法蘭盤機械加工工藝及工裝設計探討

梁驪龍

在當前的工業(yè)生產之中，法蘭盤被廣泛應用到裝備制造、航空航天、船舶生產和國防建設等內容中。法蘭盤的機械加工在材質上具有多樣化的特點，且在剛度和工藝內容的要求上，也或多或少存在著一些區(qū)別。在當前，對于零部件的精度、質量，各個應用行業(yè)大都提出了較為嚴苛的制作要求，這一點在法蘭盤的機械加工過程中表現(xiàn)得更為明顯。在對法蘭盤機械加工的加工工藝和工裝設計內容進行研究的過程中，工作人員需要結合其實際的用途，了解不同材質間的特性，盡可能地完善其生產內容，并且在此基礎上，對相關環(huán)節(jié)作出優(yōu)化，促進技術內容的進步。

1 法蘭盤機械加工要求

在對法蘭盤進行生產的時候，其技術上的要求主要表現(xiàn)為以下幾個方面：法蘭端面應該和管子的中心線保持垂直狀態(tài)，并且要利用法蘭彎尺、直角尺對其垂直度進行有效的檢查，在連接的時候，也應該保持平行狀態(tài)，偏差值不能夠超過法蘭外徑的1.5%，最大不能超過2 mm，在進行安裝的時候，不能用強緊螺栓的方法消除偏斜值。這也對機械加工的內容提出了更為嚴苛的要求。這里以鋁合金薄壁法蘭盤零件的內容來進行舉例，像常見的那種外形較大的法蘭盤，在壁厚要求上卻保持在2 mm的狀態(tài)，由鋁合金材質構成。在加工生產的過程中，對于表面質量，法蘭盤的要求較高，還有像在處理圓腔與小孔的位置度的時候，也應該作出詳細的調整，這里還應該對軸線和底面的垂直度，也作出相對嚴格的規(guī)定，保證其底邊與側壁的形變量，符合所規(guī)定的數(shù)據(jù)要求。在加工方法的選擇上，如果一味采取傳統(tǒng)的車削、車銑等工藝內容進行加工，那么形變量勢必會超出規(guī)格要求，并且很容易產生振紋，這時就應該結合實際情況，采取銑削的工藝進行加工，在保證生產質量的同時，還可以進一步提升加工效率。

2 法蘭盤機械加工工藝設計

2.1 外輪廓粗加工

在對法蘭盤機械進行加工的時候，可能會遇到工件毛坯去除量較大的情況，這對于法蘭盤的加工工作來說，是一項應該給予全面重視的內容。在實際的研究中發(fā)現(xiàn)，利用這種材質的刀具，可以獲得較為良好的耐磨性能，并且可以耐得住較高的溫度，提升整體的切削效率。在加工的過程中，為了確保其切削狀態(tài)能夠保持相對穩(wěn)定，那么不妨在加工的時候，采取螺旋進刀的方法。還有，在粗加工的過程中，對于進給速度，要在切入的時候，作出平穩(wěn)性的調整，選擇從外向內的環(huán)切路徑。對于法蘭盤上的過渡圓角，可以對每個層次的切深做出減小的調整，使圓角處的余量保持在一個合適的狀態(tài)，這也為后續(xù)的精加工操作作出有效的奠基，同時預防在后續(xù)加工過程中，法蘭盤底面可能出現(xiàn)的變形問題。

2.2 外輪廓精加工

要想對法蘭盤工件的加工精度和加工質量進行有效的提升，需要對外輪廓進行精加工的操作，這個過程中可以選擇圓角半徑為2 mm，直徑為8 mm的牛鼻銑刀進行加工，在加工的順序上，可以先側壁而后底面。在加工過程中，為了盡可能減小側壁出現(xiàn)形變的可能，在走刀的時候，需要預先進行半精加工，然后再進行精加工。為了確保徑向上切削力可以有效地減小，不妨預留出0.05 mm的余量來。在加工生產的過程中，法蘭盤工件對于形狀公差的要求較為嚴格，所以在對法蘭盤側壁進行精加工的時候，切削力要選擇較小的類型，并且在這個過程中需要確保切削力的平穩(wěn)性與恒定性。切削加工過程中，工件以及道具的穩(wěn)定性要給予高度的保證，使切削處能夠處在一個連續(xù)平穩(wěn)的加工狀態(tài)之中，這里不妨采取螺旋加工的方法，能夠有效規(guī)避震動所帶來的問題。退刀的時候可以采取圓弧退刀的方法，確保其余切削的給進速度保持一致，如果對于速度并未進行合理的掌控，那么在加工的過程，法蘭盤上很可能會出現(xiàn)刀痕。為了達到這一生產目的，不妨利用平行環(huán)繞的走刀方法，在方向上，可以選取由外向內的加工形式，這樣也可以避免由于提刀而產生一些重復定位的誤差問題。

2.3 內輪廓加工

在進行內輪廓加工的時候，要在工件已經加工過的外部表面上，利用尼龍墊片進行加墊，并借助壓板來對工件進行固定夾緊。工件的內輪廓加工，可以不必將內腔中的全部余料清理出來，并且用于對固定夾緊的螺栓，也不需要進行摘除，這樣不僅能夠提升法蘭盤的加工剛度，同時也能夠在一定程度上縮短加工的時間，有效降低加工的變形率問題。在對內輪廓進行精度加工的時候，其走刀的方法與加工外輪廓的加工方法相同。

3 法蘭盤加工工藝的關鍵點

在對法蘭盤進行加工的時候，要想提升其加工精度和加工效率，那么首先需要選擇合理的刀具。高精度的刀具，能夠有效降低加工過程所帶來的形變問題，同時可以有效提升加工效率。在刀具路徑的選擇上，為了降低切削問題所帶來的沖擊，要選擇相對合適的刀具路徑，這樣不僅能夠確保加工軌跡的平順與光滑，同時也可以有效延長刀具的使用年限，對整體的加工質量作出保證。其次，在對那些薄壁狀態(tài)，且剛度要求較低的法蘭盤進行加工的時候，要對參數(shù)內容、切削數(shù)量作出合理有效的掌控，結合實際的加工要求和加工情況，配置切削的用量、參數(shù)，使其達到趨近完美的狀態(tài)，對于一些加工細節(jié)，作出合理的優(yōu)化。最后需要注意，冷卻問題也是至關重要的內容，在冷卻方法的選擇上，合適的手段可以使得切削過程中，溫度成為一項可以被控制的內容，這樣不僅保護刀具，使其不會在加工過程所產生的熱量影響下發(fā)生形變，同時也能夠大大提升加工工作的效率。

4 法蘭盤工裝設計

在對法蘭盤進行加工的時候，工件的正確定位、裝夾，對于其加工質量有著非常直接的影響，同時其也是進行后續(xù)加工環(huán)節(jié)的基礎。在裝夾工件之前，首先應該采取精銑加工的操作方法，對其毛坯底面、工裝表面，執(zhí)行精加工的操作，這樣才能確保兩個平面都能夠保持較好的平面度，這樣在執(zhí)行后續(xù)的裝夾工作時，就能夠確保工裝之間的接觸面積可以保持在最大，進而提升接觸的剛度要求。對于工件毛坯的中間部位，需要鉆出一些通孔來，這里需要重點注意，兩個通孔之間的距離要保持在最佳狀態(tài)。最后，在工裝所對應的位置上，還應該轉出螺紋孔，數(shù)量保持為兩個，同時利用兩個螺栓，將工件固定到工裝上。對于一種法蘭可調角度的工裝形式，應該根據(jù)實際的生產要求，對其進行必要的區(qū)分與調整，確保制品的應用環(huán)境不會出現(xiàn)安裝空間上的問題，保證生產現(xiàn)場工作的操作內容盡可能簡單，這樣能夠提高工裝內容的一致性，加快生產效率，間接降低了生產的成本。

5 結語

總而言之，在法蘭盤機械加工工藝和工裝設計的過程中，相關人員應該結合實際的加工材料、加工技術和生產要求，對設計加工過程展開合理有效的調整，完善整體的加工質量，規(guī)范工裝設計的內容與規(guī)格，這樣不僅僅能夠提升生產效率，同時也可以為法蘭盤后續(xù)的應用過程奠定有效的基礎，為工業(yè)發(fā)展作出有效的貢獻。

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