精密盤類零件車削加工方法解析

鄭大勇 楊會君

（1.沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司工裝制造廠，遼寧沈陽 110043；2.沈陽黎明航空零部件制造有限公司，遼寧沈陽 110043）

一、零件工藝分析

由于此件為平衡零件用工裝，要求所有面跳動不大于0.02。因此，在工藝上重點保證兩個方面：1.加工精度。2.防止加工變形。以下就這兩方面進行分析論述：

①考慮加工要求很高，車削加工在工藝上可以分為三步走。第一步，粗加工，單邊留0.5～1mm。第二步，熱處理后進行精加工。

②其他各面要考慮在精加工時以內孔為基準加工。兩面可以用精平磨加工。以此面及內孔為基準加工各圖，保證尺寸公差。

二、材料選擇：

由于圖紙要求20#材料滲碳處理。但在加工很困難。因此在加工時改為材料38CrMoAl（氮化處理）。改變加工方法，降低加工難度。

粗加工后進行調質處理，進行半精加工，各圖可以均車留0.5～1mm，各孔留磨0.5～1mm每邊。采用去加工應力回火手段，再進行精加工。除要求精度高的孔，均加工到尺寸。從理論及實際上38CrMoAlA涂氮對此件不大于0.005mm。涂氮后，精加工各孔，從而保證圖紙要求。

三、加工方法：

1.由于毛坯尺寸余量大，在粗加工時，用三爪卡盤，夾緊零件外徑，以零件左端面及毛坯外徑為粗基準進行加工。車床轉速120轉/分，走刀量0.4mm/秒，吃刀深度3mm。在刀具選擇上，選用45°外圓偏刀，車刀前角要選擇小一些，一般在2°～3°，后角在3°～5°。刀尖處要刃磨出R0.5-R0.8mm的刀尖圓弧，刀刃處要有0.1～0.2的過度刃，以便增大刀具的強度及耐用度。刀具材料選擇YG8，或者YG6的鎢鈷類硬質合金，鎢鈷類硬質合金的特點是韌性及耐磨性好，抗沖擊力強。

2.粗車加工完畢后，要對零件進行熱處理、半精車，進行熱處理工序低溫回火，此目的是為了消除在上工序機械加工時，在零件內部產生的機械加工應力。防止零件產生彈性變形。

3.以上工序加工完后，就進入精車加工階段。

為防止加工零件產生的內應力,使用車床磨具,用砂輪代替硬質合金車刀,從而大大降低了因切削時產生的加工應力和由于切屑熱產生的變形，而且夾具磨具磨削的表面粗糙度小于車刀車削出的表面粗糙度，從而保證零件的表面粗糙度值為Ra1.6、Ra0.8。

圖1

由于此工序為精加工工序，基準的選擇由為重要，根據基準重合原則，在精加工工序選擇為A為定位基準，而51.5兩端為輔助基準。而在刀具的選擇上用牌號YT15的硬質合金車刀，刀具前角8°～10°，刀具后角3°～5°，刀尖處圓弧為0.1～0.mm，刃傾角10°～12°，主偏角為90°外圓車刀加工。車床轉速160轉/分，車刀量選擇0.05mm/秒，進給量（f）0.01mm.

由于Φ152及Φ129.975內外表面加工后，再用三爪卡盤夾緊，因為零件壁薄，易產生塑性變形，嚴重影響零件的加工質量，所以車削一根外徑與 相結合間隙0.01mm，長度為34mm的圓棒。在用0.5mm厚，寬20mm的銅皮包住Φ152外徑，防止卡盤卡傷零件，而影響表面粗糙度。用四爪卡盤夾緊Φ152外徑，并用百分表找正內孔及51.5mm左端面，并保證同心度和垂直度都是0.01。夾緊后，用主偏角為90°牌號為YT15的外圓硬質合金精車刀加工外徑后，用R3圓弧車刀加工24mm右端面及R3處圓弧，再用內孔車刀加工出3×60°倒角。

把準備好的車床磨具裝到刀架上，并安裝好砂輪，主軸轉數36轉/分，并調試好砂輪的正反轉，用扇形軟卡盤裝夾零件處，注意夾緊力大小要合適，夾緊力多大易使零件變形。因為用車床磨具進行磨削加工零件受力小，故夾緊力可相對小些，防止產生變形。夾緊后用百分表找正內孔和51.5尺寸右端面，保證同心度和垂直度都是0.01。用砂輪磨削Φ289、Φ152及4.5右端面，保證圖紙要求。

結語

通過此項零件的加工過程，在超薄盤類零件的加工上積累了一部分經驗。同時對于在普通車床上使用立車磨具進行加工表面粗糙度及尺寸精度較高的零件進行了一些成功的嘗試。

[1]機械設計手冊[Z].

[2]金屬材料手冊 [Z].