典型鑄造件機械加工工藝方法研究

■航宇救生裝備有限公司 （湖北襄陽 441003） 張業俊

典型鑄造件機械加工工藝方法研究

■航宇救生裝備有限公司 （湖北襄陽 441003） 張業俊

摘要：根據鑄造零件實際情況，在鑄造件上適當增加工藝凸臺，方便機械加工時的裝夾。分析某典型鑄造零件的外形及尺寸特點，通過增加輔助壓緊工藝凸臺的方法，最后確定毛坯狀態，使零件加工變繁為簡，提高了加工效率，保證了產品質量。

鑄造作為常用的制造方法，具有制造成本低、工藝靈活性大、可以獲得復雜和大型零件的優點，在機械制造中占有很大的比重。現代制造技術的發展，使得鑄造的精度、質量都有較大的提高，鑄件的質量越來越容易得到保證。但是，鑄造件在后續加工中往往因為定位基準、裝夾方法等因素的影響，造成不合格品的產生。因為機械加工原因造成的產品報廢，不僅提高了生產成本，造成了不必要的浪費，還延誤了生產節點，使生產任務不能如期完成。筆者試圖通過一個比較典型的鑄造件來尋求一種比較科學可靠的機械加工工藝方法。

1. 零件技術要求

我公司某零件形狀如圖1所示，有多個零件裝配在其中，故其加工精度對整個系統能否正常工作起著至關重要的作用。該零件形狀復雜，尺寸繁多，要想高效地加工出合格的零件，就必須深入理解圖樣尺寸關系，選擇出方便裝夾、加工的基準。

該零件毛坯材料ZM5A-T4，鑄造精度按H B 6103―1986 CT10。為了保證裝配的安裝精度，要求圖1中A、B、C、D四個孔的相對位置十分嚴格。孔距之間的尺寸精度±0.05mm，孔徑尺寸精度為H8級，幾何形狀公差要求平面度為0.05mm，表面粗糙度值Ra=1.6mm，角度公差±10′。

從裝配要求及使用方面考慮，該零件的加工重點在于四處孔的加工。為了減少加工面，縮短加工時間，鑄件選擇精密鑄造，將欲加工部位減到最少，零件的主要加工部位集中在圖1的A、B、C、D四個部位，另外有一些在裝配安裝零件時要用到的面、孔也留余量加工。下面就基準的選擇、工藝過程的安排進行詳細的闡述。

圖1

2. 精基準的選擇

所謂精基準，是指在最初幾道工序中就加工出來，為后面的工序做好定位、裝夾的準備，在后續的加工中，以它為基準對別的部位進行加工。

該零件形狀復雜，沒有規則的面供我們選取，相比較而言，A、B兩孔比C、D兩孔更適合用精基準，主要是考慮到以下兩個方面。

（1）A、B兩孔是裝配孔（設計基準），這樣能使工藝與設計基準重合，符合“基準重合”原則，可以減少尺寸換算，避免因基準不重合而引起的誤差。

（2）A、B兩孔相對坐標系關系簡單，而C、D兩孔是空間孔，不易定位、裝夾。

3. 粗基準的選擇與加工

粗基準是用來加工精基準時所用的定位面，它應能保證在以后的加工中各加工面的加工余量均勻，以及在后續加工中定位、夾緊牢固可靠等要求。

該零件形狀復雜，供加工中裝夾壓緊的部位幾乎沒有，另外C、D兩孔較長，加工過程中如果沒有可靠的剛性支撐，會發生振刀，影響孔的加工精度，所以在確定零件毛坯狀態時必須考慮周全，為以后加工做好準備，達到事半功倍的效果。

圖2所示是最后確定的毛坯狀態，主要做了以下兩處改動。

（1）增加了兩處帶凸臺的E、F面，這樣在加工中能夠方便壓緊零件。

（2）增加了四處圓柱凸臺F，一是起到擴大定位面的作用，二是輔助壓緊時起到支撐的作用。

實際加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出來，將其作為粗基準，為后續加工做好基準。

4. 精基準的加工

完成了粗基準的加工后，第二步是對精基準的加工。加工中以第一步加工的面定位，輔以圖3所示的零件中心線和A、B兩孔中心平分線，對A、B、C、D四孔進行粗加工。

這一步加工極為重要，稍有不慎零件的加工將以失敗而告終。為了驗證所找的基準線是否準確，加工中應注意觀察零件的余量分配是否合理。在毛坯試加工時，如果發現不合適時，可以通過調整尺寸對零件進行拯救性加工。

后續加工按以下步驟進行：

（1）圖3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B兩孔定位將圖2中凸臺E面上的兩孔精加工。

（2）以圖2中凸臺E面上精加工的兩孔定位，對零件所有的加工部位進行精加工。

（3）最后零件翻面將圖2中的E、F共6處凸臺去除。

圖2

圖3

5. 結語

該零件的加工工藝重點是對鑄件毛坯基準的選擇和增加輔助壓緊工藝凸臺。基于正確的基準和合理地增加工藝凸臺，使零件的加工變繁為簡，縮短了加工時間。實踐證明，這種方法是高效、可靠的。

由此可以看出，對于鑄造件，無論其復雜程度如何，基準的選擇非常重要，合理的基準往往能起到事半功倍的效果。在進行鑄造圖樣設計時，除了基準外，還必須要考慮到后續機械加工時的裝夾是否便利、可靠。比如文中所提的鑄件，增加了四個工藝圓形凸臺就是出于對后續加工時裝夾的考慮。

事實上，對于鑄造件的加工是一個比較復雜的問題，本文只是通過一個比較典型的零件來摸索一些加工方面的經驗，僅僅是管中窺豹而已。

收稿日期：（20141024）