某薄壁壓鑄件的加工

廣東省佛山市南海誠志齒輪廠 （528222） 許一帆

1. 零件結(jié)構(gòu)

試制一新零件，結(jié)構(gòu)如圖1所示，零件呈傘形，壁厚僅4mm，毛坯為壓鑄件，材料為YL108。客戶著重強(qiáng)調(diào)要保證φ8 F 8和φ12F8兩孔相對(duì)寬19+0.050mm的槽的垂直度，之前別的廠家都是因?yàn)榇颂幉缓细穸环駴Q了?？蛻羯踔两ㄗh利用數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，先銑19+0.050mm槽，然后將工件旋轉(zhuǎn)90°，再加工φ8F8和φ12F8孔。

2. 工藝分析

對(duì)該零件的工藝分析如下：

（1）由于毛坯是壓鑄件，精度高，加工余量少，加上材料是容易切削的鋁合金，工序上沒必要分粗、精加工，可以一步到位。

（2）毛坯剛性差，可選擇的夾持位置不多。工序安排、裝夾方式和夾具設(shè)計(jì)均應(yīng)優(yōu)先考慮如何避免裝夾變形。

（3）槽、孔共3組，沿圓周均布，除了要解決孔對(duì)槽的垂直度外，還要處理均勻分布的其他槽及孔，而我廠的數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)只有一軸，因此客戶的建議并不現(xiàn)實(shí)。

（4）基于原因（3），槽與孔只能放在不同工序上完成，這對(duì)夾具和設(shè)備的精度要求很高。

圖 1

圖 2

3. 工序流程及夾具設(shè)計(jì)

（1）在加工中心上，以3個(gè)均布沉孔中的2個(gè)來定心，大端面為基準(zhǔn)面，鏜φ70F7止口、內(nèi)端面和φ35H8內(nèi)孔，銑卡簧槽，然后銑3個(gè)均布的槽（見圖2）。

由于一次裝夾完成內(nèi)孔、端面和槽的加工，保證了各個(gè)加工要素間的相對(duì)位置度，為后續(xù)工序打下了良好的基礎(chǔ)。另一方面，作為后續(xù)工序的定位尺寸，圖樣上19+0.050mm槽的尺寸公差太大了，為了使定位更準(zhǔn)確，將槽的加工尺寸改為19+0.035+0.015mm。

得益于壓鑄毛坯的精度高，利用2個(gè)沉孔定心，簡化了夾具結(jié)構(gòu)。支撐和夾緊的作用點(diǎn)選擇在加強(qiáng)筋處，保證裝夾剛度。

（2）此工序在加工中心的數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上進(jìn)行。以上工序加工的φ70F7止口定心，止口內(nèi)端面為基準(zhǔn)面，加工好的19+0.035+0.015mm槽定位，用φ7.8mm和φ11.8mm鉆頭分別鉆出底孔，然后用鉸刀鉸至規(guī)定的尺寸（見圖3）。

為了減少數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)累積誤差的影響，加工完一組孔后再加工另一組，而不能先加工好3個(gè)φ8F8孔，再加工3個(gè)φ12F8孔。由于刀具剛性不足，需要選擇合適的切削用量，避免尺寸和形位超差。

本工序的夾具安裝在數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上。夾具使用柱狀的定位塊，以免過定位；通過3個(gè)特制的螺釘將工件固定在夾具上，此時(shí)夾緊力同樣作用在工件剛性強(qiáng)度足夠的位置上。加工首件前，應(yīng)用杠桿百分表檢查定位槽是否與加工中心工作臺(tái)平行。

圖 3

4. 問題及解決方案

一次送樣合格，但小批量試產(chǎn)卻出現(xiàn)了問題。原來客戶的檢驗(yàn)要求是：將一個(gè)同樣帶有φ8F8和φ12F8孔、厚19-0.02-0.03mm的量塊塞進(jìn)槽中，與工件的孔對(duì)齊后，尺寸分別為φ8h7和φ12h7的兩根量棒能夠同時(shí)無阻礙地穿過，如圖4所示。

圖 4

出現(xiàn)的問題是：兩根量棒不能同時(shí)穿過，但可以單獨(dú)穿過。說明孔對(duì)槽的垂直度是沒問題的，只是工件和量塊各自的兩孔中心距不一致導(dǎo)致問題的產(chǎn)生。像這樣要求保證兩個(gè)零件的兩孔垂直度、直徑和中心距高度一致，只有配作才能實(shí)現(xiàn)。

從客戶處獲知產(chǎn)品已定型，若改為配作，又會(huì)為生產(chǎn)安排帶來一系列問題，而且實(shí)際要求又并非圖示那樣高。綜合考慮各個(gè)因素后，建議客戶將與之配合的零件和量塊的兩孔直徑適當(dāng)加大，改為φ8D8和φ12D8，以消化兩零件中心距的誤差。

5. 結(jié)語

經(jīng)過上述改進(jìn)，后續(xù)批量生產(chǎn)順利完成，說明此工藝流程和夾具設(shè)計(jì)還是合理的。