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球閥殼體加工方案

閱讀:1359        發(fā)布時(shí)間:2012-7-26

1 球閥殼體內(nèi)表面加工方案

殼體零件的內(nèi)表面加工可以采取車(chē)削、銑削、磨削等多種方法。為了加工圖 1 所示的球閥殼體,此前曾采用成形銑刀分別對(duì)球體的兩個(gè)內(nèi)表面進(jìn)行銑削加工,但加工精度未能達(dá)到要求。因此,該零件的加工被列為校內(nèi)科研課題進(jìn)行攻關(guān)。

通過(guò)分析,加工該零件內(nèi)表面的方法是采用車(chē)削加工。由于用普通車(chē)床手動(dòng)車(chē)削很難保證球面的尺寸精度和表面質(zhì)量,造成與其它零件配合時(shí),難以實(shí)現(xiàn)良好的面接觸,因此必須采用數(shù)控車(chē)削,以保證加工精度。

由于該閥體的內(nèi)表面近似于一個(gè)封閉球體,加工時(shí)刀具進(jìn)出很不方便。如采用普通鑊刀加工,由于刀桿懸伸長(zhǎng)度超過(guò)了 75mm,因此很難保證其剛性。因此,合理設(shè)計(jì)刀具是實(shí)現(xiàn)加工的關(guān)鍵步驟。

2 刀具的設(shè)計(jì)

為了便于刀具進(jìn)出工件內(nèi)腔,刀頭的尺寸不宜過(guò)大。為此,設(shè)計(jì)了一個(gè)活動(dòng)刀頭。這種刀頭不僅要解決刀具進(jìn)出工件的問(wèn)題,而且在頻繁的裝拆過(guò)程中,必須確保刀具的位置精度。車(chē)刀的裝配見(jiàn)圖 2。刀桿材料選用 45 鋼(熱處理至 HRC40-45)。車(chē)刀采用中心鉆改制而成。刀頭的槽孔和刀桿的槽均采用數(shù)控線(xiàn)切割加工而成,采用過(guò)渡配合,并用螺釘在一端固定,以保證刀具在 X 方向竄動(dòng)zui小。

加工所用車(chē)床的數(shù)控系統(tǒng)為 Fanuc OI-Mate,具有刀尖圓弧半徑補(bǔ)償功能,因此可用刀具半徑補(bǔ)償指令(G41,C42)進(jìn)行刀尖圓角半徑補(bǔ)償。按照刀具路徑前進(jìn)方向,刀具位于工件右側(cè),因此應(yīng)采用 G42 刀補(bǔ)指令。刀具補(bǔ)償與假想刀尖相對(duì)于刀尖圓角中心的方位有關(guān)(共有 8 種方位),確定相關(guān)參數(shù)后,先用試切法確定車(chē)刀在 X 軸和 Z 軸的位置,并輸人補(bǔ)償值,然后輸人刀尖圓弧半徑 R 和假想刀尖方位代碼 T

數(shù)控加工程序如下

《表 1 刀具補(bǔ)償表

刀補(bǔ)號(hào)

X

Z

R

T

01

120

90

0.21

3

數(shù)控加工程序如下:

N60 G42 G01 Z35

N70 G03 X0 Z0 R37 F0.05

N80 G40 G00 Z37

……

只要按照定好的位置將刀具置位,即可進(jìn)行加工。切削完畢后,通過(guò)直徑 φ28 的孔拆下刀頭,沿 Z 軸移走刀桿(X 方向不動(dòng)),然后拆下工件,裝上新零件后,再將刀桿置位,裝上刀頭,即可繼續(xù)加工。

檢測(cè)結(jié)果表明,用該方法加工出的球閥殼體零件的尺寸精度和表面質(zhì)量*合格。

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