鎳基合金特型零件加工研究

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1、銀基合金特型零件加工研究摘要：零件的材料為銀基合金，它具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及抗熱疲勞性能，硬度高，機(jī)械性能好，而導(dǎo)熱系數(shù)低，切削性能差，對(duì)刀具的耐像性有較高的要求，因而給機(jī)械加工帶來(lái)了很大的困難。本文闡述了防護(hù)罩的工藝流程，并對(duì)工藝流程進(jìn)行分析，加工方法進(jìn)行改進(jìn)，程序進(jìn)行重新編制，解決了零件變形的根源問(wèn)題。關(guān)鍵詞：防護(hù)罩鎳基合金工藝流程加工方法程序改進(jìn)1?工藝分析1.1零件的材料零件的材料為牒基合金，在加工中切削性能主要表現(xiàn)在：(1)切削變形大(2)加工硬化傾向大在高的切削溫度和大的應(yīng)力作

2、用下，都將導(dǎo)致材料表面強(qiáng)化、皺度提高。(3)切削力大切削鎳基合金時(shí)比切削中碳鋼大一倍以上。(4)切削溫度高由于材料強(qiáng)度高、塑性變形大、切削力大、消耗功率多、產(chǎn)生的熱量多，而它們的導(dǎo)熱系數(shù)較小，故切削溫度是45鋼的1.5倍以上。(5)刀具易磨損切削加工時(shí)產(chǎn)生的嚴(yán)重加工破化及鐮基合金屮的各種硬質(zhì)化合物都易造成刀具的磨損。(6)表面質(zhì)量和精度不易保證由于切削溫度高，材料本身的熱性很差，工件極易產(chǎn)生熱變形，精度不易保證。1.2零件的結(jié)構(gòu)：如圖1所示，防護(hù)罩結(jié)構(gòu)特殊，兩端壁厚較厚，為13.3mm,中間壁厚很

3、薄,僅為1.143mm,最大直徑為D=260.477mm,零件總長(zhǎng)為159.639mm,致使零件兩端重量大，屮間重量輕。零件小端有兩處端槽3.137±0.038mm,槽深且尺寸要求高，行程空間窄，加工尺寸難保證，數(shù)車工序刀具加工時(shí)和互干涉，加工過(guò)程中需耍裝卸刀具，存在質(zhì)量隱患，導(dǎo)致零件加工周期長(zhǎng)，易出問(wèn)題。需在內(nèi)孔的肋板上,均勻加工9個(gè)軸向9x6.78±0.02槽,位置度要求0.05,零件槽根部R為0.5,無(wú)法用常規(guī)的方法(電火花)加工。圖1零件圖2?零件加工工藝流程領(lǐng)料T車工（粗車外圓）T車工（

4、粗車小端輪廓）-車工（粗車大端輪廓）-＞消除應(yīng)力-＞車工（半精車大端輪廓）-數(shù)車（精車小端輪廓）-數(shù)車（精車大端輪廓）-數(shù)銃（銃花邊和端面鉆孔）-數(shù)銃（銃內(nèi)孔肋板槽）-數(shù)銃（銃外I員

5、）-＞電火花（加工19處斜孔）-電火花（加工內(nèi)孔端槽處3個(gè)孔）-檢驗(yàn)T等離子噴涂一＞磨工（磨削噴涂區(qū)域）一數(shù)車（去除噴涂區(qū)域外的噴涂粉）-檢驗(yàn)。在加工過(guò)程中述安排了一些補(bǔ)充工序如鉗工去除毛刺、零件的標(biāo)印、熒光檢驗(yàn)、清洗去除多余物等。3.加工難點(diǎn)分析1）數(shù)車加工屮刀具多，易產(chǎn)生干涉，零件壁薄，重量大，在加工過(guò)程易變形。

6、2）電火花夾具制造無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)精度耍求，零件內(nèi)孔肋板槽無(wú)法用常規(guī)方法電火花加工。4.針對(duì)加工難點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)4.1刀具的選擇根據(jù)銀基合金的工藝特點(diǎn)，采用高硬度，高耐磨性的刀具。加工吋應(yīng)盡量選用機(jī)夾刀，機(jī)夾刀具冇精度高、互換性好，效率高，成本低，剛性好等特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)牡毒邘缀螀?shù)是確保零件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在刀具材料的選擇上必須具備足夠高的強(qiáng)度和韌性，以便在全部的車削過(guò)程屮，在保證尺寸精度的前捉下獲得良好的表面質(zhì)量。4.2刀具的冷卻切削銀基合金要產(chǎn)生大量切削熱，引起刀具磨損和零件變形，為了減少切削熱降低刀具

7、溫度，冷卻要充分，選擇乳化液。4.3刀具參數(shù)的選擇由于銀基合金硬度高，導(dǎo)熱系數(shù)低，切削性能差，所以不能選擇較高的轉(zhuǎn)速,較大的切深和進(jìn)給率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的加工情況，調(diào)整刀具走刀路徑，改進(jìn)切削參數(shù)，通用刀片的切削參數(shù)為：轉(zhuǎn)速S=40r/min,切深ap=0.2mm,進(jìn)給率F=0.1mm/ro4.4內(nèi)孔肋板槽加工方法選擇1）采用三軸電火花機(jī)床，制作“L/形電極進(jìn)行加工。由于夾具制造精度無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且零件找止困難，靠操作者依經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，找正一件時(shí)間為2小時(shí)，加工時(shí)間為8小時(shí)，試件加工了八次

8、，最佳狀態(tài)位置度僅達(dá)到0.08,無(wú)法滿足圖紙0.05的要求。2）選用三軸數(shù)銃為加工設(shè)備，為使銃刀加工方向與主軸成“U形，便于銃刀底刃加工零件槽體，以滿足零件圖紙要求，特別引進(jìn)角度轉(zhuǎn)換器進(jìn)行加工。由于零件冇角向要求，找正困難，不能旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)，且在加工過(guò)程屮需要人為的調(diào)整分度盤(pán)，雖然基本能滿足零件技術(shù)要求，但還存在一定的質(zhì)量隱患。僅找正一件零件需要2小吋，加工吋間為6小吋，零件合格率僅為75%o3）選用五軸加工中心加工，利用設(shè)備自帶的加工平臺(tái)轉(zhuǎn)換功能，進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換，這樣就減少了人為帶來(lái)的質(zhì)量隱患，分度的

9、功能完全由程序控制，找正零件簡(jiǎn)單，角向可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)試用加工時(shí)間大大縮短，找正和加工吋間為4小吋，同吋產(chǎn)品質(zhì)量也得到很好的保證。最終選用五軸加工屮心進(jìn)行加工。3.改進(jìn)效果通過(guò)以上程序及加工方法的改進(jìn)，零件無(wú)變形現(xiàn)象，且滿足圖紙要求，數(shù)車加工時(shí)間平均一件零件縮短3小時(shí)，內(nèi)孔肋板槽的加工方法曲電火花改為數(shù)銃,效率是原來(lái)的1.5倍，合格率達(dá)到100%o目前內(nèi)孔肋板槽的加工方案，作為首次試制成功的案例，正嘗試移植到公司生產(chǎn)屮，對(duì)于公司的長(zhǎng)期戰(zhàn)略及技術(shù)儲(chǔ)備起到了很好的推動(dòng)作用。