套類薄壁零件車削加工方法研究

謝國正

摘 要：本文通過分析，提出針對車削套類薄壁零件時易產生的問題，采用輔助裝夾方法，結合合理選擇刀具角度和切削量，有效地解決車削套類薄壁零件的難題。

關鍵詞：套類薄壁零件 夾具 刀具 切削量

套類薄壁零件剛性差、強度弱，在車削加工中極容易變形，它是車削加工中常遇到的問題。對于大批量生產的套類薄壁零件，必須通過工藝的合理安排才能保證加工質量，為此筆者采用一種套類薄壁零件加工方法，較好地保證了加工精度。

一、造成套類薄壁零件加工困難的原因

在套類薄壁零件的車削加工中，零件的剛性是工藝系統剛性的薄弱環節，其具體原因如下：

第一，在夾緊力和切削力的作用下，如果采用傳統的三爪卡盤裝夾（圖1）會使零件產生變形；

第二，在車削過程中會產生切削熱，切削熱極易引起工件（特別是薄壁零件）熱變形；

第三，在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，剛性差的套類薄壁零件容易產生振動。

圖1

二、解決套類薄壁零件加工困難的方法

加工套類薄壁零件（如圖2），為了克服剛性差的問題，一般采用兩種裝夾方式：一是軸向夾緊，二是膨脹芯軸夾緊。

圖2

1.設計合理的夾具

根據套類薄壁零件的特點，我們應采用膨脹芯軸的夾緊方式，如圖3所示。

圖3

夾具結構說明：

（1）件1為夾具主體，左端是與主軸內錐配合的莫氏外錐（通過拉桿固定在主軸上），右端錐度與件2配合。

（2）件5為錐螺桿，左端為M16螺紋與件1配合，中間錐度與件2配合，右端為外六方形供裝拆工件時使用。

（3）件2為鋸成三塊的錐套，如圖4所示。它們通過外圓表面2mm槽內的橡皮筋（件3）捆成錐套，左右兩端組成的內錐分別與件1和件5配合。

（4）件4為工件。

圖4

2.合理刃磨刀具（外圓車刀、內孔車刀）

（1）粗車刀。刃磨的粗車刀要保證有足夠的強度，但應比切削其他類型零件使用的粗車刀鋒利。粗車刀主偏角90°、副偏角8°～10°、前后角各約3°～5°、刃傾角1°～3°、切削刃倒棱0.3 f左右、刀尖圓弧半徑0.2mm左右，并有卷屑槽。

（2）精車刀。在保證車刀足夠的強度基礎上精車刀應更鋒利，以減小切削阻力和切削熱。精車刀主偏角90°、副偏角8°～10°、前后角各約10°～13°、刃傾角1°～3°、切削刃倒棱0.15 f左右、刀尖圓弧半徑0.1mm左右、修光刃1.2 f左右，并有卷屑槽。

3.分析工藝過程

加工步驟：

（1）裝夾毛坯外圓，平端面；

（2）粗加工孔，留余量1～2mm；

（3）精加工孔，倒角；

（4）調頭，利用夾具（圖3）裝夾，平端面控制總長度尺寸；

（5）粗車外圓，留余量0.5～1mm；

（6）精車外圓，倒角；

（7）拆卸工件，完成加工。

4.合理選擇切削量

（1）在粗車內孔時，選擇主軸轉速每分鐘300～350轉，進給量0.15～0.2mm，切削深度0.2～0.5mm。

（2）在精車內孔時，選擇主軸轉速每分鐘500～600轉。為提高表面粗糙度值，選用較低進給速度為0.1mm左右，切削深度0.1～0.15mm。

（3）在粗車外圓時，選擇主軸轉速每分鐘400～500轉，進給量0.2～0.25mm，切削深度0.2～0.5mm。

（4）在精車外圓時，選擇主軸轉速每分鐘700～900轉，進給量0.1mm左右，切削深度0.1～0.15mm。

三、在加工過程中應該注意的問題

（1）為防止在車削時工件打滑，在安裝夾具時一定要擰緊。

（2）為降低切削熱對工件的影響，車削時要使用冷卻液，如使用數控車床，可進一步保證環保及加工精度要求。

（3）要牢記安全規程，文明操作。

（作者單位：漯河技師學院）