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地磅廠家關(guān)于異形天平支桿的加工工藝

時(shí)間:2017-04-07 01:54:45   點(diǎn)擊數(shù):

地磅廠家關(guān)于異形天平支桿的加工工藝

天平支桿是風(fēng)洞測力試驗(yàn)中常用的一種重要部件文中針對(duì)一根異形天平支桿,進(jìn)行工藝分析,制定合理的加工

 

方案該支桿加工的成功案例,為以后類似零件的加工提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

0  引  言





3)線切割加工支桿前端的正反楔孔、后端的平臺(tái)面。4

天平支桿是風(fēng)洞測力試驗(yàn)中常用的一種重要部件,

電火花。加工支桿前端內(nèi)錐面上的鍵槽。5)鉆削。加工支

測力部件通過天平、天平支桿與風(fēng)洞支架(或模型)相連。

桿上走線孔和線切割加工所用的穿絲孔。6)銑削。加工支

天平支桿與天平連接端的軸線和與風(fēng)洞支架(或模型)連

桿中部偏30°過渡錐和支桿走線槽。7)熱處理與表面處

接端的軸線通常是同軸的,但也常遇到一些異形天平支

。根據(jù)材料性能和圖樣要求進(jìn)行相應(yīng)的熱處理和表面

桿,它們兩端軸線不同軸本文中講述的是一根反 Z”

處理。

形異形支桿的加工方法。




從上面支桿的結(jié)構(gòu)和工藝分析中可以看出,支桿的

1  天平支桿工藝分析





加工主要存在有以下的難點(diǎn):1)工件的裝夾定位難。由于

從支桿的設(shè)計(jì)CAD圖(圖1)中可以看出,支桿內(nèi)

支桿本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),造成工件的裝夾定位困難2)工藝

型面主要由大小直徑不等的圓柱面、圓錐面結(jié)合而成。

基準(zhǔn)的確定難各道加工工序中,加工工藝基準(zhǔn)會(huì)有所變

桿的前部和后部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在支桿前端布有兩個(gè)貫穿

化,但都要求與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)關(guān)連、統(tǒng)一,以保證最終加工精

支桿的楔孔,內(nèi)錐面上開有鍵槽;在支桿后部有一平臺(tái)

。3)加工的變形控制難。在加工過程中,由于熱處理、

面,在支桿左右兩側(cè)沿表面分布的兩條矩形截面走線槽。

緊力和切削力的作用,工件都會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形

另外,支桿的表面質(zhì)量和尺寸位置精度要求也較高。



針對(duì)以上難點(diǎn),我們采取了如下的解決方案:






利用車削加工作為圓柱面內(nèi)外錐面的主要加工方











。為實(shí)現(xiàn)車削加工,在工件適當(dāng)位置焊接工裝夾頭,以






便于工件的裝夾。對(duì)于在鏜床銑床、電火花線切割等加






工中,采用精加工后的圓柱面或平面進(jìn)行裝夾。






合理設(shè)置工藝基準(zhǔn)。支桿前部內(nèi)錐和后部外錐軸心






線有平行度的要求,但直接以它們的軸心線作為加工基






準(zhǔn)在加工中實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)通過分析,可以看到支桿后






部的等直段外圓與后部外錐、支桿前部的等直段外圓與






前部內(nèi)錐之間同軸度比較容易保證,還有,前后內(nèi)外錐軸






線因?yàn)槠叫兴栽谕黄矫鎯?nèi),因此,我們?cè)诩庸み^程中

1

支桿設(shè)計(jì) CAD 圖




采用了如下變化的加工工藝基準(zhǔn):1)以粗加工的下部外

根據(jù)支桿的外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)尺寸和形位公差以及表

圓柱面為基準(zhǔn),在工件兩端打頂尖孔;2)以兩端頂尖孔軸

面質(zhì)量等要求,我們確定支桿的主要加工方法:)車削

。

線為基準(zhǔn),磨外圓柱面;3)以磨床修整后的外圓柱面為基

完成支桿上所有柱面 內(nèi)外錐面和螺紋的加工

1

準(zhǔn),加工內(nèi)錐孔,在工件兩側(cè)加工對(duì)稱的平面;4)以平面

)磨削

、


2

和外圓柱面為基準(zhǔn),在工件上部兩端打頂尖孔;5)以兩端

主要對(duì)加工基準(zhǔn)和尺寸要求較高的柱面 錐面進(jìn)行加工

。


、



頂尖孔軸線為基準(zhǔn),加工上部的外圓柱面和錐面;6)最后以上下外圓柱面為基準(zhǔn)加工鍵槽及平臺(tái)面。

 

降低加工過程中零件的變形。在加工過程中,減少零件大余量的切除,可減少應(yīng)力變形。在支桿粗加工和半精加工階段,對(duì)相關(guān)工序安排注意要留有加工余量,通過對(duì)加工面小進(jìn)刀量、多次的加工來達(dá)到后續(xù)精加工所需精度要求,同時(shí),通過磨削加工修整加工基準(zhǔn),以消除加工變形對(duì)基準(zhǔn)的影響;在精加工階段,采用電火花、線切割等特殊加工方法,將加工中因夾緊力和切削力對(duì)零件變形的影響減少到最低限度。合理安排熱處理工序,支桿材料為F141,其熱處理工藝是固溶處理+人工時(shí)效處理。為了減少或消除熱處理引起工件的變形對(duì)零件尺寸的影響,將固溶處理安排在工裝焊接后粗加工前進(jìn)行。

 

天平支桿加工工藝設(shè)計(jì)

 

下面簡敘工藝設(shè)計(jì)中的主要工序及其具體內(nèi)容

 

于篇幅,本文對(duì)加工過程中的尺寸和形位公差檢測探傷檢測、熱處理及表面處理等不作詳細(xì)介紹。

1)備料:支桿外形以圓柱面和錐面為主,且外形直徑變化不大,所以直接下為棒料 40 mm,長度700 mm

 

2)熱彎:加熱工件,按樣板彎支桿成形,見圖2

 

3)焊接:右端下部焊接下工裝夾頭,見圖3。

 

4)熱處理:F141固溶處理

 工藝1.jpg

5)車床加工:加工工件左端圓柱面至 24.2 mm及工裝右端夾頭 30 mm;兩端打頂尖孔,見圖4。

 

數(shù)車:以外圓找正,加工工件左端的內(nèi)錐孔,見圖5。6)磨床加工:頂磨工件左端圓柱面至 24 mm,工裝

 

右端夾頭見光,保證同軸度。

 工藝2.jpg

7)線切割加工:以磨床加工外圓找正,在工件兩側(cè)加

 

工對(duì)稱平面,見圖6

 

8)焊接:左端焊接上工裝夾頭,見圖7

 

9)鏜床加工:保證軸線偏心距75 mm,保證與  24mm

 

外圓軸心線平行度不大于0.02 mm,以平面圓柱面為基準(zhǔn)找正工件,兩端打頂尖孔,見圖8

 

10)車床加工:線切割去除下工裝夾頭后,加工工件右端 28 mm圓柱面、M28×1螺紋、20 mm圓柱面及1:10

 

外錐; 20 mm圓柱面及1:10外錐面雙邊留0.4 mm磨量,見圖9。

 

11)磨床加工:頂磨工件右端  20 mm圓柱面1:10

 

錐至要求公差內(nèi)。

 

12)鏜床加工:線切割去除上工裝夾頭后,上鏜床加工 4N7銷孔,保證對(duì)稱,見圖10。

 

13)特檢:超聲波探傷

 

14)線切割加工:加工支桿后部的平臺(tái)面,保證平臺(tái)

 

的位置公差要求

 

15)電火花加工:加工支桿左端寬3 mm、9 mm、

 

36 mm的內(nèi)鍵槽,保證圖樣中要求的對(duì)稱度。

 

16)數(shù)銑:按圖樣要求尺寸加工工件中部偏30°過渡

 

錐,加工工件兩側(cè)的走線槽,加工走線孔,以及加工正反楔孔所用的穿絲孔。

 

17)熱處理:時(shí)效強(qiáng)化,保證強(qiáng)度要求。

 

18)線切割加工:與天平配切左端前部的兩處楔孔,

 

注意楔孔大小端的方向。

 

19)特檢:磁力探傷

 

20)最后進(jìn)行表面處理。11是支桿成品圖(裝上了

 

天平)

 

3 結(jié)

 

異形天平支桿的加工工藝,首先要考慮的是加工時(shí)工件的可靠裝夾;其次要考慮的是工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是否統(tǒng)一,加工時(shí)定位是否合理,對(duì)加工結(jié)果是否有不利

 

的影響,如何避免或消除這些不利影響。經(jīng)過實(shí)踐證明,本文所述加工方法滿足了產(chǎn)品加工要求,保證了產(chǎn)品質(zhì)量。在今后的加工過程中還可繼續(xù)完善和改進(jìn),使之更科

 

學(xué)、更先進(jìn)。