薄壁零件的加工方法與流程
2023-04-25 11:32:21 2
本發明涉及機械加工領域，具體涉及薄壁零件的加工方法。
背景技術：
薄壁電極零件在模具製造過程中很常見，如數碼類、手機類、機殼類等產品模具的加工尤為重要，薄壁電極在模具行業也稱骨位。電極材料通常使用銅和銅合金。此類薄壁電極零件結構簡潔、壁高而薄、加工餘量大、而銅和銅合金的強度和硬度較低，線性膨脹係數大，故加工工藝性差。在切削力、切削熱、切削振顫等因素影響下，易發生加工變形，不易控制加工精度和提高加工效率。此工件要求的精度厚度變化小於0.02mm，如果採用傳統的加工方法和工藝不能控制工件的變形和達不到精度要求，寬比高﹦0.6:15。因此，研究銅合金薄壁零件加工技術具有較大的現實意義。在機械加工過程中，由於切削力、夾緊力、重力、慣性力、傳動力等的作用，會引起工藝系統的變形，同時，由於切削力受力點位置變化、毛坯加工餘量變化和材料硬度變化，會引起工藝系統變形的變化。工藝系統的變形及其變形的變化都會產生工件的尺寸誤差和幾何形狀誤差。
技術實現要素：
為了解決上述問題，本發明提供一種操作簡單，方便操作，且能保證工件的加工質量和加工精度，提高生產效率，降低生產成本的薄壁零件的加工方法。
本發明薄壁零件的加工方法，包括以下步驟：
第一步，粗加工，薄壁部位與其他部位一起粗加工，薄壁部位寬處要留1mm加工餘量防止粗加工時因速度快、吃刀量大造成薄壁部位變形，粗加工方式應採用環繞走刀式，一次走刀由四周向中間螺旋擴展至側壁；較為有效的降低了刀具接近薄壁部位時產生撞擊力造成薄壁部位變形，同時刀具要求有足夠的強度，刀具選擇鎢鋼刀立銑刀。
第二步，半精加工頂曲面，選擇6mm 球刀，曲面半精加工，去除過多的殘料，使精加工餘量均勻；充分有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優化方案可以有效的解決薄壁半精加工頂曲面時，受到刀具切削時產生的徑向切削力造成的工件變形。同時考慮到粗加工刀間距和切削深度較大，曲面殘料過多，半精加工是為了去除過多的殘料，使精加工餘量均勻，刀具選擇應考慮承受粗加工所留殘料而不至斷刀，且不會留下過多的殘料而給精加工造成困難。
第三步，精加工頂曲面，精加工達到要求的尺寸精度和表面精度；同時兼顧效率，選擇刀具時要考慮刀具強度及是否會留有殘料或過切，選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第四步，精加工側壁和平面；先精加工側壁有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優化方案可以有效的解決薄壁在寬度方向上所產生的側向切削力造成工件變形甚至彎曲，選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第五步，半精加工及精加工薄壁，精加工需達到尺寸精度和表面精度的要求，每層切削深度為0.1-0.2mm，進給量為0.02-0.04mm/r，主軸轉速12000-24000r/min，曲面上有R3mm的圓角處，選擇6mm 刃磨後的球刀；精加工側壁時有效利用零件未加工部分作為支撐，加工分層銑削環繞外型走刀式，讓應力均勻釋放。
本發明操作簡單，方便操作，且能保證工件的加工質量和加工精度，提高生產效率，降低生產成本。
具體實施方式
本發明薄壁零件的加工方法，包括以下步驟：
第一步，粗加工，薄壁部位與其他部位一起粗加工，薄壁部位寬處要留1mm加工餘量防止粗加工時因速度快、吃刀量大造成薄壁部位變形，粗加工方式應採用環繞走刀式，一次走刀由四周向中間螺旋擴展至側壁；較為有效的降低了刀具接近薄壁部位時產生撞擊力造成薄壁部位變形，同時刀具要求有足夠的強度，刀具選擇鎢鋼刀立銑刀。
第二步，半精加工頂曲面，選擇6mm 球刀，曲面半精加工，去除過多的殘料，使精加工餘量均勻；充分有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優化方案可以有效的解決薄壁半精加工頂曲面時，受到刀具切削時產生的徑向切削力造成的工件變形。同時考慮到粗加工刀間距和切削深度較大，曲面殘料過多，半精加工是為了去除過多的殘料，使精加工餘量均勻，刀具選擇應考慮承受粗加工所留殘料而不至斷刀，且不會留下過多的殘料而給精加工造成困難。
第三步，精加工頂曲面，精加工達到要求的尺寸精度和表面精度；同時兼顧效率，選擇刀具時要考慮刀具強度及是否會留有殘料或過切，選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第四步，精加工側壁和平面；先精加工側壁有效利用零件未加工部分作為支撐的刀具路徑優化方案可以有效的解決薄壁在寬度方向上所產生的側向切削力造成工件變形甚至彎曲，選用大螺旋角度55 度的立銑刀。
第五步，半精加工及精加工薄壁，精加工需達到尺寸精度和表面精度的要求，每層切削深度為0.1-0.2mm，進給量為0.02-0.04mm/r，主軸轉速12000-24000r/min，曲面上有R3mm的圓角處，選擇6mm 刃磨後的球刀；精加工側壁時有效利用零件未加工部分作為支撐，加工分層銑削環繞外型走刀式，讓應力均勻釋放。
本發明操作簡單，方便操作，且能保證工件的加工質量和加工精度，提高生產效率，降低生產成本。