高精度准在机械加工中经;嵊龅,尤其是轴类零件的共同面,资料大多为玄色金属,通常的加工步骤就是磨削加工,建磨砂轮或砂轮摆角度保障锥度。某型号直升机减速器,其中有1 个衔接法兰盘(图1),资料为钛合金,内腔两端各有一个30°的准,尺寸公差及表表光洁度要求较高。
因其特殊的结构及有色金属偏软的内部组织,不适合磨削加工,只能选取车削的方式,使用专用夹具及合理的切削参数,达到零件的设计需要。

1、技术难点分析
该零件两端的30°准在减速器装配时作为装置基准,与内、表锥形块缜密共同,并通过内、表锥形块作用于齿轮轴上,起旋转放心作用( 图2)。其加工精度的曲直决定着内、
表锥形块与之配应时的接触面积,工作时影响内、表锥形块的使用寿命,进而影响整个传动系统的职能;从图1 能够看出,准的角度公差为±15″,相当于Ⅰ级精度,其粗糙度为
Ra1.2,斜面长度为15mm 左右,准着色要求不少于85%。
由于精度高、斜面短,无论是加工或计量都比力难题。该零件为TC4 钛合金资料。钛合金加工比力难题,重要表此刻:钛合金切变系数幼于或靠近于1,切削时加快刀具磨损;钛合金切削时温度高,比45# 钢逾越一倍,散热性差,刀具易烧损;单元面积上的切削力大,容易崩刃;表表易产生硬质表层,切削时易危险刀具产生缺口、崩扔注剥落等景象;
切削时,钛屑及被切表层易与刀具资料咬合,产生严沉的粘刀景象,引起剧烈的黏结磨损。
因而,工艺上在加工钛合金零件时,通常选用钨钴类硬质合金专用刀具,与钛合金亲和力幼、导热性好、强度较高。加工方式上通常采取车削和铣削的方式,不易采取磨削加工。

2、工艺步骤
传统的加工钢造件准选取磨削的方式,对有色金属尤其钛合金零件接触少、相识不多、加工经验欠缺。但总结以往的经验及通过摸索试验,将准的加工分为粗精加工,精
加工的余量为单边0.25mmK伎嫉交导庸け湫蔚挠跋,将精加工作为最后一路机加工序。
3、装夹方式
该零件圆周直径为Φ400mm 左右,依照其规格工艺铺排高精度的车铣复合加工(大型高精度数控车也能够满足要求),要保障精度,两端准必须一次性加工,零件装夹一
定要不变。必须选取专用数控夹具(图3)。

4、切削参数及加工战术
零件资料为钛合金。参考尺度,加工时选取钨钴类硬质合金专用刀具,为保障粗糙度要求,刀尖要尽量幼,但钛合金加工时刀尖极度容易磨损,刀尖半径又不能太幼,在此选用R0.4mm 刀片。由于准角度公差极度幼为±15″,反映到线性尺寸为0.002mm, 也就是轴向或径向尺寸差0.002mm,角度就会偏15 秒,要保障此公差极度难题,因而,加工每个零件刀具长度值要维持不变,必须思考到刀具的磨损。针对此零件的加工,主轴转速限造为150r/min,进给为0.15mm/r,最大切削量的加工余量为0.25mm。
为保障两端准的一致性,两端准编程时选取统一方向加工,右端准刀具正向加工,左端准刀具旋转180°加工,加工示意图见图4。

5、检测步骤
对锥角的检测步骤是选取三坐标进行丈量,因其型面太短,三坐标丈量通;嵊泻艽笪蟛,必须大批几次,得到其均匀值;另一种步骤就是着色查抄,着色查抄必须选取专用夹具,夹具的设计要求较高,但必必要奇妙,思考到两端准,选取球形支承,如图5 所示。
6、结语
通过此种步骤的加工,准的锥角根基在其公差领域内,零件质量的不变性得到了很大改善,达到了预期主张。在加工中得知零件的装夹找正及计量步骤对尺寸的精杜仔很大的
影响,所以在精加工锥刻下要精建有关基准。对于零件的计量肯定要统一计量步骤,维持不变性。另表,对于此类有色金属高精度准的加工,重要从若何解除零件变形方面思考,合理铺排工艺路线,使用功率大、刚性好的机床,合理选择切削刀具和切削参数。对于形位精度要求高的有关尺寸和基准,尽量选取合理的工装夹具,通过一次装夹,一次加工的步骤来实现。
参考文件:
[1] 薄宵. 机械加工工艺手册:第2 卷[M]. 北京:机械工业出版社
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