特殊零件加工工藝分析

王麗霞

摘 要：在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候會受到很多因素的影響，尤其是在加工過程中，薄壁套類零件在加工的時候經(jīng)常會出現(xiàn)次品或者是廢品，因此，為了提高薄壁套類加工的精度，在加工工藝方面要進(jìn)行不斷的提高，為了更好的進(jìn)行研究工作可以選用一些不同材料的鋼來進(jìn)行生產(chǎn)加工，在生產(chǎn)過程中對加工的工藝進(jìn)行改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：薄壁套零件；加工工藝；加工精度

在進(jìn)行套類零件加工的時候，通常會使用旋轉(zhuǎn)或者是固定的軸類零件作為支撐，這樣能夠更好的對軸產(chǎn)生的徑向力進(jìn)行承受。在工業(yè)領(lǐng)域中，薄壁套類零件應(yīng)用非常廣泛，進(jìn)行廣泛的應(yīng)用和這種零件的特點是分不開的。薄壁套類零件在質(zhì)量方面非常好，同時在重量上也非常輕，在生產(chǎn)過程中使用的材料也非常少，在使用過程中結(jié)構(gòu)也非常緊湊。薄壁套類零件在進(jìn)行加工的時候是有一定的難度，因此，在生產(chǎn)過程中對零件的加工質(zhì)量無法保證。在進(jìn)行零件加工的時候，要根據(jù)產(chǎn)品的要求和工件的裝夾，在工藝工程中進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，這樣能夠更好的避免在薄壁套類零件加工過程中出現(xiàn)變形的情況，同時也能更好的保證零件在使用過程中的精度要求。為了更好的對薄壁套類零件加工技術(shù)進(jìn)行研究，可以對45號鋼加工零件作為例子，在這個過程中能夠更好的對加工工藝進(jìn)行改進(jìn)。

1 影響薄壁套零件加工精度的因素

在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候由于壁非常薄，因此在剛性方面比較差，同時在強(qiáng)度方面也非常弱，在零件加工過程中非常容易出現(xiàn)變形的情況，出現(xiàn)變形的原因通常是受力過大、受熱過高或者是振動導(dǎo)致。在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候由于在夾緊力的作用下，零件會出現(xiàn)變形的情況，這樣也是會導(dǎo)致機(jī)械零件在尺寸上出現(xiàn)一定的偏差，在精度方面也會存在一定的問題。因為工件在加工過程中，壁非常薄，因此在加工過程中，會由于受到切削力的作用導(dǎo)致工件出現(xiàn)變形的情況，這樣工件在尺寸上很難保證，同時在加工過程中尺寸也非常難進(jìn)行控制。加工零件過程中，在切削力的作用下會出現(xiàn)振動的情況，在振動的情況下，零件也會出現(xiàn)變形的情況。在不同的因素影響下，零件的尺寸和精度都無法保證，同時也無法達(dá)到設(shè)計的要求。

2 工藝分析與設(shè)計

在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候以45號鋼來作為加工的材料，在進(jìn)行加工的時候通常對外圓的精度要求高于內(nèi)孔，因此，在進(jìn)行加工的時候一定要對加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。在加工過程中，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，能夠更好的對影響加工的因素進(jìn)行控制，同時對內(nèi)孔和外圓的公差也要控制在一定的范圍內(nèi)，這樣能夠更好的保證零件的使用效果。在對內(nèi)孔和外圓之間的公差進(jìn)行控制的時候也給加工過程帶來一定的困難。在進(jìn)行零件加工的時候，對工件的安裝、加工工藝以及刀具和砂輪都要進(jìn)行必要的改進(jìn)，這樣能夠更好的提高零件的加工技術(shù)。在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候，選擇適合的加工機(jī)械非常重要，同時在加工過程中進(jìn)行定位也非常重要，在定位方式上可以采取內(nèi)外徑反復(fù)輪換的定位方式，這樣在零件加工過程中能夠更好的對加工質(zhì)量進(jìn)行保證。在零件加工過程中定位的方式有很多種，選擇內(nèi)外徑反復(fù)定位方式，能夠避免零件加工中出現(xiàn)變形量過大的情況，在加工過程中，要先對內(nèi)孔進(jìn)行加工，然后對外圓進(jìn)行加工。在對內(nèi)孔進(jìn)行定位的時候加工的工藝有一定的要求，加工過程中按照加工工藝來進(jìn)行，能夠更好地保證零件的加工質(zhì)量，加工質(zhì)量得到保證能夠避免零件在加工過程中出現(xiàn)變形量過大的情況，保證零件以后的使用效果。

3 夾具的選擇與設(shè)計

由于該薄套厚度僅為1.7mm，因此徑向方向的剛性則很差，若用普通的三爪卡盤夾住工件外圓，零件只受到3個爪的夾緊力，夾緊力不均衡，卡爪夾緊處的外圓就會產(chǎn)生明顯的彈性變形。即：在三爪卡盤夾住的情況下，半精車、磨削加工后內(nèi)孔的彈性變形部分被車削、磨削掉，內(nèi)孔在機(jī)床上測量是圓的，但放松卡爪取下工件后，內(nèi)孔的彈性變形部分則恢復(fù)，其內(nèi)孔的幾何形狀成為三角形或多角形。而如果將零件上每一點的夾緊力都保持均衡，結(jié)果則不一樣。經(jīng)過多次試驗、研究，我們根據(jù)這類工件特點，采用開縫套筒或軟卡爪裝夾，生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到了要求。即把開縫式套筒套在工件的外圓上，并一起夾在三爪盤內(nèi)即可。在加工外圓時，我們又采用轉(zhuǎn)移夾緊力作用點的方式來進(jìn)行生產(chǎn)，即將徑向夾緊改為軸向夾緊，減少了零件的變形度。在最后一道工序中，我們則采用漲式心軸夾具的加工方法，即采用3個剛性瓣，其外圓尺寸公差與內(nèi)孔尺寸相同，曲率半徑一樣。在心軸上裝有錐套，擰動螺母使其向右移動時，錐套給漲瓣一個徑向力，使工件漲緊，反方向擰動時工件松開，其中橡皮圈是防止?jié)q瓣與錐套，以及錐套與心軸之間的相對轉(zhuǎn)動。該夾具結(jié)構(gòu)減少了加工誤差，而且因為消除了徑向間隙而提高了定位精度，所以很好地保證了工件的精度要求。

4 刀具角度的選擇

加工薄壁類零件的刀具不僅刃口要鋒利，而且要掌握好刀具角度。一般來說，車削薄壁零件時，要用高速鋼刀具，前角取6°～30°；硬質(zhì)合金刀具前角則取6°～20°；車削時后角大摩擦力小，切削力也相應(yīng)地小，但后角過大會影響刀具的強(qiáng)度，所以在車削薄壁零件時，刀具后角取4°～12°為好。另外，刀具角度的取值與工件的形狀、材質(zhì)以及刀具自身的材料有關(guān)，這一點必須注意。

5 砂輪的選擇

磨削時應(yīng)首先選擇較小的切削深度，其次是砂輪也需修整得粗些，并且加注充分的切削液，最后應(yīng)有一定的光磨過程，以期保證零件的圓度和直線度要求。另外，為了提高砂輪的切削性能，磨料應(yīng)選用黑色碳公硅，砂輪直徑取55mm～66mm，因為砂輪直徑取偏小值，可減小砂輪與孔壁的接觸弧長，使磨削溫度降低，有利于提高零件的形狀精度。零件磨削后，應(yīng)檢驗零件內(nèi)圓是否變形，因為薄壁零件在磨削時很容易因磨削產(chǎn)生熱量而引起變形。對于例子中的薄壁套零件，因為材料是45號鋼，為降低零件表面粗糙度，所以選用砂輪磨料的粒度要適中，硬度可以稍小一些。

6 結(jié)束語

薄壁套類零件在加工過程中會受到很多因素的影響，影響因素的出現(xiàn)會導(dǎo)致零件在加工過程中容易出現(xiàn)次品或者是廢品，因此，在零件加工過程中一定要保證加工質(zhì)量，這樣才能更好的保證零件的使用。對薄壁套類零件加工精度進(jìn)行提高可以通過對加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，同時在加工過程中也要對相應(yīng)的影響因素進(jìn)行控制。薄壁套類零件在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，因此，一定要保證加工的質(zhì)量，這樣才能更好的保證工業(yè)生產(chǎn)不會受到影響。在進(jìn)行薄壁套類零件加工的時候?qū)﹃P(guān)鍵的加工工藝要進(jìn)行必要的控制。采用合理的防變形裝夾技術(shù)，減少或避免由于裝夾變形產(chǎn)生的尺寸精度誤差和表面質(zhì)量損失；減少切削力對變形的影響。根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)，采取不同的工藝措施及手段可以滿足同類零件的設(shè)計制造要求。

參考文獻(xiàn)

[1]貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M].貴陽：貴州人民出版社，1983.

[2]楊叔子.機(jī)械加工工藝手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]浦林祥.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[4]柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1996.

[5]北京第一通用機(jī)械廠.機(jī)械工人切削手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978.