一種薄壁零件數(shù)控車工加工工藝

摘 要:本文以數(shù)控車床加工一例薄壁零件及其內(nèi)外螺紋為例，分析了薄壁零件及其內(nèi)外螺紋加工方法，對加工過程中的裝夾、定位技巧進(jìn)行分析，給出了解決問題的具體方法。

關(guān)鍵詞:薄壁零件加工 螺紋加工 工藝

中圖分類號:TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0037-01

薄壁零件的加工問題，一直是較難解決的，原因是薄壁零件剛性差，強(qiáng)度弱，在加工中極容易變形。在生產(chǎn)中，常利用數(shù)控車床加工精度及效率高的特點，對薄壁零件進(jìn)行加工，并充分考慮加工中工件的裝夾和加工工藝等方面的影響，克服薄壁零件加工中的變形，保證加工精度。

圖1所示的薄壁零件，是我校用數(shù)控車床對外加工的產(chǎn)品中難度較大的零件。為了提高產(chǎn)品的合格率，我們從工件的裝夾、刀具幾何參數(shù)、程序的編制等方面進(jìn)行綜合考慮。

1 工件特點分析

從零件圖樣要求及材料來看，加工此零件的難度主要有兩點:(1)因為是薄壁零件，螺紋部分厚度僅有2mm，材料為45號鋼，而且批量較大。通常的車削都是用三爪卡盤夾持外圓或撐內(nèi)孔的裝夾方法來夾持工件，但此零件較薄，車削受力點與夾緊力作用點相對較遠(yuǎn)，而且還需車削M62×1.5螺紋，受力很大，剛性不足，容易引起晃動，因此要充分考慮如何裝夾定位的問題。(2)螺紋加工部分厚度只有2mm，而且精度要求較高。薄壁螺紋加工采用G92、G76聯(lián)合方式進(jìn)行編程，即先用G76螺紋切削斜進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行螺紋粗加工，再用G92螺紋切削循環(huán)直進(jìn)式進(jìn)刀方式進(jìn)行精加工。一方面可以避免因切削量較大而產(chǎn)生的薄壁變形;另一方面能夠保證螺紋加工的精度。

2 優(yōu)化夾具設(shè)計

由于工件壁薄，剛性較差，如果采用常規(guī)方法裝夾，工件將會受到軸向切削力和熱變形的影響出現(xiàn)彎曲變形。為解決此問題，我們設(shè)計出了一套適合該零件的加工的專用夾具，如圖2所示。其使用效果圖如圖3所示。

其中，件1為夾具主體，材料為45號鋼，左端被夾持直徑為58mm，右端鉆出￠10×25的孔，并用攻絲方法加工出M12×1.5的螺紋孔，螺紋深度20mm。被夾持夾具右端外圓與薄壁工件內(nèi)孔的￠58和M56×1.5對應(yīng)配合，使工件在夾具中定位及傳遞切削力;件2為已加工完左端面、內(nèi)螺紋和內(nèi)孔的工件。螺釘3將壓圈4旋緊，把工件壓緊在夾具上，實現(xiàn)了工件與夾具體的軸向夾緊配合。另外，夾具體上的外螺紋與工件內(nèi)孔螺紋也進(jìn)一步進(jìn)行工件與夾具體的夾緊定位，從而實現(xiàn)了雙重定位的效果。小溝槽是在工件調(diào)頭裝夾后，為方便控制總長度而設(shè)計的，尺寸為5mmX2mm。

3 加工步驟選定

(1)裝夾毛坯30mm長，平端面至加工要求;(2)鉆中心孔，用￠26鉆頭鉆通孔，用￠38鉆頭擴(kuò)孔，深35;(3)用G73封閉切削循環(huán)方法，粗、精加工內(nèi)孔至尺寸要求;(4)用內(nèi)螺紋車刀加工內(nèi)螺紋部分至尺寸;(5)調(diào)頭，利用夾具按圖5所示進(jìn)行裝夾，控制總長為53mm的平端面;(6)車外圓弧R12、外圓柱￠62、外螺紋底徑￠61.85;(7)利用G76、G92混合編程進(jìn)行螺紋加工。

4 切削用量選擇

(1)內(nèi)孔粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為500～600r/min，進(jìn)給速度100～F150，留精車余量0.2～0.3mm;(2)內(nèi)孔精車時，主軸轉(zhuǎn)速為1100～1200 r/min，為取得較低的表面粗糙度選用較低的進(jìn)給速度F30～F45，采用一次走刀加工完成;(3)外圓粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為1100～1200r/min，進(jìn)給速度F100～Fl50，留精車余量0.3～0.5mm;(4)外圓精車時，主軸轉(zhuǎn)速為1100～1200r/m，進(jìn)給速度F30～F45，采用一次走刀加工完成。

通過編制與實際加工生產(chǎn)，以上措施很好地解決了加工精度不高等問題，減少了裝夾校正的時間，減輕了操作者的勞動強(qiáng)度，提高了效率并保證了加工后零件的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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