CN115194502B - 一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法及装置，加工装置包括用于定位装夹实现模锻件管接头的型面一、型面二加工的第一定位模块、用于定位装夹实现模锻件管接头的型面三加工的第二定位模块。本发明通过开发可以完成模锻件管接头三次装夹的第一定位模块、第二定位模块，其中，第一定位模块可以完成两处模锻件管接头定位，通过使得该两处管接头互为加工基准，互为加工基准可以极大程度的保证产品加工精度，降低装夹难度，取消了重复找正和对刀，提高了加工效率，解决了合格率低，生产加工周期长，生产效率低，加工成本高等问题，提高模锻件管接头的加工精度和质量稳定性。

Description

一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法及装置
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体为一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法及装置。
背景技术
模锻件管接头的生产是在车床上完成的。传统非对称模锻件管接头在生产加工过程中，主要使用四爪对产品进行定位装夹，完成后进行车削加工，由于产品自身特性，不能够使用线切割、电火花机床加工，而且不能使用铅、锌基合金、铜、锡和镉及其合金制作的工、夹具及紧固件装夹，同时该模锻件是利用模具锻造加工而来，无法通过同一个基准进行直接装夹完成同一批零部件的加工，影响了产品的加工质量，产品合格率低，同时同一批次模锻件加工需要重复找正和对刀，导致产品的生产加工周期延长，生产加工效率偏低，加工成本高，产品质量不稳定，无法满足模锻件管接头批量生产需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法及装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，包括用于定位装夹实现模锻件管接头的型面一、型面二加工的第一定位模块、用于定位装夹实现模锻件管接头的型面三加工的第二定位模块；
所述第一定位模块包括，
第一开口定位套，所述第一开口定位套上设置有第一开口定位套外配合面、与模锻件管接头的型面一以及模锻件管接头的型面二配合的一号第一开口定位套定位型腔、与模锻件管接头的型面三配合的二号第一开口定位套定位型腔；
第一开口夹套，所述第一开口夹套上设置有与第一开口定位套外配合面配合的第一开口夹套内配合面；
所述第二定位模块包括，
第二开口定位套，所述第二开口定位套上设置有第二开口定位套外配合面、与模锻件管接头的型面一配合的一号第二开口定位套定位型腔、与模锻件管接头的型面二配合的二号第二开口定位套定位型腔；
第二开口夹套，所述第二开口夹套上设置有与第二开口定位套外配合面配合的第二开口夹套内配合面。
优选的，所述第一开口定位套上设置有第一开口定位套端面，所述第一开口夹套上设置有与所述第一开口定位套端面配合的第一开口夹套底端面。
优选的，所述第一开口夹套上还设置有与车床三爪卡盘端面配合的第一开口夹套上端面、与车床三爪卡盘圆柱面配合的第一开口夹套外配合面。
优选的，所述第二开口定位套上设置有第二开口定位套端面，所述第二开口夹套上设置有与所述第二开口定位套端面配合的第二开口夹套底端面。
优选的，所述第二开口夹套上还设置有与车床三爪卡盘端面配合的第二开口夹套上端面、与车床三爪卡盘圆柱面配合的第二开口夹套外配合面。
一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，应用一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，包括以下步骤：
(一)确定加工要求；
(二)第一次定位装夹：将模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔与模锻件管接头的型面二配合，二号第一开口定位套定位型腔与模锻件管接头的型面三配合；
(三)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行粗加工；
(四)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行精加工；
(五)第二次定位装夹：将一次加工后的模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔与模锻件管接头加工后的型面一配合，二号第一开口定位套定位型腔与模锻件管接头的型面三配合；
(六)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面二进行加工；
(七)第三次定位装夹：将二次加工后的模锻件管接头放入到第二定位模块内，使第二定位模块中的一号第二开口定位套定位型腔、二号第二开口定位套定位型腔对应与模锻件管接头加工后的型面一、型面二配合；
(八)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面三进行加工。
进一步地，步骤(一)中确定加工要求具体为：
(a)不能使用线切割、电火花机床加工；
(b)不能使用铅、锌基合金、铜、锡和镉及其合金制作的工、夹具及紧固件装夹。
进一步地，步骤(三)中粗加工的切削参数具体：转速度为S＝180～450转/分，线速度为Vc＝25～35m/min，进给量F＝0.1～0.22mm/r，吃刀深度ap＝0.5～1.5mm。
进一步地，步骤(四)中精加工的切削参数具体：转速度S＝550～1200转/分，进给量F＝0.07～0.14mm/r。
本发明的有益效果是：
本发明通过开发可以完成模锻件管接头三次装夹的第一定位模块、第二定位模块，其中，第一定位模块可以完成两处模锻件管接头定位，通过使得该两处管接头互为加工基准，互为加工基准可以极大程度的保证产品加工精度，降低装夹难度，取消了重复找正和对刀，提高了加工效率，解决了合格率低，生产加工周期长，生产效率低，加工成本高等问题，提高模锻件管接头的加工精度和质量稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为非对称钛合金模锻件管接头的结构示意图；
图2为非对称钛合金模锻件管接头的剖视结构示意图；
图3为本发明中第一定位模块的立体结构示意图；
图4为本发明中第一开口定位套的立体结构示意图；
图5为本发明中第一开口定位套的俯视结构示意图；
图6为本发明中第一开口定位套的侧视结构示意图；
图7为本发明中第一开口夹套的立体结构示意图；
图8为本发明中第一开口夹套的俯视结构示意图；
图9为本发明中第一开口夹套的侧视结构示意图；
图10为本发明中第二定位模块的立体结构示意图；
图11为本发明中第二开口定位套的立体结构示意图；
图12为本发明中第二开口定位套的俯视结构示意图；
图13为本发明中第二开口定位套的侧视结构示意图；
图14为本发明中第二开口夹套的立体结构示意图；
图15为本发明中第二开口夹套的俯视结构示意图；
图16为本发明中第二开口夹套的侧视结构示意图。
图中：1、第一开口定位套；101、第一开口定位套端面；102、第一开口定位套外配合面；103、一号第一开口定位套定位型腔；104、二号第一开口定位套定位型腔；2、第一开口夹套；201、第一开口夹套底端面；202、第一开口夹套上端面；203、第一开口夹套外配合面；204、第一开口夹套内配合面；3、第二开口定位套；301、第二开口定位套端面；302、第二开口定位套外配合面；303、一号第二开口定位套定位型腔；304、二号第二开口定位套定位型腔；4、第二开口夹套；401、第二开口夹套底端面；402、第二开口夹套上端面；403、第二开口夹套外配合面；404、第二开口夹套内配合面。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本发明进一步阐述。
如图1至图16所示，一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，包括用于定位装夹实现模锻件管接头的型面一、型面二加工的第一定位模块、用于定位装夹实现模锻件管接头的型面三加工的第二定位模块。
具体的，所述第一定位模块包括第一开口定位套1、第一开口夹套2；所述第一开口定位套1上设置有第一开口定位套端面101、第一开口定位套外配合面102、一号第一开口定位套定位型腔103、二号第一开口定位套定位型腔104。所述第一开口夹套2上设置有第一开口夹套底端面201、第一开口夹套上端面202、第一开口夹套外配合面203、第一开口夹套内配合面204。
进一步地，所述第一开口定位套端面101与第一开口夹套底端面201配合，所述第一开口定位套外配合面102与第一开口夹套内配合面204配合，所述一号第一开口定位套定位型腔103与模锻件管接头的型面一以及模锻件管接头的型面二配合，所述二号第一开口定位套定位型腔104与模锻件管接头的型面三配合。
进一步地，所述第一开口夹套2上的第一开口夹套上端面202与车床三爪卡盘端面配合，所述第一开口夹套2上的第一开口夹套外配合面203与车床三爪卡盘圆柱面配合。
上述第一定位模块中，通过一号第一开口定位套定位型腔103、二号第一开口定位套定位型腔104，实现模锻件管接头的型面一和型面二的定位，使得模锻件管接头的型面一和型面二互为加工基准，从而可以极大程度上保证了产品的加工精度。
所述第二定位模块包括第二开口定位套3、第二开口夹套4；所述第二开口定位套3上设置有第二开口定位套端面301、第二开口定位套外配合面302、一号第二开口定位套定位型腔303、二号第二开口定位套定位型腔304。所述第二开口夹套4上设置有第二开口夹套底端面401、第二开口夹套上端面402、第二开口夹套外配合面403、第二开口夹套内配合面404。
进一步地，所述第二开口定位套端面301与所述第二开口夹套底端面401配合，所述第二开口定位套外配合面302与所述第二开口夹套内配合面404配合，所述一号第二开口定位套定位型腔303与加工后的模锻件管接头的型面一配合，所述二号第二开口定位套定位型腔304与加工后的模锻件管接头的型面二配合。
进一步地，所述第二开口夹套4上的第二开口夹套上端面402与车床三爪卡盘端面配合，所述第二开口夹套4上的第二开口夹套外配合面403与车床三爪卡盘圆柱面配合。
一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，应用上述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，包括以下步骤：
(一)确定加工要求。
具体的，(a)不能使用线切割、电火花机床加工；(b)不能使用铅、锌基合金、铜、锡和镉及其合金制作的工、夹具及紧固件装夹。
(二)第一次定位装夹：将模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔103与模锻件管接头的型面二配合，二号第一开口定位套定位型腔104与模锻件管接头的型面三配合。
(三)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行粗加工。具体的，模压件粗加工(断续切削)时机床转速不宜太高，通常转速度S＝180～450转/分，线速度Vc＝25～35m/min，进给量F＝0.1～0.22mm/r，吃刀深度ap＝0.5～1.5mm。加工时要充分冷却，防止加工表面产生硬化。在夹紧力够的情况下，吃刀深度尽可能加大，需要一刀见圆。由于材质为钛合金，材质较硬，属于难加工材料，走刀速度可适当降低，这样可以降低刀具磨损。
(四)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行精加工。具体的，机床转速保持适中，保持转速度S＝550～1200转/分，为了保证产品表面质量，走刀速度也不宜过大，进给量F＝0.07～0.14mm/r。
(五)第二次定位装夹：将一次加工后的模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔103与模锻件管接头加工后的型面一配合，二号第一开口定位套定位型腔104与模锻件管接头的型面三配合。
(六)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面二进行加工。
(七)第三次定位装夹：将二次加工后的模锻件管接头放入到第二定位模块内，使第二定位模块中的一号第二开口定位套定位型腔303、二号第二开口定位套定位型腔304对应与模锻件管接头加工后的型面一、型面二配合。
(八)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面三进行加工。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，其特征在于：包括用于定位装夹实现模锻件管接头的型面一、型面二加工的第一定位模块、用于定位装夹实现模锻件管接头的型面三加工的第二定位模块；
所述第一定位模块包括，
第一开口定位套(1)，所述第一开口定位套(1)上设置有第一开口定位套外配合面(102)、与模锻件管接头的型面一以及模锻件管接头的型面二配合的一号第一开口定位套定位型腔(103)、与模锻件管接头的型面三配合的二号第一开口定位套定位型腔(104)；
第一开口夹套(2)，所述第一开口夹套(2)上设置有与第一开口定位套外配合面(102)配合的第一开口夹套内配合面(204)；
所述第二定位模块包括，
第二开口定位套(3)，所述第二开口定位套(3)上设置有第二开口定位套外配合面(302)、与模锻件管接头的型面一配合的一号第二开口定位套定位型腔(303)、与模锻件管接头的型面二配合的二号第二开口定位套定位型腔(304)；
第二开口夹套(4)，所述第二开口夹套(4)上设置有与第二开口定位套外配合面(302)配合的第二开口夹套内配合面(404)。
2.根据权利要求1所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，其特征在于：所述第一开口定位套(1)上设置有第一开口定位套端面(101)，所述第一开口夹套(2)上设置有与所述第一开口定位套端面(101)配合的第一开口夹套底端面(201)。
3.根据权利要求2所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，其特征在于：所述第一开口夹套(2)上还设置有与车床三爪卡盘端面配合的第一开口夹套上端面(202)、与车床三爪卡盘圆柱面配合的第一开口夹套外配合面(203)。
4.根据权利要求1所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，其特征在于：所述第二开口定位套(3)上设置有第二开口定位套端面(301)，所述第二开口夹套(4)上设置有与所述第二开口定位套端面(301)配合的第二开口夹套底端面(401)。
5.根据权利要求4所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，其特征在于：所述第二开口夹套(4)上还设置有与车床三爪卡盘端面配合的第二开口夹套上端面(402)、与车床三爪卡盘圆柱面配合的第二开口夹套外配合面(403)。
6.一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，其特征在于：应用权利要求1至5中任一项所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工装置，包括以下步骤：
(一)确定加工要求；
(二)第一次定位装夹：将模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔(103)与模锻件管接头的型面二配合，二号第一开口定位套定位型腔(104)与模锻件管接头的型面三配合；
(三)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行粗加工；
(四)对定位装夹好的模锻件管接头的型面一进行精加工；
(五)第二次定位装夹：将一次加工后的模锻件管接头放入到第一定位模块内，使第一定位模块中的一号第一开口定位套定位型腔(103)与模锻件管接头加工后的型面一配合，二号第一开口定位套定位型腔(104)与模锻件管接头的型面三配合；
(六)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面二进行加工；
(七)第三次定位装夹：将二次加工后的模锻件管接头放入到第二定位模块内，使第二定位模块中的一号第二开口定位套定位型腔(303)、二号第二开口定位套定位型腔(304)对应与模锻件管接头加工后的型面一、型面二配合；
(八)重复步骤(三)、步骤(四)对模锻件管接头的型面三进行加工。
7.根据权利要求6所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，其特征在于：步骤(一)中确定加工要求具体为：
(a)不能使用线切割、电火花机床加工；
(b)不能使用铅、锌基合金、铜、锡和镉及其合金制作的工、夹具及紧固件装夹。
8.根据权利要求6所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，其特征在于：步骤(三)中粗加工的切削参数具体：转速度为S＝180～450转/分，线速度为Vc＝25～35m/min，进给量F＝0.1～0.22mm/r，吃刀深度ap＝0.5～1.5mm。
9.根据权利要求6所述的一种非对称钛合金模锻件管接头加工方法，其特征在于：步骤(四)中精加工的切削参数具体：转速度S＝550～1200转/分，进给量F＝0.07～0.14mm/r。
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