錐形體內圓弧槽車削加工優化

中航工業鄭州飛機裝備有限責任公司（河南 450005）李萬民

1.問題的提出

外錐形筒體是某產品上關鍵零件，材質是30CrMn SiA,淬火σb=1175±100 MPa，其內圓弧槽尺寸是關鍵重要尺寸,表面粗糙度值Ra=0.8 μm。外錐形筒體如圖1所示。由圖1可以看出，零件圓弧槽尺寸精度高，平行度、垂直度要求高，加工部位離端面較遠，需較長的刀桿。由于圓弧槽加工難度大，廢品率高，這既影響生產進度又造成成本浪費。

2.原加工方法及分析

圓弧槽原來采用成形車刀法加工，用的是頭部已刃磨合格的成形鏜刀，分粗精車削加工。這種加工方法存在以下弊端：

（1）此方法切削時，徑向力大，刀桿受圓弧槽位置影響懸伸長，屬于長懸伸，剛性差，易產生振動，加工尺寸不穩定。

（2）車刀切削太寬，易產生積屑瘤，影響表面粗糙度。

（3）精度難以保證，車削后，需用砂紙拋光，但圓弧槽不便觀察，拋光難度大。

（4）圓弧槽加工，表面粗糙度差，利用電動輪廓儀測量表面粗糙度值時，Ra=1.8～2.1 μm。

造成零件廢品率高的因素主要是：①圓弧槽表面粗糙度值Ra=0.8 μm達不到要求。②零件加工不穩定，造成尺寸超差。

3.改進后加工方法及分析

為解決這些問題，我們利用數控車床的高精密性，根據零件內圓弧槽結構特點，分粗、半精和精加工。同時，半精和精加工選用防振的鏜刀桿，以解決尺寸不穩定造成的超差；選用帶修光刃的刀片，解決表面粗糙度問題。經過試驗，粗加工選用原成形鏜刀，半精、精加工選用防振鏜桿（山特維克可樂滿生產的570－3C型）和刀片（刀尖半徑R0.8 mm、帶修光刃、正前角）組成的刀具組合。具體加工步驟如下：用原成形鏜刀粗加工內圓弧槽，留0.5 mm余量；用防振鏜桿和刀片（刀尖半徑R0.8 mm、帶修光刃、正前角）組成的刀具半精加工，留0.2 mm余量；再用此刀具精加工，精車至要求尺寸。具體加工零件切削用量如附表所示。

圖1 錐形體零件圖

加工零件切削用量

該方法的加工優勢在于，選用了防振鏜桿，可以保證零件加工質量穩定性，保證圖樣尺寸要求；選用了大刀尖半徑刀片，半精、精車時有極高的進給量，切削刃強度較高；刀片有修光刃，相同的進給表面粗糙度值低。

4.總結

使用改進后的方法加工成批零件時，精車余量控制精確，圓弧槽尺寸變化小，尺寸一致性好，表面粗糙度值Ra在0.5～0.7 μm之間，本工序產品合格率達到了100%。

[1]崔業軍.修光刃技術的應用技巧[J].新技術新工藝，2011（8）:31-33.