關于卡圈類零件加工工藝的改進

賁定彪

（遵義精星航天電器，貴州 遵義 563000）

關于卡圈類零件加工工藝的改進

賁定彪

（遵義精星航天電器，貴州 遵義 563000）

卡圈類零件是圓形連接其中常用的零件，零件的材料為青銅，一般經過機加后需要經過熱處理后再電鍍，零件結構有一個特點：零件兩側棱邊要求“清角”狀態，在使用過程中，零件利用清角狀態，能牢固的卡在外殼、螺套的環形槽中，起到連接作用。

工藝；車削加工；夾具

文章以卡圈為例進行工藝改進分析，該零件的設計文件要求所有棱邊為“清角”狀態，而零件實物為棱邊存在“圓角”現象。棱邊“清角”可以理解為“尖角”的意思，即棱邊沒有倒角，也不能有毛刺，這在機加中幾乎可以視為“理想狀態”。

1 原工藝文件

老工藝文件的加工流程為：車削成形（數控車）—去切斷處毛刺（普車）—熱處理—割槽（快走絲）—去槽毛刺（手工），零件材料為鈹青銅，該材料粘刀，銅屑不易斷屑，加工時經常纏繞在刀具上，影響冷卻液噴灑到刀尖上，車削產生的高溫無法被冷卻，從而使刀尖受熱過高而失去鋒利的性能，加工出來的零件會產生較大的毛刺。

靠進刀的端面在經過粗加工后，精鏜孔和精車外圓時產生很小的毛刺，接近清角狀態，而在切斷面，由于無法預先去除一定的余量，切斷處會產生很大的毛刺，必須要經過“去切斷處毛刺”處理，而去切斷處毛刺需要在普車上用三角刮刀去除，這一道工序受操作者技能水平和質量觀念的影響很大，刮刀的角度不一樣，去毛刺時產生的倒角就不一樣，若操作者將刮刀角度稍微偏斜5°～10°，就會產生較大的倒角，如果操作者質量意識淡薄，就會將倒角大的零件放入合格零件中，檢驗在抽檢零件時，很難發現這樣的“漏網之魚”，這樣卡圈要求清角的質量就很難管控。由此可以看出，舊工藝的指導存在一定的缺陷，即：①工藝文件中沒有規定切斷處毛刺的大小，車削成形工序操作者無法判斷毛刺達到多大時去切斷處毛刺會難以去除。②去切斷處毛刺工序沒有明確三角刮刀與零件軸線的夾角。③對于關鍵檢驗點，工藝文件沒有給出抽檢比例或者注明重點檢驗清角狀態。

2 新工藝文件

后來由于零件“清角”處質量無法保證，影響到產品的使用性能將卡圈的加工工藝更改為：車削成形（數控車）——慢絲剖片（慢走絲）——CD——熱處理——割槽，取消了對棱邊清角狀態影響較大的去切斷處毛刺工序。

新工藝文件中，車削成形工序將零件外圓和內孔尺寸加工成形，將毛坯件加工到35mm長，由于材料的加工特性，孔深越深，銅屑纏繞越厲害，刀具磨損越快，而孔徑公差為0.03mm，加工難度很大，在離切斷端5～0mm處經常出現光面塞規不通的現象。在加工行一批5000件的零件時，按照圖紙要求，需要加工毛坯件約290件，加工過程中出現了近10%的毛坯件用光面塞規無法通穿的現象，損失較大。

在分片工序時，需要用專用夾具裝夾毛坯，將夾具校正后方可進行分片加工。慢絲每加工一根毛坯件約10min，17只零件，兩側面粗糙度較差，難以滿足工藝文件要求 。割斷處的突起高度約為0.1mm，給割槽工序組裝帶來了很大的困難。若單件裝夾割槽，裝夾時間約20s，割槽時間為10s，裝夾時間比加工零件的時間還長，無法實現批量生產；若用夾具組裝割槽，需要對每個零件的突起部位進行辨認，需要較長的時間，在裝夾的時候采用堆疊式裝夾，凸起所在的一邊將明顯高于沒有凸起的一邊，將很難對零件進行壓緊，無法保證加工質量。

3 改進的工藝文件

針對上述工藝文件在實際加工中遇到的問題，對工藝文件進行完善，將工藝流程更改為：車削成形（數控車）——鏜孔（數控車）——車外圓（數控車）——CD——割槽（快走絲）。其中，車削成形工序只是將零件的總長加工成形，外圓和孔均留有約0.3mm的加工余量，外圓尺寸必須滿足公差要求，同時外圓兩側進行倒角C0.05處理，以方便鏜孔時裝進專用夾具。

圖1 夾具示意圖

圖2 加工時裝夾示意圖

鏜孔工序時需要制作專用夾具，在數控車上加工，加工時采用堆疊式撞擊，用螺紋鎖緊，多個零件堆疊鎖緊后，零件與零件之間的縫隙基本為零，這樣只要剔除首尾兩個零件，其余零件就不會有毛刺，鏜孔夾具示意圖如圖1所示，夾具孔的尺寸與外圓Φ9.27（+0.03，0）的最大間隙為0.04mm，加工時裝夾示意圖如圖2所示，孔徑尺寸按Φ7.63±0.01。

車外圓工序時同樣需要制作專用夾具，在數控車上加工，加工時采用堆疊式撞擊，用螺紋鎖緊，多個零件堆疊鎖緊后，零件與零件之間的縫隙基本為零，這樣只要剔除首尾兩個零件，其余零件就不會有毛刺，車外圓夾具示意圖如圖3，與卡圈孔配合的的外圓為Φ7.61±0.01，配合的最大間隙為0.04mm，車外圓加工時裝夾圖4所示，外圓尺寸按Φ9（-0. 02，-0.05）加工。

圖3 車外圓夾具示意圖

圖4 加工時裝夾示意圖

割槽時使用的夾具與舊工藝文件使用的夾具一致。

用該工藝方法加工的最大缺點為零件的外圓與孔存在同軸度誤差，零件的孔、外圓加工時都是按±0.01，公差不能在縮小，而孔、外圓與夾具配合時不可能按零碰零設計，必須要有0.01的配合間隙，而夾具制作時也必須有公差，這樣誤差累計，導致零件壁厚可能會出現0.04的偏差。按照裝配示意圖，該零件的外圓與孔的同軸度誤差要求不是太高，能滿足零件的裝配及使用要求。

4 結語

老工藝執行的時間最長，車削成形加工控制難度大，對于操作者的技能水平、質量意識都有很高的要求，最重要的是操作者沒有能了解到零件是不是“清角”狀態對產品的使用性能會產生什么樣的影響。

新編制的工藝文件雖然在加工工藝上直接保證了“清角”要求，但是采用放電加工，對有色金屬零件的外觀質量影響較大，而慢走絲設備，加工效率低，成本高，采用此設備加工卡圈零件，生產成本高、效率低。

采用改進型的工藝加工卡圈，也能直接從工藝上保證“清角”要求，只是相對于原來的老工藝文件多了兩道車削工序，但是后兩道車削工序的加工時間極短，每個零件的鏜孔、車外圓加工時間總共只需要3s左右，只是裝夾時受配合間隙小的原因，每裝夾25個零件需要2min左右。根據加工統計，每種工藝所花費加工時間如表1所示。

表1 各種工藝所花費加工時間表

由此可見，改進型工藝雖然多一道工序，但是零件的加工效率還是有一定提升，主要是解決了“慢絲剖片”這道瓶頸工序的加工難題，提升了零件的表面質量。

［1］韓榮第，于啟勛.難加工材料切削加工［M］.北京：機械工業出版社，1996.

［2］薛連通.機械制造工藝基礎習題冊［M］.北京：中國勞動出版社，1995.

［3］王洪.數控加工程序編制［M］.北京：機械工業出版社，2002.

Improvement of Processing Technology of Ring Parts

BEN Ding-biao
（Zunyi Fine Star Aerospace Electric Appliance，Zunyi，Guizhou 563000，China）

The partsof the ring are partswhich are commonly used in circular connection.Thematerialof the parts isbronze. Itisusually cleaned by heat treatmentand then subjected to heat treatment.The partstructure hasa characteristic：the sidesof the part require“clearance angle”.In theuse of the process，the use ofparts clearance state can be firm ly in the shelland the sleeve of the ringgroove playsa connectingeffect.

process；turning；fixture

TG52

A

2095-980X（2017）05-0096-02

2017-04-30

賁定彪（1987-），男，廣西恭城人，大學本科，助理工程師，主要研究方向：零件加工工藝精益化。