内螺旋槽零件在车铣复合机床上的加工方法研究
来源:《模具制造》月刊 | 作者:闫 博 (东莞市德勤教育科技有限公司) | 发布时间: 2022-03-28 | 1319 次浏览 | 分享到:

【摘要】针对内螺旋槽零件因内部结构复杂,加工过程无法监测,精度要求高而导致的数控编程和加工难度大等特点,提出了一种新的加工工艺及加工方法,并设计了专用的工装夹具,研发了一种专用的铣削内螺旋槽动力头,成功解决了内螺旋槽加工的难题。通过工厂生产实践验证,该种加工工艺和专用铣削内螺旋槽动力头很好地解决了内螺旋槽零件在数控车床上难加工的特点,提高了该种零件的生产效率,保证了零件的形位公差、尺寸精度和表面粗糙度要求,为该类零件的加工提供了参考。

关键词:内螺旋槽;车铣复合;内壁钻;内孔切槽刀


1 引言

内螺旋槽加工在数控车床上历来都是一个难题,尤其是复杂的内螺旋槽零件,该内螺旋槽是一种分布在内孔壁上的梯形截面沟槽,在内孔壁上均匀附着5条,内孔是一个锥形孔,螺旋槽深度也是由外而内逐渐减小。内孔比较大,约200mm左右,内螺旋槽又是空间曲线,其加工过程很难检测,在数控车床上加工是一个难题,如果加工时采用内孔切槽刀车削的方法加工,虽然保证了零件表面的加工质量,但加工余量太大,加工时间太长,影响了加工效率。而采用内壁铣刀铣削的方法铣削内螺旋槽,虽然提高了零件的生产效率,但加工出来的内螺旋槽表面粗糙度达不到图纸的要求。所以在保证内螺旋槽零件表面质量的前提下,把两种加工方法结合在一起,粗加工采用内壁铣刀铣削的方法加工,精加工采用内孔切槽刀车削的方法加工,这样既提高了零件的生产效率,又保证了零件的表面质量。


2 零件结构分析

内螺旋槽零件如图1所示,螺旋槽材质为铝合金AL6061-T6,6061-T6是铝、镁、硅合金,是一种热处理型的耐腐蚀性合金,高强度,高硬度广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆、家具机械零件、精密加工、模具等。

该 零 件 主 要 由 203mm、 208mm、 250mm、 234mm、279.5mm、284.5mm外圆和60°的外锥度, 191mm、272.5mm内孔,4mm端面孔和有关倒角等表面组成。内锥螺旋槽其截面形状为梯形,螺旋槽底孔直径为191mm,螺旋槽槽宽 26.4mm,螺旋槽凸台宽4.7mm,5头内螺旋槽在孔口以锥螺旋线形状附着在内孔壁上,轴向方向呈均匀分布,每两条螺旋线之间的夹角为72°,内螺旋槽底大端直径为212mm,小端直径为195mm。整个零件图尺寸标注符合数控加工尺寸标注要求,轮廓描述清楚完整,表面粗糙度要求为Ra1.6μm和Ra3.2μm,零件表面处理需要做5±2μm本色阳极氧化。