法兰盘机械加工工艺及工装设计

科技前沿　法兰盘机械加工工艺及工装设计　韩晓娟孙丹　（沈阳晨光弗泰波纹管有限公司，辽宁沈阳　１　１０１４１）　ｆ｝ｉ笥网法兰盘通常用以管与管之间的接头处，或者用在设备的进出口处用于设备之间的连接。常见的法兰盘加工有多种材质，材质特性的　不同使得法兰盘的机械加工工艺难度也有差异。其中铝合金薄壁法兰盘的机械加工，因材质和设计要求等原因，使得此类法兰盘的加工难度　较大。本文以铝合金薄壁法兰盘加工为倒，探讨法兰盘机械加工工艺及其工装设计，供广大同行参考。　阃法兰盘；机械加工；工艺；工装设计　法兰盘多用于管子端口使管子与管子相连，也可用在设备的进、　３加工工艺设计　出口处，使设备和设备的连接，在装备制造、航空航天、国防、船舶等　３．１外轮廓粗加工　本工件的毛坯去除量大，在进行粗加工时使用直径为１　２ｍｍ的整　体硬质合金铣刀进行切削。此种材质的刀具具有耐磨性能好，而且耐高　温，切削效率高。粗力ＤＴ的加工余量为０－２ｍｍ，为保证加工过程中切　削平稳，采用螺旋进刀的方式。加工过程中可适当对切入时的进给速度　进行调整，走从外向内的环切路径。在过渡的圆角处可适当将每个层次　领域中都会应用到法兰盘。法兰盘的加工材质多样，刚度和工艺要求上　也有区别。随着加工制造业得发展，对零部件的加工质量和精度要求都　在不断的提高，法兰盘也不例外。特别是在航空领域，因重量和工艺的　要求，铝合金薄壁法兰盘的应用最为广泛。而铝合金薄壁法兰盘因为其　剐度的原因，在机械加工的过程中容易发生变形，加工难度较大。本文　选择以加工难度较大的铝合金薄壁法兰盘的机械加工为例，探讨法兰盘　的机械加工工艺。　的切深做减小的调整，这样可避免圆角处经过粗加工后留下过大的余　量，为后续的精加工打下良好的基础。切深的逐层减／Ｊ、也是预防加工后　１加工要求　本文设计加工的法兰盘为典型的铝合金薄壁法兰盘零件，如图１　所示，此法兰盘零件外形较大，但是其壁厚要求为２ｍｍ，材质为铝合　底面发生变形的有效方法。　３＇２外轮廓精加工　为了有效的提高工件的加工质量和精度，在对外轮廓进行精加工　使选择使用圆角半径为２ｍｍ，直径为８ｍｍ的牛鼻铣刀加工，加工顺　序为先侧壁后底面。为了尽可能的减ｚｊ＼￣ｌｊ壁发生变形，走刀时预先使用　金材料。此零件的表面质量要求很高，对形位公差、小孔和圆腔的位置　度以及轴线和底面的垂直廖都有很高的要求，侧壁和底面变形不能超过　规定的要求。如果采用传统的车铣或者车削的加工方法，会产生较大的　变形，非常容易有振纹产生。要有效解决以上问题，本文经过研究，设　半精加工，然后再进行精加工。为了使径向的切削力有效的减小，余留　ＯＯ５ｍｍ的余量。此法兰盘工件对形状公差有很高的要求，在对侧壁进　行精加工的过程中，要注意采取小的切削力，且切削力尽量保持匣定。　计出铣削的加工工艺，通过试验表明，此种加工方法可以在保证加工质　量的前提下提高加工效率。　要保证在切削加工时刀具和工件的稳定，使切削处于连续平稳的加工状　态，可采用螺旋加工的方法，可有效的减少震动。退刀时采用圆弧退刀　的方法，保持与切削的进给速度一致的退刀进给速度，突然的速度变化　会产生接刀痕。在对地面进行　Ｉｆ＿Ｔ＿时，可采用平行环绕的走刀方法，方　向从外向内，尽量减少提刀所带来的重复定位误差。　３３内轮廓加工　在进行内轮廓的加工时，在工件已经加工的外部表面上使用尼龙　垫片进行加垫，在使用压板对工件固定夹紧。工件的内轮廓加工无需将　内腔中的全部余料加以取出，用于固定夹紧的螺栓也不需要摘取下来，　罔ｌ泣兰盘零件实体　这对于提高加工刚度，缩短加工时间，降低加工变形率十分有利。在对　内轮廓进行精加工使，走刀方式与外轮廓的加工相同。　４法兰盘加工工艺的关键点　要提高法兰盘得加工精度和加工效率，选择合理刀具是非常重要　２工装铡十　工件正确的定位和装夹对加工质量有直接的影响，起着重要的基　础作用。工件在进行装夹之前，首先要对待加工的毛坯底面以及工装表　面进行平面的精铣加工，以使两个平面保持良好的平面度，这样使工件　在装夹时能够使工件和工装之间最大限良的获得有效接触面积，从而使　接触的刚度得以提高。接下来在工件毛坯的中间部位钻两个直径为　８ｌ５ｍｍ的通孔，两孔渐渐的距离为２４ｍｍ。在工装与工件相对应的位　的。刀具精度高对减少加工变形，提高加工效率起到事半功倍的效果。　刀具路径的恰当对于减少切削带来的冲击，延长刀具的使用寿命，保证　轨迹光滑平顺，获得良好的加工质量十分有利。此外，对于刚度较低、　薄壁的法兰盘零件的加工时，切削用量及参数的掌握尤为重要，要根据　加工的需要对切削用量和参数进行合理的设置和优化。最后要注意选择　恰当的冷却方式，这有利于切削过程中温度的控制，保护刀具，防止加　置钻Ｍ８的螺纹孔，数量为两个，将工件毛坯用两个Ｍ８的螺栓夹紧固　定在工装上。如图２所示．　工产生的热变形，对提高加工效率起到非常重要的辅助作用。　【参考文献］　Ⅲ何宁，李甍溥壁零件铣削加　内振动模型Ｉ＝『】机械工程学报，２０１　２　ｌ２】孔金星，雷大江，弱髓斌簿　零件高速铣削实验明机床与液压，２０１３　罔２　『．ｒ｛前：Ｉ裳　的定付