2某零件的结构与加工难点分析

 

    零件先经过多工序的车削，完成主体结构尺寸，零件的主要结构与尺寸如图1所示。4xM2.5mm螺纹孔需要钻底孔与攻丝两道工序，其轴线与零件中心的轴线成55°夹角，为空间斜孔，钻床不能直接加工。

    4xM2.5mm螺纹孔孔径小，而且要求均匀分布。钻头和丝锥加工定位易偏斜，钛合金材料在钻削与攻丝的过程中，回弹大，易产生高温发生两者的粘连，不易排削，造成钻头和丝锥的磨损与扭断。

 

    3原工艺方法

 

    (1)工艺方法1。为保证零件的精度，钻孔工序选定在精密坐标镗床上加工螺纹底孔，使用进口整体硬质合金02.1mm钻头，攻丝使用日本进口M2.5mm丝锥。优点:可保证零件加工精度。缺点:加工效率低，生产成本高。

 

    (2)工艺方法2。由于精密坐标镗床上的任务很多,而加工零件的效率又很低，延误了很多任务，不能按时完成。工艺提出由钳工承担此工序的加工任务。最初的加工方法是先划出4xM2.5mm螺纹孔的位置线，用顶尖找正，钻出螺纹底孔，最后手工攻丝成。优点:加工成本低。缺点:钻孔位置度不能保证，4xM2.5mm螺纹斜孔向心位置精度不能保证。

 

    4改进后工艺方法

 

    4.1工装的设计与应用为提高生产效率，实现在钻床上精密钻孔的目的。设计钻床上可加工某零件的专用工装，具体结构如图2所示，其分为3个部分：底座、定位套、上钻模板。

 

    (1)底座:4xA/2.5mm螺纹斜孔的轴线必须与钻床主轴的轴线一致，通过倾斜55°的过渡底座来实现，底座用T型螺栓固定在钻床的工作台上

 

    (2)定位套:零件为薄壁件，径向夹紧易变形，影响4个孔的周向位置精度，因此设计工装以零件外圆<|)68mm与特Tr66x1.5mm及端面同时定位，两端轴向夹紧，以减小变形。定位套内孔与零件外圆相配合，限制零件的径向移动。

 

    (3)上钻模板：定位套内孔端面与零件平端面配合，上钻模板通过螺钉与定位套连接，压紧零件，限制轴向移动。钻孔、攻丝通过依次更换快换钻套和快换攻丝导套，达到精确的控制各螺纹孔位置与轴线的垂直。

 

    4.2钻头的改进由于钛合金的塑性小，切削变形小（变形系数接近1),所以，切屑与前刀面的接触长度短，切削力与切削热都集中于刃口附近，而钛合金的耐热性好，导热系数小，这就会使刃口处的切削温度很高。同时，钛合金的加工硬化现象也很严重。因此,在钛合金材料上钻孔时，钻头磨损很快。此外，钛合金的弹性系数很小，仅为钢的1/2左右，因此孔的收缩量较大，钻出的孔往往出现收缩现象，从而也会加剧钻头的磨损:普通麻花钻的主要结构如图3所示为减小钻头的磨损,提高耐用度采用如下的方法修磨钻头：(1)将钻心尖磨偏（偏心=〇_〇2~0.05mm)，以适当加大孔的扩张量。(2)加大主切削刃的后角，减小钻头与底孔、孔壁的磨擦：(3)加大钻心高度，减小内刃锋角2a，以利于定心，提高钻孔的精度。(4)在外圆转角处磨出小锋角的过渡刃，使刃带变窄，后角a。加大，使刃口锋利，刀尖角加大，以改善散热条件，避免粘刀。(5)适当减小主切削刃前角>,增加刃口的强度。通过使用改制后的国产普通高速钢钻头,切削参数由合金钻头的高钻速低进给,变成普通钻头的中钻速高进给，不但节约工作时间2倍，而且极大的降低了钻头成本。具体对比如表1所示