車削錐形薄壁零件實例分析

【摘要】薄壁零件是機械加工中的一個難題，而錐形薄壁零件的加工難度更大，本文通過一個實例，結合車削時所用的刀具、機床參數及車削工藝來解決錐形薄壁零件的車削難題，以保證該類零件車削后能達到圖紙要求。選擇合適的裝夾方法可有效減小因裝夾產生的變形，運用合理的刀具進行車削可避免切削變形，選擇最優化的切削參數及配合較強的冷卻效果可最大限度地控制振動變形和受熱變形，同時在切削前給工件加裝一些防震橡膠也可減小振動變形。

【關鍵詞】薄壁零件；錐形車削；實例分析

薄壁零件因其質量輕、用料小、結構緊湊等特點廣泛應用于各工業機械產品，而某些特定行業需要一些錐形薄壁零件以達到該設備（裝備）的使用要求。本文就一錐形薄壁零件（如圖1所示）為例，詳細分析其車削工藝。

1.零件的毛坯、材料及技術要求

零件的毛坯為鑄鋼件，外形輪廓與圖1相似，各部分加工余量均為30mm左右，鑄件材料為ZG310-570。零件硬度要求為HRC32-36。

2.零件的加工難點

由于該零件的壁厚僅僅為9mm，所以具有薄壁零件所有的加工不利因素，諸如裝夾變形、切削變形、振動變形及受熱變形。同時該零件長度較大，尤其是錐孔，需要用較長的鏜刀桿裝夾鏜刀來車削，極易產生比較大的振動，從而影響零件的精度及表面光潔度。

3.零件的粗加工

用型號為CW6280B普通車床，四爪單動卡盤撐毛坯內孔，找正。鉆中心孔，尾座裝上合適的頂尖，采用一夾一頂方式裝夾粗車外圓，由于該零件較長，如果采用整體進刀的方法會加劇零件的振動，從而產生崩刀的可能，所以采用左右進刀，中間接刀的方法車削。首先選用機夾刀具去鑄造黑皮，參數選擇：主軸轉速為30r/min，吃刀量為4mm，進給量為0.15mm/r，去掉黑皮后主軸轉速增大到100r/min，吃刀量參數不變進給量為0.2mm/r，按工藝要求車削到量即可，同時車出工藝夾頭。然后調頭用四爪單動卡盤夾工藝夾頭粗車內孔，此時選用普通焊接刀具車削鑄造黑皮，參數選擇：主軸轉速為30r/min，吃刀量為2mm，進給量為0.15mm/r，去掉黑皮后主軸轉速增大到70r/min，吃刀量不變，進給量為0.2mm/r，車削到量停止。由于粗加工留有余量較大，可不考慮裝夾、切削及受熱變形的影響因素。

4.零件的精加工

用型號為CKA6163數控車床進行零件的精加工。首先加工內孔錐面，用四爪單動卡盤夾持外圓工藝卡位，找正后用10mm厚的橡膠墊將外錐面包裹，可有效防止振動變形。同時采用左右接刀的方法車削內錐面，盡量消除切削及振動變形。用機夾刀具加工，參數選擇：主軸轉速為150r/min，吃刀量為0.5mm，進給量為0.15mm/r，切削液的流量增到最大，避免受熱變形，此時需加工到圖紙要求尺寸。內孔錐面及各倒角車削完成后，調頭進行外錐面的車削。用四爪單動卡盤撐φ314內孔，車削φ102外圓至尺寸，尾端用頂尖頂住，然后用開始車削外錐面至圖紙要求，車削外錐面是同樣需要左右接刀，選用機夾刀具加工，參數選擇：主軸轉速為150r/min，吃刀量為0.5mm，進給量為0.2mm/r，按圖紙要求車削完成。如果車削外錐面時采用左右接刀得方法仍然不能消除振動，需要在內錐孔塞滿橡膠或其它減震的物品。

5.結論

選擇合適的裝夾方法可有效減小因裝夾產生的變形，運用合理的刀具進行車削可避免切削變形，選擇最優化的切削參數及配合較強的冷卻效果可最大限度地控制振動變形和受熱變形，同時在切削前給工件加裝一些防震橡膠也可減小振動變形。

參考文獻

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