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鈑金快速精確加工中的激光切割工藝分析

1 引言
  在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室成形以及產(chǎn)品連接、導(dǎo)管制造中,鈑金件起到了關(guān)鍵作用。航天產(chǎn)品鈑金件與普通鈑金件相比具有品種多、外形復(fù)雜、光潔度高、公差要求嚴(yán)等特點(diǎn)。而鈑金件成型之前.首先要解決的是鈑金件的外形展開加工。鈑金件外形展開加工通常采用以下方法:畫線銑削、線切割、等離子切割、氧乙炔火焰切割、模具沖壓、高壓水切割和CO2激光切割。種切割下料方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。精度、速度和成本均不同。在工業(yè)生產(chǎn)中有一定的適用范圍。選用一種最便捷適應(yīng)廣的加工方法是目前液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)鈑金零件制造所面臨的任務(wù)。
2典型鈑金零件工藝方案的選擇
2.1鈑金件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)名稱:導(dǎo)流板。
(2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):加工內(nèi)型面為不規(guī)則曲線輪廓結(jié)構(gòu)(如圖1)。

2.2技術(shù)要求
  材料為1Cr18Ni9Ti鋼板,厚度δ2mm,內(nèi)輪廓曲率不僅多變而且要做到光滑過度,且尺寸公差最嚴(yán)處為35[-0.3~-0.1] mm。
2.3工藝分析及工藝方案的選擇
  根據(jù)上述零件的零件圖及結(jié)構(gòu)特點(diǎn).有以下幾種加工工藝方案可供選擇:
(1)模具沖壓;
(2)電火花線切割;
(3)高壓水切割;
(4)激光切割。
2.4針對下達(dá)導(dǎo)流板16件生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行各種工藝的分析比較
2.4.1模具沖壓
  因只加工16件。雖然模具能保證內(nèi)輪廓精度要求,但是加工孔的陽模壽命短易折斷,模具本身成本高而且加工周期長,不經(jīng)濟(jì)。
2.4.2電火花線切割
  精度以及表面光滑過度均能保證。但是首先需要加工出穿絲孔.加工速度過于緩慢。不合理(注:線切割加工直線段與激光切割精度及粗糙度相當(dāng)。但是如果加工自由曲線或不規(guī)則曲線則精度及粗糙度不如激光切割)。
2.4.3高壓水切割
  密封件、切割頭等耗材壽命短,成本高。
2.4.4激光切割
  因?yàn)槠鋽?shù)控程序是由CAD圖形-幾何位圖-以非均勻有理B樣條曲線為基礎(chǔ)的PLC控制程序同步轉(zhuǎn)化的,不存在人為誤差,再加上精密機(jī)床保證,機(jī)械精度理論上誤差在±0.02mm,由于環(huán)境原因?qū)嶋H上誤差在±0.05mm左右。而且排料可以用軟件來排。排料隨心所欲,材料利用率通常≥80%.加工精度、切割面粗糙度、熱影響區(qū)范圍和加工速度均能滿足要求。


發(fā)布時(shí)間:2016-10-19
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