CN115194418A - 一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，包括以下步骤：S1、分别对锻钢圆坯两端进行粗车外圆、粗镗内孔，形成工件的大小头，各自预留加工余量；S2、小头周向粗铣搭子，大头端面粗铣端面槽；S3、调质热处理；S4、半精车大头内孔和端面槽；S5、小头内孔进行半精镗；S6、精车大头内孔和端面槽；S7、小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段和主孔段的镗直孔，再进行上圆弧段和下圆弧段的精镗孔，所述上圆弧段采用反镗刀进行镗孔，所述下圆弧段采用正镗刀进行镗孔；S8、精车大头外圆和小头外圆；S9、精铣搭子。本发明实现了异形薄壁壳体的一体式加工，摒弃传统的焊接方式，无需进行焊接探伤测试，满足试压要求。
Description
技术领域
本发明涉及薄壁件加工技术领域，具体涉及一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺。
背景技术
近年来，随着制造业的不断发展，对数控机床加工的工艺要求也不断提高。壁板类工件作为飞机、火箭、导弹等结构中的主要承力部件和主体装配骨架其设计制造要求向着整体件、大型化、复杂化、高精度化等方向不断发展。此类工件多为薄壁件，但对产品的压力要求较高，现有的异形薄壁壳体通常采用分体焊接成一体，如图6所示上盖端部、中间筒体和下盖端部粗加工后留单边5mm，开始进行焊接，焊接成整体后需要做探伤处理，探伤合格后进行半精车、热处理、精车、试压。产品在试压阶段需要承受爆破压力190kg，正常压力160kg，焊接件的高压测试时报废率比较高，导致成本上升高。如何生产出满足压力要求的一体式异形薄壁壳体成为现阶段的首要任务。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，实现了异形薄壁壳体的一体式加工，摒弃传统的焊接方式，无需进行焊接探伤测试，满足试压要求；半精加工和精加工分大小头进行，每加工一头，另一头需要加塞紧配工装，提高夹持稳定性；小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段和主孔段的镗直孔，再进行上圆弧段和下圆弧段的精镗孔，所述上圆弧段采用反镗刀进行镗孔，所述下圆弧段采用正镗刀进行镗孔，避免圆弧处的震刀，防止震纹产生，提供精加工的表面粗糙度。
本发明的目的是这样实现的：
一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，包括以下步骤：
S1、分别对锻钢圆坯两端进行粗车外圆、粗镗内孔，形成工件的大小头，各自预留加工余量；
S2、小头周向粗铣搭子，大头端面粗铣端面槽；
S3、调质热处理；
S4、小头喉口段塞入小头第一紧配工装，夹持小头搭子以上的外圆部分，半精车大头内孔和端面槽；
S5、端面槽内塞入大头第一紧配工装，夹持大头外圆，小头内孔进行半精镗；
S6、小头喉口段塞入小头第二紧配工装，夹持小头搭子以上的外圆部分，精车大头内孔和端面槽；
S7、端面槽内塞入大头第二紧配工装，夹持大头外圆，小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段和主孔段的镗直孔，再进行上圆弧段和下圆弧段的精镗孔，所述上圆弧段采用反镗刀进行镗孔，所述下圆弧段采用正镗刀进行镗孔；
S8、精车大头外圆和小头外圆；
S9、精铣搭子。
优选的，所述步骤S1中，小头内孔经镗刀镗孔后从头部往下依次包括喉口段、上圆弧段、主孔段和下圆弧段，小头内孔各段预留加工余量。
优选的，步骤S7中，反镗刀从喉口段伸入主孔段，反镗刀以精镗孔后的主孔段为基准，反向进行镗孔，所述反镗刀片的反向切削面与反向切削方向之间呈93°夹角。
优选的，步骤S7中，正镗刀从喉口段伸入主孔段，正镗刀以精镗孔后的主孔段为基准，正向进行镗孔，所述正镗刀片的正向切削面与正向切削方向之间呈93°夹角。
本发明的有益效果是：
实现了异形薄壁壳体的一体式加工，摒弃传统的焊接方式，无需进行焊接探伤测试，满足试压要求；
半精加工和精加工分大小头进行，每加工一头，另一头需要加塞紧配工装，提高夹持稳定性；
小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段和主孔段的镗直孔，再进行上圆弧段和下圆弧段的精镗孔，所述上圆弧段采用反镗刀进行镗孔，所述下圆弧段采用正镗刀进行镗孔，避免圆弧处的震刀，防止震纹产生，提供精加工的表面粗糙度。
附图说明
图1为本发明加工的产品结构示意图。
图2为步骤4或步骤6的工件装夹结构示意图。
图3为步骤5或步骤7的工件装夹结构示意图。
图4为步骤7中反向镗刀镗孔示意图（箭头表示反向进给方向）。
图5为步骤7中正向镗刀镗孔示意图（箭头表示正向进给方向）。
图6为现有技术中焊接式异形薄壁壳体的焊接示意图。
其中：喉口段1；上圆弧段2；主孔段3；下圆弧段4；搭子5；端面槽6；小头第一紧配工装7；大头内孔8；大头第一紧配工装9；小头第二紧配工装10；大头第二紧配工装11；反镗刀12；反镗刀片12.1；正镗刀13；正镗刀片13.1。
具体实施方式
参见图1-5，本发明涉及一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，包括以下步骤：
S1、分别对锻钢圆坯两端进行粗车外圆、粗镗内孔，形成工件的大小头，各自预留加工余量；小头内孔经镗刀镗孔后从头部往下依次包括喉口段1、上圆弧段2、主孔段3和下圆弧段4，小头内孔各段预留4-5mm加工余量；
S2、小头周向粗铣搭子5，预留加工余量5mm，大头端面粗铣端面槽6；
S3、调质热处理，HRC32-35；
S4、小头喉口段1塞入小头第一紧配工装7，提高小头壁厚强度，防止小头装夹变形，同时减小加工震动变形，夹持小头搭子以上的外圆部分，半精车大头内孔8和端面槽6，端面槽6设置在大头内孔8外；
S5、端面槽6内塞入大头第一紧配工装9，提高大头壁厚强度，夹持大头外圆，小头内孔进行半精镗，预留加工余量0.5-1mm；
S6、小头喉口段2塞入小头第二紧配工装10，夹持小头搭子以上的外圆部分，精车大头内孔8和端面槽6；
S7、端面槽6内塞入大头第二紧配工装11，夹持大头外圆，小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段1和主孔段3的镗直孔，再进行上圆弧段2和下圆弧段4的精镗孔，所述上圆弧段2采用反镗刀12进行镗孔，反镗刀12从喉口段1伸入主孔段3，反镗刀12以精镗孔后的主孔段为基准，反向进行镗孔，反镗刀12包括一体成型的反镗刀体和反镗刀头，所述反镗刀体设有镰刀状的反镗刀头，反镗刀头上固定反镗刀片12.1，所述反镗刀片12.1的反向切削面与反向切削方向之间呈93°夹角，所述下圆弧段4采用正镗刀13进行镗孔，正镗刀13从喉口段1伸入主孔段3，正镗刀13以精镗孔后的主孔段3为基准，正向进行镗孔，正镗刀13包括一体成型的正镗刀体和正镗刀头，所述正镗刀体设有镰刀状的正镗刀头，正镗刀头上固定正镗刀片13.1，所述正镗刀片13.1的正向切削面与正向切削方向之间呈93°夹角，正、反镗刀片的角度设计既保证了刀头的刚性，又保证了在圆弧处刀具加工时的接触面积不过大，刀片采用断削式刀片，保证加工时一直断削减少铁屑缠绕后拉伤内壁的可能性；
S8、精车大头外圆和小头外圆；
S9、精铣搭子。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、分别对锻钢圆坯两端进行粗车外圆、粗镗内孔，形成工件的大小头，各自预留加工余量；
S2、小头周向粗铣搭子，大头端面粗铣端面槽；
S3、调质热处理；
S4、小头喉口段塞入小头第一紧配工装，夹持小头搭子以上的外圆部分，半精车大头内孔和端面槽；
S5、端面槽内塞入大头第一紧配工装，夹持大头外圆，小头内孔进行半精镗；
S6、小头喉口段塞入小头第二紧配工装，夹持小头搭子以上的外圆部分，精车大头内孔和端面槽；
S7、端面槽内塞入大头第二紧配工装，夹持大头外圆，小头内孔分多步精镗，分别对各段进行镗孔，先进行喉口段和主孔段的镗直孔，再进行上圆弧段和下圆弧段的精镗孔，所述上圆弧段采用反镗刀进行镗孔，所述下圆弧段采用正镗刀进行镗孔；
S8、精车大头外圆和小头外圆；
S9、精铣搭子。
2.根据权利要求1所述的一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中，小头内孔经镗刀镗孔后从头部往下依次包括喉口段、上圆弧段、主孔段和下圆弧段，小头内孔各段预留加工余量。
3.根据权利要求2所述的一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，其特征在于：步骤S7中，反镗刀从喉口段伸入主孔段，反镗刀以精镗孔后的主孔段为基准，反向进行镗孔，所述反镗刀片的反向切削面与反向切削方向之间呈93°夹角。
4.根据权利要求3所述的一种一体式异形薄壁壳体的加工工艺，其特征在于：步骤S7中，正镗刀从喉口段伸入主孔段，正镗刀以精镗孔后的主孔段为基准，正向进行镗孔，所述正镗刀片的正向切削面与正向切削方向之间呈93°夹角。
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