大直径薄壁深孔类壳体的加工研究.pdf

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1、·60·内燃机与配件大直径薄壁深孔类壳体的加工研究MachiningProcessingforLargeDiameterandThin-walledDeepHoleHousing祁海龙QIHai-long曰苏建民SUJian-min（宁夏共享模具有限公司，银川750021）（KocelPatternCo.，Ltd.，Yinchuan750021，China）摘要院本文通过对大直径薄壁类壳体的结构分析，结合该薄壁零件极易变形且孔深度较长的特点，通过试验数据分析，提出了一套合理加工工艺方案。Abstract:Inthispaper,throughs

2、tructuralanalysisoflargediameterthin-walledhousing,combinedwiththecharacteristicsofthin-walledpartseasytodeformationandlongholedepth,areasonableprocessschemeisproposedthroughtheanalysisofexperimentaldata.关键词院大直径薄壁；深长孔；数据分析；装卡扭矩Keywords:largediameterandthin-walled；deephole；da

3、taanalysis；chuckingtorque0引言要求为12bar，保压15min。表1为壳体尺寸表。薄壁零件已日益广泛地应用在船舶行业，因为它具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点。但薄壁零件的加工是比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在切削力很大的情况下，产生塑性变形和热变形；同时，机床内部的自激振动、断续切削引起的振动，加上外部的一些振源，以及刀具选用的不合理等因素使得被切削表面产生震纹，又会严重影响了表面质量。图1所示的大直径薄壁深孔类壳体零件，材料为GRADE200，为灰铁材质，从零件的结构、尺寸关系和材料看出，该零件属

4、于大直径薄壁深孔类壳体。A剖面A-A图2壳体表1壳体尺寸表尺寸(mm)精度要求（mm）表面粗糙度壳体轴线总长为11781178依0.3Ra3.2壳体内圆直径为准370准370H9（0，+0.14）Ra3.2A壳体内圆台阶孔直径为准370.2准370.2（0，+0.14）Ra3.21178壳体最小壁厚为7图1大直径薄壁深孔类壳体通过对产品尺寸及结构分析，此类壳体的加工难1工艺分析点为：此类零件对铸件残余应力及不合理的夹压力十分敏淤长度为1178mm的大直径内圆深长孔加工，且里侧感，十分容易出现精加工后变形，使工件报废，科学合理的内圆直径大于外侧内

5、圆直径；工艺方案是产品质量的基本保证。于保证精加工完成后的内圆尺寸在7mm壁厚、四周本研究涉及的大直径薄壁深长孔类壳体（图2），材质螺纹孔较多条件下，变形量小于尺寸公差；为GRADE200，内圆直径准390H7（0，+0.14）mm，内圆深盂在耐压测试后工件内圆尺寸仍满足图纸要求。度1178mm，其中内圆结构为阶梯圆，里侧内圆直径大于通过上述问题的分析，科学合理的工艺方案，合理的外侧内圆直径，两圆间存在0.2mm直径差。内壁最薄部位装卡方案及装夹力选择，切削过程中参数的选择，工件实壁厚7mm，表面粗糙度Ra3.2。且外圆部位均为切削面，四际变形

6、量及规律的积累分析，是此产品质量合格的重要周共有56个螺纹孔。精加工完成后需进行耐压测试，压力要要要要要要要要要要要要前提。作者简介院祁海龙（1991-），男，宁夏银川人，助理工程师，主要从2工艺方案及装卡方案的选择事大型铸件精密加工技术研究。根据此壳体零件的结构及加工内容，结合本公司现有InternalCombustionEngine&Parts·61·设备资源，制定了一套完整的加工方案及装卡方案。工艺分析，最终得出此大直径薄壁壳体内圆尺寸的补偿数据，方案如表2所示，装卡方案如图3所示。保证产品在最终状态尺寸合格。按照此方法，我们通过试表2壳

7、体工艺方案验法确定出合理的尺寸补偿。工序号12345678结论：此产品精加工过程中内圆尺寸补偿后的控制范工序名称粗加工时效半精加工精加工耐压测试钳工清洗包装围：准370（+0.03，+0.07）mm。宁夏共享模具有限公司现有机床型号为TH6513数4耐压测试控卧式铣镗床，工作台为2000mm伊2000mm，工作台最大此产品精加工完成后需进行耐压测试，压力要求为行程X为3000mm，主轴箱最大行程Y为2000mm，立柱12bar，保压15min。如图1所示，产品前后端面各有9个螺最大行程Z为1600mm，镗轴最大形成W为800mm，镗轴栓孔，但是

8、内圆与周边三角区域为贯通，且周边三角区域直径为准130mm。呈不规则分布，根据上述产品结构特点，我们设计了一套密封耐压测试工装。此工装利用产品不规则分