弹性中心轴工艺方案优化.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2016年第4期弹性中心轴工艺方案优化郭辉，沈勇，田辉，岳林峰(中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司，汉中723003)摘要：弹性中心轴为高强度低碳合金钢材料，工件中部有狭窄螺旋槽，此类工件加工工艺参考资料相对匮乏。在试加工基础上，选定高速铣削$45型数控坐标磨床，用以实现部件狭窄螺旋槽的精加工。并且对坐标磨床加工螺旋槽的加工原理、程序块等进行了阐述，推荐了合理的刀具切削参数及装夹方式。弹性中心轴的加工，有效的拓

2、展了坐标磨的高速铣削功能，为典型类弹簧机械加工提供了一种新思路、新方法。关键词：螺旋槽；坐标磨；铣削加工中图分类号：THl62文献标志码：A文章编号：1671_3133(2016)04珈131----03DoI：10．16731／i．cnki．1671—3133．2016．04．024TheelasticcentralaxisprocessoptimizationGuoHui，ShenYong，TianHui，YueLinfeng(AVICLandingGearAdvancedManufacturingC

3、orp．，Hanzhong723003，Shaanxi，China)Abstract：Elasticcentralaxisofhighstrengthlowcarbonalloysteelmaterial，centralartifacthasanarrowspiralgroove，thiskindofworkpieceprocessingdataandtherelativelackofexperience．Basedonthetestprocessing，highspeedmillingselected$

4、45CNCjiggrindem，usedtomakethefinishmachiningpartsdeepnarrowspiralgroove．Basedonthe蜊ndingspiralgroovemachi—ningprinciple，block，etc．，recommendthereasonablecuttingparametersandtoolclampingway．Elasticcentershaftprocessing，effectivelyexpandthecoordinatesmillof

5、highspeedmillingfunction，isatypicalspringmechanicalprocessingprovidesanewi·deaandnewmethod．Keywords：spiralgroove；coordinategrinding；milling0引言1Jju-r难点分析弹性中心轴为某型号弹射机构中一项重要零件。材料为23Col4Nil2Cr3MoE，属于高强度低碳合金钢。在零件两端外圆上分别有左、右旋双头螺旋槽，每条螺旋槽导程为8mm，槽宽为0．8mm，槽深为7mm，无法

6、通过传统绕制加工的方法获得。弹性中心轴零件外观图如图1所示。如何选用工件加工的刀具、设备及工艺方法，成为主要技术难题。图1弹性中心轴零件外观图由图1弹性中心轴零件外观图可知，工件最大直径为qb36mm，长度为127mm，单条螺旋槽长度为32mm，槽宽为0．8mm，槽深为7mm，零件左右两端各有2条螺旋槽，且两端的螺旋槽旋向关于中心面对称。为探究合理加工方法，现场对与弹性中心轴同结构的试件进行车削可行性方案验证，制取一组试件，一组为8件，材料全部都为45钢，试件槽宽为3mm。采用不同切削参数加工狭窄螺旋槽。

7、试加工结果显示：所有零件在单条螺旋槽车削接近完工时，槽体位置发生了严重扭曲变形。加工过程中还多次出现夹刀、断刀现象。图2所示为3mm槽宽试件车削加工变形情况。此次试加工过程中还未考虑材料强度、刀具和热处理等其他影响因素。车削槽体发生严重变形，主要原因有：切削时槽内排削不畅，散热困难，零件热变形大；特别是零件在1312016年第4期现代制造工程(ModemManufacturingEn舀neefing)加工中间部位时，刀具切深至槽底瞬间，工件处于类弹簧状态，内部应力突然释放，产生形变大；加工选用刀具扁而狭长

8、，呈单臂悬伸受力状态，刚度和强度差，零件轴应力猛然突变，可对刀具产生强烈地振动冲击，易发生夹刀、断刀现象，因此，工艺安排如下：零件热处理前螺旋槽加工至工程图样尺寸，内孔保留适当余量，确保工件有足够的强度且不处于类弹簧状态。刀具选用材料的硬度须高于工件材料的硬度，加工过程中严格控制切削用量。机床主轴或刀具转速大于10000r／min。装夹时注意，工件螺旋槽部位应避免受较大径向力冲击。图23mm槽宽试件车削加工变形情况2零件工艺流