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提高大型薄壁件加工精度的措施

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提高大型薄壁件加工精度的措施

發布日期:2016-03-23 00:00 來源:http://www.435224.icu 點擊:

以典型大型薄壁件 ( 如汽車主模型檢具的車門模塊) 為例,分析了大型鋁合金薄壁件在加工時產生翹曲、變形、回復等現象的原因以及提出對其進行加工精度控制的措施。如圖 2 所示為某汽車主模型檢具中的車門模塊。

QQ圖片20160323083840.png

1 確定合理的加工工藝路線

車門模塊的加工分為粗加工、半精加工、精加工和清根等幾個步驟,由于在加工后易產生殘余應力,導致翹曲變形,甚至因加工余量不足,造成模塊報廢,所以需在工序間穿插適當的熱處理工藝,消除加工后產生的內應力。機械加工工藝過程如下:粗加工 人工時效處理 整修粗加工基準平臺 半精加工 自然時效處理 整修精加工基準平臺 精加工 三坐標測量 二次精加工 三坐標測量 裝配。具體加工方案如下。

1)為提高材料利用率與開粗的加工效率,也減少因大區域余量銑削易造成不必要的材料變形,采用電火花線切割機床按如圖 3 所示方式進行切割,毛坯尺寸為 1150 mm × 1130 mm × 205 mm

2)首先分別將模塊正反兩面開粗,第 1 次粗加工后正反兩面各留 5 mm 余量,然后進行自然時效 ( 大約一周) ,釋放加工產生的內應力,再第2 次對正反兩面二次粗加工, 兩面各留 3 mm 余量。由于車門模塊表面為自由曲面,表面無平面可作為定位精基準,所以加工時正反兩面粗加工時均要預留精基準平臺和用于吊裝和支撐的支承平臺。

QQ圖片20160323084412.png

3)粗加工后再放入恒溫室進行人工時效,進一步釋放內應力。然后重新修整精基準,接著對正反兩面進行半精加工,各預留 1 mm 余量給精加工工序,且繼續保留精基準平臺,留著精加工時對刀使用。

4)半精加工完成后再一次進行自然時效,進一步消除加工后產生的殘余應力,且再一次修整精基準,提高精加工時的定位精度。在對車門模塊反面精加工時,去除用于吊裝和支撐的精基準平臺,

把精基準轉換到模塊設計時給定的測量基準孔上,并控制第 1 次精加工后的加工余量為 0. 3 mm

5)將 ( CMM) 上檢測,如果檢測的加工余量均勻,則對精加工后模塊的正面進行第 2 次精加工至所要求的型面,在對模塊的正面進行加工時,在模塊反面的原有精基準定位平臺位置上粘貼樹脂材料作為定位平臺; 如果檢測余量不均勻,則根據具體誤差情況,利用反面預留的 0. 3 mm 的余量,在厚度方向偏置加工余量進行適當補償,再對模塊正面進行二次精加工。

通過在正反兩面加工時多次穿插時效處理和對精基準多次整修,有效地消除了加工后產生的內應力,從而控制了的變形量,使模塊達到設計要求。


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