CN114799231A - 一种薄壁类壳体的车削加工方法 - Google Patents

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赵廷芳
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Abstract

本发明属于降低大型车床加工薄壁类壳体过程中颤振的技术领域，涉及高效率加工薄壁类壳体内腔等技术问题，具体为一种薄壁类壳体的车削加工方法。一种薄壁类壳体的车削加工方法，采用一种配重辅具辅助完成薄壁类壳体的车削加工；所述配重辅具包括本体以及螺钉，本体为环状，本体内孔依据薄壁壳体外圆尺寸设计，本体上部设计一处缺口，用于安装和夹紧，在缺口处一侧设计两处螺纹孔，缺口另一侧设计两处台阶孔，用两个螺钉实现本体与薄壁类壳体待加工处外圆的紧固，对该薄壁类壳体待加工处内腔进行加工，加工完成后取下配重辅具，加工其它部位。

Description

一种薄壁类壳体的车削加工方法
技术领域
本发明属于降低大型车床加工薄壁类壳体过程中颤振的技术领域，涉及高效率加工薄壁类壳体内腔等技术问题，具体为一种薄壁类壳体的车削加工方法。
背景技术
目前，对于薄壁类壳体内腔的加工，尤其是加工薄壁类壳体内腔的内螺纹时，由于壳体壁厚较薄，刚性较差，导致常规加工方法会产生强烈的振动，无法保证内螺纹的加工质量，通常只能采用降低车削的转速，振动降低不明显，且加工效率极低，加工后螺纹质量虽有好转，但螺纹粗糙度仍达不到图纸设计要求。
总结起来，目前加工薄壁类壳体内螺纹的主要缺点：
1).加工过程颤振问题明显，内螺纹表面质量不合格；
2).车床转速低，加工效率低。
发明内容
本发明为解决薄壁类壳体内腔加工时，由于壳体壁厚较薄，刚性较差，导致常规加工方法会产生强烈的振动，影响内腔加工质量的技术问题，提供一种薄壁类壳体的车削加工方法。
一种薄壁类壳体的车削加工方法，采用一种配重辅具辅助完成薄壁类壳体的车削加工；所述配重辅具包括本体以及螺钉，本体为环状，本体内孔依据薄壁壳体外圆尺寸设计，本体上部设计一处缺口，用于安装和夹紧，在缺口处一侧设计两处螺纹孔，缺口另一侧设计两处台阶孔，用两个螺钉实现本体与薄壁类壳体待加工处外圆的紧固，对该薄壁类壳体待加工处内腔进行加工，加工完成后取下配重辅具，加工其它部位。
本体上设计一个缺口，可以适当调节紧固程度，两个螺栓穿过缺口实现本体与薄壁类壳体之间的紧固；由于薄壁类壳体待加工处外圆被配重辅具紧固，这样在加工时，颤振问题大大减小，车床也可以采用较高的转速，有效提高了加工质量和加工效率。
通过设计配重装置，使车床加工薄壁类壳体内螺纹时具有以下优点：
1）.明显改善加工过程中的颤振问题，内螺纹表面质量符合图纸设计要求；
2）.车床转速较高，加工效率明显提高。
附图说明
图1 薄壁类壳体结构示意图。
图2 薄壁类壳体配重辅具主视结构示意图。
图3薄壁类壳体配重辅具侧视结构示意图。
图4安装配重装置后的效果示意图。
1-配重辅具，2-螺钉，3-缺口。
具体实施方式
为了解决薄壁类壳体内螺纹加工过程中的颤振问题，通过分析内螺纹的加工过程，设计完成通用的配重装置，降低薄壁类壳体内螺纹加工过程中的颤振，以保证内螺纹的表面质量，提高加工效率。
下面结合实际例子对本发明作进一步阐述。
公司某产品（如图1所示），材料为20Cr13，总长为610mm，壁厚为3mm，属于典型的薄壁类壳体，壳体右端为M172×3-7H内螺纹，内腔中间为通孔，加工M172×3-7H内螺纹时颤振明显，无法保证螺纹的质量。
通过降低车削螺纹时的转速、在内壁粘贴橡胶材料的方法降低振动及采用在加工内螺纹处的外圆架设中心架支撑，其效果都不明显，螺纹的表面质量仍达不到图纸设计要求。
通过以上方法进行试加工，分析发现前期减振方法作用点都不在螺纹加工处，或者离螺纹加工处太远，不能起到很好的减振效果。
为了减小内螺纹加工过程中的颤振问题，提高内螺纹的表面质量，通过以上分析，需在螺纹加工处外圆增加减振，设计薄壁壳体配重装置（如图2、3所示），该配重装置由本体和螺钉组成，本体采用宽120mm、厚74mm的45#钢，调质处理HRC28-35，本体内孔依据薄壁壳体外圆尺寸设计，装置上部设计一处宽10mm的缺口，用于安装和夹紧，在缺口处一侧设计两处M16-7H的螺纹孔，另一侧设计两处φ28的台阶孔，用两个GB/T70.1-2000 M16×80的内六方螺钉紧固。薄壁类壳体待加工端的外径为194±0.1mm，内径为1810 +0.1mm，待加工内螺纹宽度为47.5mm，内螺纹内侧的台阶状结构宽度24.5为±0.1mm；对应本体的内径为195mm，外径为270mm。
本体上两个螺纹孔位于同一水平线上，两螺纹孔中心间距为60mm，螺纹孔中心与本体顶部的间距为18.5mm。
具体实施方法：
在车削螺纹时将该配重装置安装于螺纹加工处的外圆，并用螺钉固定，安装示意图如图4所示，加工内螺纹时架中心架，找正后进行内螺纹的加工，通过验证，该方法能有效的降低产品加工时的颤振问题。在内螺纹加工完成后取下配重装置，重新装夹找正后进行其余尺寸的加工。经检测用该方法加工完成的产品，其内螺纹表面质量符合图纸设计要求。并对该产品进行了批量加工（50件），内螺纹的表面质量全部满足图纸设计要求，并提高了产品的加工效率。
只有采用本发明所述上述各个参数，如本体的材质、宽度和厚度、缺口宽度、两个螺纹孔的布置方式，才能够最有效的降低薄壁类壳体内螺纹加工中的颤振问题，有效提高加工质量和效率。
加工薄壁壳体配重辅具的结构特点：
1）解决了薄壁类壳体内腔加工过程特别是内螺纹加工过程中的颤振问题；
2）提高了薄壁类壳体内螺纹的加工效率及表面质量。

Claims (6)

1.一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，采用一种配重辅具辅助完成薄壁类壳体的车削加工；所述配重辅具包括本体以及螺钉，本体为环状，本体内孔依据薄壁壳体外圆尺寸设计，本体上部设计一处缺口，用于安装和夹紧，在缺口处一侧设计两处螺纹孔，缺口另一侧设计两处台阶孔，用两个螺钉实现本体与薄壁类壳体待加工处外圆的紧固，对该薄壁类壳体待加工处内腔进行加工，加工完成后取下配重辅具，加工其它部位。
2.如权利要求1所述的一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，所述本体采用宽120mm、厚74mm的45#钢制成，并调质处理HRC28-35。
3.如权利要求1或2所述的一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，缺口宽度为10mm。
4.如权利要求3所述的一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，缺口处一侧设计两处M16-7H的螺纹孔，另一侧设计两处φ28的台阶孔，用两个GB/T70.1-2000 M16×80的内六方螺钉紧固。
5.如权利要求4所述的一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，薄壁类壳体待加工端的外径为194±0.1mm，内径为1810 +0.1mm，待加工内螺纹宽度为47.5mm，内螺纹内侧的限位收口结构宽度为24.5±0.1mm；对应本体的内径为195mm，外径为270mm。
6.如权利要求5所述的一种薄壁类壳体的车削加工方法，其特征在于，本体上两个螺纹孔位于同一水平线上，两螺纹孔中心间距为60mm，螺纹孔中心与本体顶部的间距为18.5mm。
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