CN114193091A - 一种框架类零件的机械加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种框架类零件的机械加工方法，该机械加工方法包括以下步骤：粗车零件的外圆和内孔，并预留加工余量；在零件的圆周面制作穿线孔；精车零件的外圆和内孔，去除毛刺的同时修复因制作穿线孔时产生的应力变形，保证零件满足设计尺寸精度和形位公差要求，预留装夹部分后切断；夹持装夹部分后对零件进行找正，线切割零件的圆周网状结构，形成工件；切断工件与装夹部分，保证工件长度尺寸满足要求。上述机械加工方法解决了框架类零件的加工变形问题，使得产品质量稳定，满足了设计图纸要求，提高了产品合格率和加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种框架类零件的机械加工方法。
背景技术
框架类零件是机械加工中常见的类型。近年来，随着我国宇航事业的发展，该类零件的应用比重逐年增加。在宇航应用中为了减轻零件重量，又因材料多为国军标不锈钢1Cr18Ni9Ti，故该零件具有外形尺寸较小、壁薄、难加工、配合尺寸精度高等特点。由于圆周网状结构在铣削加工过程中极易产生变形，难以保证产品的尺寸公差和形位公差精度，无法满足设计要求。在加工该零件的主要难点有：圆周网状结构去除余量较多、加工中装夹困难以及零件变形较大。在加工过程中零件变形，不易装夹是该类零件加工过程中的主要难点。
现有该类框架零件的主要机械加工工艺流程为：车零件外圆及内孔结构，留装夹部分；设备自动分度，铣削圆周网状结构；切断所留装夹部分。但是现有加工工艺流程具有以下缺点：铣削圆周网状结构时加工应力较大，不能解决零件变形问题；零件结构较小，所用刀具有较多限制，加工效率很低；变形引起产品配合尺寸合格率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种框架类零件的机械加工方法，该机械加工方法解决了框架类零件的加工变形问题，使得产品质量稳定，满足了设计图纸要求，提高了产品合格率和加工效率。
本发明采用以下具体技术方案：
一种框架类零件的机械加工方法，该机械加工方法包括以下步骤：
粗车零件的外圆和内孔，并预留加工余量；
在零件的圆周面制作穿线孔；
精车零件的外圆和内孔，去除毛刺的同时修复因制作穿线孔时产生的应力变形，保证零件满足设计尺寸精度和形位公差要求，预留装夹部分后切断；
夹持装夹部分后对零件进行找正，线切割零件的圆周网状结构，形成工件；
切断工件与装夹部分，保证工件长度尺寸满足要求。
更进一步地，在线切割零件的圆周网状结构步骤中，对形成圆周网状结构的每个窗口分两次进行切割，每次切割窗口的大半部分，两次切割部分相交则形成一个完整的窗口。
更进一步地，在粗车零件的外圆和内孔时预留的加工余量为0.2mm。
更进一步地，在零件的圆周面加工穿线孔步骤中，穿线孔为圆孔。
更进一步地，在线切割零件的圆周网状结构时，采用钼丝进行线切割加工。
更进一步地，在零件的圆周面通过钻孔加工穿线孔。
有益效果：
本发明的机械加工方法通过对余量的精准控制、精车零件外圆及内孔结构、修复作穿线孔时因应力产生的变形、留取后续工序所需要的装夹部分，方便装夹和转换装夹基准，同时采用无加工应力产生的线切割工艺，有效的保证了产品的装配尺寸精度，提高加工效率。
因此，采用本发明的机械加工方法解决了框架类零件的加工变形问题，使得产品质量稳定，满足了设计图纸要求，提高了产品合格率和加工效率。
附图说明
图1为本发明框架类零件的机械加工方法的流程图；
图2为框架类零件的立体结构示意图；
图3为图2中框架类零件的剖面结构示意图；
图4为图3中框架类零件的A-A截面剖视图；
图5为图3中框架类零件的B-B截面剖视图；
图6为加工过程中具有装夹部分的框架类零件的结构示意图；
图7为加工过程中线切割零件时的切割工艺图。
其中，1-框架类零件，2-窗口，3-穿线孔，4-装夹部分
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种框架类零件1的机械加工方法，框架类零件1的成品结构如图2所示，框架类零件1为设置有多个镂空的窗口2的套筒，而框架类零件1的剖视图如图3、图4和图5结构所示；该机械加工方法包括以下步骤：
步骤S10，粗车零件的外圆和内孔，并预留加工余量；制备框架类零件1的毛坯可以为套筒或圆柱；通过粗车对毛坯的外圆和内孔进行粗加工，在加工过程中需要为精车加工预留加工余量；在粗车零件的外圆和内孔时，预留的加工余量可以为0.2mm；
步骤S20，在零件的圆周面加工穿线孔3；如图6结构所示，在零件的圆周面加工位于窗口2内的穿线孔3，在每个窗口2位置加工一个穿线孔3；穿线孔3可以为圆孔，并且加工穿线孔3时可以通过钻孔工艺加工穿线孔3；
步骤S30，精车零件的外圆和内孔，通过精车加工可以去除毛刺的同时修复因制作穿线孔3时产生的应力变形，保证零件满足设计尺寸精度和形位公差要求，预留装夹部分4后切断；如图6结构所示，在零件的左侧预留有圆形装夹部分4，并且在装夹部分4设置有用于对装夹进行限位的轴肩；
步骤S40，夹持装夹部分4后对零件进行找正，线切割零件的圆周网状结构，形成工件；在对零件进行找正时，可以通过目测法进行找正，不仅方便而且效率高；在线切割零件的圆周网状结构形成多个窗口2时，可以采用钼丝进行线切割加工；并且在线切割零件的圆周网状结构过程中，对形成圆周网状结构的每个窗口2可以分两次进行切割，每次切割窗口2的大半部分，两次切割部分相交重叠则形成一个完整的窗口2；
步骤S50，切断工件与装夹部分4，保证工件长度尺寸满足要求；在窗口2加工完毕之后，将工件与装夹部分4之间的连接部分切断，便可完成框架类零件1的整个加工过程。
上述机械加工方法通过对余量的精准控制、精车零件外圆及内孔结构、修复作穿线孔3时因应力产生的变形、留取后续工序所需要的装夹部分4，方便装夹和转换装夹基准，同时采用无加工应力产生的线切割工艺，有效的保证了产品的装配尺寸精度，提高加工效率；因此，采用上述机械加工方法解决了框架类零件1的加工变形问题，使得产品质量稳定，满足了设计图纸要求，提高了产品合格率和加工效率。
下面以具体的加工过程为例对本发明实施例的框架类零件1机械加工方法进行说明，框架类零件1具有8个窗口2，框架类零件1的长度可以为22mm，内孔的直径为9.8mm，窗口2的宽度为8mm，窗口2之间的弧长为1.5mm，具体步骤包括：
(1)粗车零件的外圆和内孔结构，并对外圆和内孔分别留有加工余量0.2mm；
(2)圆周面加工8个穿线孔3，再精车外圆和内孔结构，去除毛刺翻边的同时修复因作穿线孔3时产生应力引起的变形，保证其满足设计尺寸精度和形位公差要求，同时留装夹部分4，切断，使切断后的零件具有装夹部分4；如图6结构所示，装夹部分4的直径可以为15mm，装夹部分4与工件之间的轴肩外径可以为17.5mm，装夹部分4的长度可以为9.5mm；
(3)夹持所留装夹部分4，目测找正任意两孔轴线基本对称，线切割该零件圆周网状结构；切割时因结构较复杂，窗口2断面均平行于零件的半径方向，一个窗口2必须分两次切割，每次切割大半部分，两次切割部分相交则形成一个完整的窗口2，具体切割工艺如下：
对刀：钼丝找正工件的左端面和中心位置，X、Y坐标清零；
穿丝切割：切割起点均为O点，切割左边网状结构；当按照图7中的C切割线图进行切割时，切割起点为C切割线图中O点；当按照图7中的D切割线图进行切割时，切割起点为D切割线图中O点；
a、工作台Y轴负方向进给6.5mm，X轴正方向进给4.2mm，穿丝后按照图7中的C切割线图进行切割；
b、工作台X轴负方向进给8.4mm，穿丝后按照图7中的D切割线图进行切割；
c、分度头顺时针转动120°，穿丝后按照图7中的D切割线图进行切割；
d、工作台X轴正方向进给8.4mm，穿丝后按照图7中的C切割线图切割；
e、分度头继续顺时针转动120°，穿丝后按照图7中的C切割线图进行切割；
f、工作台X轴负方向进给8.4mm，穿丝后按照图7中的D切割线图切割；
同理，切割右边网状结构。
(4)夹持所留装夹部分4，切断工件与装夹部分4，保证工件长度尺寸要求。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种框架类零件的机械加工方法，其特征在于，该机械加工方法包括以下步骤：
粗车零件的外圆和内孔，并预留加工余量；
在零件的圆周面加工穿线孔；
精车零件的外圆和内孔，去除毛刺的同时修复因制作穿线孔时产生的应力变形，保证零件满足设计尺寸精度和形位公差要求，预留装夹部分后切断；
夹持装夹部分后对零件进行找正，线切割零件的圆周网状结构，形成工件；
切断工件与装夹部分，保证工件长度尺寸满足要求。
2.如权利要求1所述的机械加工方法，其特征在于，在线切割零件的圆周网状结构步骤中，对形成圆周网状结构的每个窗口分两次进行切割，每次切割窗口的大半部分，两次切割部分相交则形成一个完整的窗口。
3.如权利要求1所述的机械加工方法，其特征在于，在粗车零件的外圆和内孔时预留的加工余量为0.2mm。
4.如权利要求1-3任一项所述的机械加工方法，其特征在于，在零件的圆周面加工穿线孔步骤中，穿线孔为圆孔。
5.如权利要求1-3任一项所述的机械加工方法，其特征在于，在线切割零件的圆周网状结构时，采用钼丝进行线切割加工。
6.如权利要求1-3任一项所述的机械加工方法，其特征在于，在零件的圆周面通过钻孔加工穿线孔。
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