一种弯管变截面化铣的工艺方法与流程

本发明涉及机械加工技术领域。

背景技术：

目前国内不能实现对弯管或弯管类零件进行变截面化铣。美国专利US2881059，公开于1959年4月7日，内容是关于对平板类零件进行变截面化铣的工艺方法。该专利针对平板类零件，优点是对零件进行两点拴挂，两个拴挂点的速度可为匀速或变速，由滑轮的周长比确定其速度比；缺点是只能铣切平板类零件，不能铣切不能进行两点拴挂的弯管类等复杂零件。

技术实现要素：

目前国内不能实现对弯管或弯管类零件进行变截面化铣，没有此工艺方法。本发明是一种关于弯管变截面化铣的工艺方法，解决弯管或弯管类零件的变截面化铣。

本发明是一种控制变截面化铣的工艺方法，可以用来对弯管或带弯管的零件进行变截面化铣。这种控制弯管变截面化铣的工艺方法，其特征是：对弯管或带弯管的零件进行变截面化铣，可以控制铣切量、铣切速度以及横截面大小。其原理是：使弯管的每个横截面在到达化铣液面时保持与液面平行，因此保证了弯管的同一横截面的各处铣切量相同，形成外形为锥形、凸形或凹形等异形的零件，

本发明的带弯管的零件具体加工过程如下：

步骤1：零件验收

零件表面不用有严重的划伤、擦伤，严重的油污及腐蚀斑点。

步骤2：前处理

待铣切的零件应进行前处理，使表面清洁。

步骤3：保护

对零件内壁覆化铣保护胶或用其他方法保护，使不需铣切的内壁与化铣槽液隔离。

步骤4：装卡

固定点为弯管处圆心，从圆心处伸出若干刚性杆(刚性杆数量可根据零件具体形状确定)。其中一个(或多个)刚性杆的另一端装卡在弯管类零件的弯管处(即至少一个刚性杆的长度应为弯管处的半径长)，其他刚性杆的另一端可根据零件装夹稳定性装卡在弯管类零件上。

步骤5：锥度化铣

装卡好零件后，按匀速下降→匀速旋转→逆向匀速旋转→匀速上升过程铣切，可重复直到满足尺寸要求。直管部分可匀速上升或下降进行锥度化铣，弯管部分则绕弯管处圆心匀速旋转进槽或出槽进行锥度化铣。

步骤6：清洗

铣切完成后，对零件进行清洗，不允许残留化铣槽液。

步骤7：干燥

可自然晾干或加温干燥(≤80℃)或压缩空气吹干(≤80℃且经过油水分离器过滤)。

步骤8：拆卸

应带清洁的手套拆卸零件，防止零件表面被污染。

步骤9：去除保护

步骤10：检验

对铣切完成的零件按要求进行检验。

发明的效果

本发明是一种控制变截面化铣的工艺方法，通过特殊的设备，控制速度等参数，可实现对弯管类零件的变截面化铣。匀速时可进行锥度化铣，变速时可形成不同形状的剖面。

附图说明

附图1，第一个为弯管零件，第二个为锥度化铣后锥形剖面，第三个为凸形剖面，第四个为凹形剖面。

附图2为适合本工艺方法的零件示意图，

附图3为零件化铣时的起始状态(①状态)，

附图4为零件直管部分全部进入化铣槽液状态(②状态)，

附图5为弯管部分锥度化铣过程(②状态→③状态，注：Ⅰ为②状态；Ⅱ为旋转θ₁时的状态；Ⅲ为旋转θ₂时的状态；Ⅳ为旋转θ₃时的状态；Ⅴ为旋转θ₄时的状态(③状态))，

图6为弯管部分全部锥度化铣完毕状态(③状态)。附图7为锥度化铣后的零件。

具体实施方式

零件为如图2所示的弯管零件，铣切部位为从D到A，进行锥度化铣。零件外径R₁为50mm，弯管AC所在圆的半径R为400mm，圆心为O，弧AC所对圆心角θ为65°，CD长550mm，化铣槽液腐蚀速率γ为0.025mm/min。要求锥度化铣后D端外径R_D为40mm，A端外径R_A不变为10mm，从D端到A端外径均匀过渡。

零件的锥度化铣部位包括直管CD和弯管CA两部分，按匀速下降→匀速旋转→逆向匀速旋转→匀速上升，完成锥度化铣过程。

根据零件尺寸计算，根据腐蚀速率得出铣切时间则升降速度旋转速度

如图3，O点固定在圆弧圆心处，零件装夹于A、B两点，则OA长为圆弧半径R，(B点可不固定)。第一步装卡后零件下降到D点接触槽液。然后O点带动零件以5mm/min的速度匀速下降110min到C点接触槽液，如图4。第三步，如图5，OA和OB绕O点逆时针以0.013rad/min匀速旋转90min，第四步以相同转速顺时针匀速旋转90min，最后再以5mm/min的速度匀速上升110min，完成铣切，如图7。

可根据铣切量和铣切周期确定速度V。如果此过程由匀速下降→匀速旋转→逆向匀速旋转→匀速上升→匀速下降→匀速旋转→逆向匀速旋转→匀速上升完成，则升降速度和旋转速度提高一倍即可，以此类推。如果速度V和ω不为匀速，零件的剖面可形成凸形或凹形等异形。