业绩记录表格 彭师傅 - 副本 (自动保存的).docVIP

高低齿式汽封环加工方法改进 图纸分析 该汽封环零件是我公司承接的机械加工的小批量订单，总件数204。汽封环零件的结构如下图示1所示，径向尺寸以内圆φ212H7止口为基准，要求Ra1.6，轴向各汽封齿最薄处只有0.3mm，齿高7mm，各齿间轴向公差为±0.05mm，另图纸形位公差要求内径对基准跳动0.05mm，颈部宽度13（）垂直度要求0.05mm，左端面要求Ra1.6。零件材料为15CrMoA，毛坯材料为锻件。 工艺分析 如图1所示，该类型汽封环为高低齿式汽封环。过去我们加工的汽封环各齿厚度较宽，齿深浅，而且轴向尺寸公差要求较低。因此，一直采用普通设备加工，并借用工装夹紧以减少由于夹紧力过大而造成变形多大的问题。显然，高低齿式的汽封环和本厂加工的汽封环存在较大的结构差异，不能沿用原来的加工方式。 零件内齿厚度0.3mm，齿高7mm，因此各齿强度较低，容易产生变形，甚至折弯。如何在加工中保证零件的加工要求（特别是齿厚0.3mm及公差要求 0.05mm），减少变形成为了该零件加工的关键。下面就该工序在加工中容易产生变形的原因和解决方法进行分析。 产品试制时，我用外购的专用刀具编程从做到右粗、精车各内齿，设备型号数控车床NC40-1。试制加工过程中刀具产生震动较大，工件表面刀纹明显。卸下工件进一步观察，各汽封齿产生了较大的变形，齿面不能和左端面平行，并往左端倾斜。经分析，除了零件结构本身对加工变形产生影响外，零件产生变形还来源切削加工工艺。 刀具刚性不足： NC40-1机床配置后置刀架，由于缺乏厚度少于3mm内圆槽刀，只能选择槽宽为3mm的外圆槽刀，如图2所示。根据刀具特点，本人设计了一把90°转接刀杆，如图3所示。如图1所示，齿槽宽度只有4mm，槽深7mm，粗车刀片厚度应不大于3mm，因此刀片刚性存在不足的可能。尽管刀杆设计时特意注意加大了刀杆尺寸(25*25)以增加其刚性，但是90°转接刀杆宽度为70mm，切削力给刀杆施加一个圆周方向的力矩，使得刀具的切削系统整体的刚性不足，在切削时产生震动。 此外，刀片厚度和槽宽差值较小，在切削至齿槽较深处时——即便是精加工，切削量较小时带状铁屑也较难从槽中排出，堆积在切削位置，影响表面加工质量，甚至加工精度。 切削用量不合理对工件加工质量产生影响 切削加工时，在刀具与工件接触处及其附近产生的塑性变形，不可避免地在工件表层产生应力。根据力学分析，加工中使零件产生变形的力主要是背向切削力，它与刀具切削用量有直接的关系，切削用量的选择直接影响加工精度和表面质量。因此试制时产生的变形及振动也和切削用量有关。虽然选用较少的背吃刀量、进给量和较高的切削速度，切削力小，能很好的保证加工质量，但是为了追赶工期，提高效率，不能盲目降低切削力，需要合理选择切削量。 夹紧力和夹紧方式对加工质量产生影响 过去本厂设计汽封环在普通车床上加工，一般需要配置精车夹具。其优点的在于使得夹紧力在圆周上分布均匀；同时，在材料允许装夹应力下，装夹接触面积越大夹紧力越大。但是每加工一种规格的汽封环便需要配做一套夹具，增加了加工成本。考虑到这一点，本人在试制中大胆取消了工装的使用。因此，试制中工件夹紧力可能存在不足，降低了切削系统整体的刚性。 解决方法 针对试制中发现的问题以及工艺分析，本人综合从以下几个方面解决了问题。 加工方法改进 从试制中使用的槽刀宽度为3mm可以理解得到，最初加工方法是先粗后精，粗车单边余量为0.5mm（径向余量为1mm），数控编程上只需要两次编程。但是考虑到试制时出现刀具振动以及汽封齿变形的情况，本人在加工方法上采取了两方面的改变。 首先，增大粗车单边余量，减少槽刀宽度（从新设计了粗车槽刀，槽刀宽度为2.6mm，即单边留余量0.7mm），从而降低切削力。粗车槽刀开槽后，精车分为两步进行。第一步采用试制车刀去掉轴向上汽封齿左右两面余量。同时要求切削时先车左面，这是因为考虑到0.3mm最薄处强度不足，在试制中出现变形的现象而将左面余量留在最后去除。第二步，在设计的粗车槽刀刀尖上磨R1圆角将其作为成形车刀，精车槽底及R1圆角。 转速控制方面，粗车转速40-50r/min，精车转速120-130r/min。 刀具改进 经过对试制过程及结果的分析，本人认为关键在于刀具刚性不足，除了通过改进工艺方法降低切削载荷外，还必须改进刀具以增强刚性。 试切中借用的外圆槽刀较长、宽（如图2），刀尖至刀杆中心距离约50mm。悬出长度过大，厚度过薄降低了刀具刚性同时前者还使得相同切削力下刀杆承受较大的力矩。在工艺人员的协助下，本人分别设计了齿槽粗（如图4）。刀具用刀杆为常用的90°车内孔方刀杆。槽刀的设计主要考虑降低刀尖到刀杆中心的距离，该刀刀尖到刀杆中心距离为25mm，较试制时距离的一般，即对刀杆的作用力减少为原来的一半。再次