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不锈钢密封件的加工工艺探讨范文

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不锈钢密封件的加工工艺探讨

摘要:密封件是机械装备中的重要零件,其加工精度直接影响零件或设备的密封效果。根据企业现实加工设备情况,分析零件的技术要求并制订首件调试加工工艺方案;根据产品调试过程中出现的问题,进行加工工艺优化和夹具设计。实践证明:改进后的加工工艺方案大大提高了密封件的加工精度与加工效率,为同类零件的加工提供一定的借鉴价值。

关键词:不锈钢密封件;夹具设计;加工工艺

1零件的调试加工分析

1.1零件技术要求根据加工要求,密封件零件的毛坯选用Φ52mm×90mm的圆棒料,材料为316L不锈钢,零件图中密封件的加工要素主要包括车削和铣削两部分,其中车削部分外圆00.03920−Φmm、00.03930−Φmm、00.03950−Φmm以及孔0.02012+Φmm,长度方向85±0.1mm有尺寸精度要求;铣削部分6mm×2mm端面槽及右侧螺纹上6mm×8mm平面;螺纹处及密封结合面处粗糙度值分别达到Ra1.6和Ra0.8;螺纹上两平面的平行度要求为0.1mm;各倒角处有角度要求。

1.2加工工艺方案制定根据零件的加工特点,综合考虑公司现有闲置机床情况,选用数控车床和加工中心作为加工不锈钢密封件的设备。①机床型号分别为沈阳机床厂生产的斜床身V2型数控车床和美国HAAS-VF1型立式加工中心。②数控车床加工部分:车端面→车左侧外圆至54mm处→车槽3mm×4mm→掉头装夹左侧Φ30mm外圆处→车端面→车外圆至32mm处→车螺纹M18→镗孔Φ12mm。③加工中心加工部分:加工中心装夹工件铣3mm×4mm槽→反装夹铣螺纹平面,不锈钢密封件的零件调试加工工序见表1。

1.3加工问题按照上述选用的加工设备以及制订的加工工艺方案,完成了首个密封件的加工调试。经三坐标检测后,出现以下3个问题:1)螺纹平面平行度不达标,且平面与左侧顶端端面槽不呈垂直关系;2)螺纹平面处和3mm×4mm槽处有毛刺,粗糙度值过高;3)右侧Φ12mm孔有振纹,粗糙度值过高。

2问题分析与改进措施

针对上述首件调试出现的加工问题,现逐一进行分析并加以改进。

2.1设计专用夹具左侧2mm端面槽和右侧螺纹上6mm×8mm平面主要在加工中心上完成,装夹时主要依靠工作台上三爪卡盘,两次装夹无法确保零件的正确空间位置是造成该问题的主要原因。经过反复研究,设计专用夹具可有效避免以上问题。

2.2优化加工工艺从表1可以看出,工序3为切3mm×4mm槽,在切槽过程中,切断刀会在槽的两边形成毛刺。工序11为铣螺纹平面,螺纹在数控车床上通过工序8加工完成后,在加工中心上通过立铣刀铣削两平面时,会将一侧毛刺压向另一侧,造成螺纹无法正常配合。以上两个问题可以分别在工序3和工序11后面增加精加工工序,精加工路径如图3所示。用一把外圆刀分别沿着图3中①②刀具路径进行去毛刺,效果较好。右侧Φ12mm孔有振纹主要由于镗刀刚性不足造成,车削高硬度不锈钢时,可以采用高转速低进给模式,切削深度0.3mm,进给量0.05mm/r,主轴转速4500r/min,镗刀刀杆选择S25.0G-SVNR12SN,刚性较好,刀片选择VNBR0620-01,可以有效改善孔加工问题。通过优化加工工艺以及设计专用夹具,首批100件密封件零件经三坐标检测后,所有尺寸精度均满足要求,密封件零件实物如图4所示。原加工工艺方案中出现的问题均没有再出现。

3结论

零件的加工工艺在生产中占有极其重要的地位,根据密封件的结构特点,利用一台数控车床和一台加工中心以及夹具的组合,充分考虑企业的加工现状以及闲置机床情况,制订了适合现有加工设备的加工工艺,降低了生产成本,取得了较大的经济效益,保障了密封件的加工品质,在同类零件加工中具有一定的借鉴和推广价值。

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作者:刘旭,袁涛,张良 单位:苏州市职业大学