閥體是推進自鎖閥產品中的核心功能零件,一般由兩種材料、七段單個零件通過電子束焊接后再進行精密車削加工,屬于薄壁件,精度要求高,加工難度大。以前一直由手動車削加工,手動車床需要多次裝夾加工,存在加工效率低、尺寸一致性差等缺點。
在多刀位的精密數控機床上,可通過一次裝夾完成切外圓、內槽及螺紋等幾個加工工序,以精密數控車削代替手動車削加工,可以提高加工效率和質量,縮短加工周期。
閥體特點
(1)材料特點:閥體是由軟磁合金與不銹鋼兩種材料電子束焊接在一起后再進行機械加工,其中軟磁合金與不銹鋼都屬于難加工材料,會嚴重降低刀具使用壽命。軟磁合金材料粘,車削時易產生積屑瘤,硬度不高,不易提高表面粗糙度質量。不銹鋼材料加工時不易斷屑,刀具需有斷屑槽。
閥體精密數控車削加工難點及解決措施
閥體零件屬于薄壁難加工零件,根據零件材料及結構精度要求分析,數控車削存在以下幾方面難點問題:
(1)零件壁薄,剛性差,加工中振動變形問題。難點:閥體是由兩種材料單個7個零件電子束焊接在一起的,焊接后受熱變形等影響,各零件同軸度在0.2mm左右,其中三段內環槽單邊壁厚只有0.8mm,為薄壁加工,剛性差,加工易變形,原手動加工中為防止擺動及振動變形,使用的是一夾一頂方式加工外圓,但現有精密數控機床尾座頂尖力度不可控,頂持力過大會導致零件變形,另外加上頂尖后Z軸行程縮短,刀塔刀位旋轉受限,起不到精密數控加工的優勢,影響加工效率。
措施:為了解決加工中零件擺動及振動變形問題,并考慮到現有精密數控機床特點,設計心軸工裝進行防振,以增加零件剛性,減少加工振動變形,心軸具體使用要求有如下幾點:
①心軸材質使用45號鋼,這樣具有一定的硬力及拉伸力。
②心軸上下二端采用橡膠墊,可以有效地減少加工過程中地刀具切削力的影響。
③心軸螺栓與螺母采用左旋螺紋,這樣加工中不會因主軸正轉產生松動而發生心軸脫離危險。
效果:通過對閥體零件心軸工裝胎具的使用,提高了加工剛性,解決了零件振動變形問題,經測量外圓及內環槽薄壁沒有發生變形,外圓圓度公差在0.003mm以內。