过程中留加工余量为2-4mm。

8.根据权利要求1所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于一个待加工卡圈轴向厚度。

9.根据权利要求8所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，步骤1)中一次车削过程中车内圆深度和内圆深度均大于6个待加工卡圈轴向厚度，通过重复步骤2)可得到多个环形圆圈。

10.根据权利要求1所述的一种薄片环形类零件的加工方法，其特征在于，车平后的待加工材料端面平面度不大于0.02mm。