長薄壁套筒零件圓周等分槽加工工藝改進

張鵬飛 何七榮 徐 劍 曹 罡

（九江職業技術學院，江西九江 332007）

長薄壁套筒零件圓周等分槽加工工藝改進

張鵬飛 何七榮 徐 劍 曹 罡

（九江職業技術學院，江西九江 332007）

現通過設計簡易的工藝裝備——橫向裝夾簡易分度裝置，改善普通銑床的加工工藝，解決長薄壁套筒零件圓周等分槽的加工中遇到的一些問題，保證了產品質量，提高了生產效率。

橫向裝夾 加工 簡易分度 尾座 刀桿支架

圖1是我廠為深圳一家企業技術攻關的套筒零件。該零件的加工難點是45個4 mm寬的等分槽。在普通銑床上加工類似的零件通常采用萬能分度頭一夾一頂的裝夾方法對工件進行加工。但是這種裝夾方法對該工件進行加工存在較多問題：①在立式銑床上用立銑刀或鍵槽銑刀銑削會有隨刀圓弧，很難銑出直口，且銑刀剛性較差容易產生讓刀現象；②在臥式銑床上用鋸片銑刀銑削，其切削方向與槽的方向不一致；③將萬能分度頭橫向裝夾，工作行程受到限制。因此這種裝夾方法無法完成該工件的加工，為此我們對該工件的加工進行了工藝改進。

1 長薄壁套筒工件的裝夾

由圖1所示，工件屬長薄壁套類零件，具有薄壁套工件加工的所有特點，用三爪卡盤直接裝夾零件易產生變形。為了防止工件變形，要在三爪和工件之間加一個彈簧卡圈（如圖2）。該卡圈有一個2 mm的開口槽，用三爪將卡圈向外撐大來實現工件的夾緊。為了增加對工件的夾緊力，可在卡圈外圓開幾個圓弧槽。

對類似的長薄壁套筒工件的裝夾，傳統的裝夾方法通常采用萬能分度頭一夾一頂的裝夾方法（圖3a）。這種裝夾方法一般都是縱向裝夾，在臥式銑床用盤銑刀加工只能加工軸向槽，而對圓周方向的槽其切削方向與槽的加工方向不一致，因此無法加工。而橫向裝夾行程又受到工作臺寬度的限制（X6132臥式銑床工作臺寬度只有320 mm，而這種裝夾方法的總長最少700 mm以上），因而無法采用。改用我們設計的橫向裝夾裝置可解決在臥式銑床上用鋸片銑刀加工的問題（圖3b）。

2 工件材料加工工藝性分析

該零件的材料是2Cr13馬氏體不銹鋼。不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差很多，以普通45鋼的切削加工性作為100%，馬氏體不銹鋼2Cr13只為55%。不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點：加工硬化嚴重、切削力大、切削溫度高、切屑不易折斷、易粘刀和刀具易磨損。

加工不銹鋼時切削速度稍微提高一點，切削溫度就會高出許多，刀具磨損加劇，耐用度大幅度下降。為了保證合理的刀具耐用度，就要降低切削速度，一般按加工普通碳鋼的40%～60%選取。

由于加工含碳量較低的馬氏體不銹鋼有較明顯的粘刀現象，在切削過程中要選用具有較好的潤滑和冷卻效果的切削液；選擇鋸片銑刀切削時，刀齒不宜過多，齒槽要深，盡量將刀齒磨成錯齒，以便于排屑和減少切削力。

切削不銹鋼工件時應對工件進行調質處理。馬氏體不銹鋼經調質處理后，可獲得優良的綜合力學性能，其切削加工性比退火狀態有很大改善。本工件在加工之前進行了調質處理，調質硬度為35 HRC，具有較好的可加工性。

3 橫向裝夾簡易分度裝置設計

本裝置主要由底板、簡易分度頭、尾座等幾大部分組成（如圖4）。底板的中間有4個臺階孔，可利用內六角螺釘將底板固定在銑床工作臺上；左右兩側各有一個定位鍵槽和兩個螺紋孔，用來安裝簡易分度頭和尾座。

簡易分度頭主要是由分度支座、分度軸、定位銷、刻度盤、手柄和鎖緊螺釘幾部分組成（圖5），分度軸2上有12個等分孔用于分度定位。定位銷3拔出，轉動手柄5，參考刻度盤上的刻度線轉動相應角度，再將定位銷3插入孔內，完成分度。該分度頭比萬能分度頭的分度方法更簡單、分度效率更高。

為避免在切削過程中尾座與刀桿相碰，本尾座的頂部設計成圓弧形（如圖6）。

傳統刀桿支架底部較大，在加工過程中會碰到工件（如圖7），故把底部制作成半徑R16 mm的圓弧。

4 加工注意事項

（1）在銑左右兩側直口時會出現重復切削，因此在銑右側直口時，尾座頂尖不宜頂的太緊，以免受力過大使工件壓縮，出現明顯接刀痕。

（2）在控制槽距時，要注意每個槽距的積累誤差。

（3）在用多把銑刀銑削時，要注意銑刀直徑大小誤差不能超過0.1 mm。

（4）刀具磨損更換銑刀時，要注意換下來的舊銑刀與裝上去的新銑刀的直徑是否有誤差，如果有誤差，定位尺寸也要隨之而改變。

5 結語

該裝置分度方便快捷，且可用多把銑刀同時銑削，大大提高了生產效率；經過切削實驗各尺寸均能達到精度要求，沒有明顯的接刀痕，各直口均勻整齊。

1 李昌年.機床夾具設計與制造.北京：機械工業出版社，2006.

2 薛源順.機床夾具設計.北京：機械工業出版社，2000.

3 戴起勛.金屬材料學.北京：化學工業出版社，2005.

（編輯 周富榮）

（收修改稿日期：2009－07－07）

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Technology Improvement for Trough Machining Long and Thin Wall Cylinder

ZHANG Pengfei，HE Qirong，XU Jian，CAO Gang
（Practiced Factory，Jiujiang Vocational and Technical College，Jiujiang 332007，CHN）

Here we introduce a transverse and simple graduator jig equipment and accessories which is clamped transversely by this equipment could be machininged easily by conventional machine tool.The equipment is a good complementarity of traditional methods，and some problem have been solved.This technology improves the quality of products and production efficiency obviously.

Transverse Jig；Machining；Simple Graduator；Tailstock；Knife Rest

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