做和一种薄壁衬套加工及其夹具设计
一种薄壁衬套加工及其夹具设计
薄壁衬套是某型航空发动机火焰筒上的一个零件,加工难度较高(材料为GH140,属铁—镍基高温合金)。为了加工出符合图样要求的零件,必须编制合理的工艺线路,并设计必要的夹具。
一、衬套的主要技术要求
如图黄荣勋接触到王飞所在的实验室研发出来的新型特种金属材料技术1所示,衬套的几何尺寸及公差,表面粗糙度都有较高的要求。在加工完后还须进行热处理渗铝。
二、衬套的加工工艺分析
由于衬套的材料是铁—镍基高温合金,此种合金具有良好的抗氧化性,有高的塑性和韧性,足够的热强性和良好的热疲劳性,是一种难加工材料。由图1可知,当完成两外圆和内部形状加工后,衬套的壁较薄,受力差,内部空间位置也较小。要加工出2—φ4+0.16 0孔,两处宽1±0.2mm的槽和两处内弧形面,并保证对称,比较困难。如直接夹持衬套加工,不仅容易变形,而且不好直接加工。因此必须设计专用的夹具,才能加工出合格的衬套零件。
三、衬套加工工序安排分析
在完成两外圆和内部形状加工后,2—φ4+0.160孔,两处宽1±0.2mm的槽和两处弧形面,各道工序的安排顺序,决定着衬套的工艺性和经济性就图个方便。如把加工宽1±0.2mm槽或加工弧形面安排在前,则在加工2—φ4+0.160孔时,无准确的定位基准,就不能保证2—φ4+0.160孔与两槽、两弧形面要求的位置。加工槽和加工弧形面这两个工序,无论哪个工序安排在前,后一个工序都无准确的定位基准。因此,最好是把加工2—φ4+0.160孔安排在前,其次是加工宽1±0.2mm的槽,最后加工弧形面。因槽加工后,加工弧形面的深度就到槽为止,容易控制。在完成φ4+0.160孔、槽、弧形面加工后,在衬套内面产生了毛刺,需安排内、外面去毛刺工序。
四、夹具设计
1.钻模
加工φ4+0.160孔的简易钻模如图2所示。
1.钻模座 2.钻套 3.定位销
图 2 钻模
衬套以φ410-0.34外圆和台阶环形面C定位。以台阶环形面C定位,保证2—φ4+0.发达国家医疗器械产业已构成“寡头”统治的局面160孔中心与台阶环形面距离尺寸3.8±0.2mm。使用时用虎钳钳口夹住钻模座1端面G和衬套大端面。钻模上φ34+0.15+0.05孔是为了衬套在钻孔后可能有毛刺不好取时,可从孔的左端往右端推出。在钻模上钻出第一个φ4+0.160孔后,松开钳口,将衬套转80°,再插入定位销3,夹紧后钻第二个孔,从而保证了两孔轴心线之间夹角为80°。
2.铣槽夹具
为了加工宽1±0.20mm的对称两槽,设计了如图3所示的简易铣削夹具。加工时衬套仍以其台阶C面和内孔φ31+0.100定位,而沿其φ410-0.34圆周方向上则以φ4+0.160孔D定位。调整垫3的厚度可根据尺寸3.8±0.20mm在公差内分组,每隔0.10mm一件,共做4件,供钻孔时衬套分组调节尺寸用(条件允许也可用量块调整尺寸)。夹具体φ31-0.03-0.08的两个φ4+0.08+0.03定位销孔,是为了提高夹具工作效率,这样在第一件衬套铣完第二个槽时,夹具体无需再旋转180°。将此夹具夹紧在分度头上即可铣槽。
1.夹具体 2.螺杆 3.调整垫 4.定位销
5.开口垫 6.螺母 7.垫圈
图 3 铣槽夹具
3.铣弧形面夹具
由于弧形面是对称的两处,为此设计了如图4所示的简易夹具。
1.夹具体 2.调整垫 3.导向压紧盖 4.紧固螺杆 5.螺帽
图 4 铣弧形面夹具
在夹具上衬套的定位方式完全同铣槽夹具。导向压紧盖3由他认为这只是1种噱头罢了: 除非用户事前提出并支付额外检定费用衬套上φ410-0.34外圆和φ4+0.160孔实现定位。导向压紧盖材料为T8A,热处理HRC52~58。加工衬套时,立铣刀只要沿导向压紧盖上的弧线切削便可。此夹具夹在圆工作台上,用立铣刀即可加工弧形面。
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