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《淺議軟質(zhì)薄壁零件數(shù)控加工工藝》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺議軟質(zhì)薄壁零件數(shù)控加工工藝 【摘要】梅州市職業(yè)技術(shù)學(xué)校在校企合作方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，近期接受企業(yè)產(chǎn)品加工訂單一批，其中一套典型薄壁零件需要在數(shù)控車床上批量生產(chǎn)，如下圖A、B。軟質(zhì)薄壁零件的加工在數(shù)控車床上是一個(gè)難點(diǎn)，而學(xué)校的數(shù)控車床是廣州數(shù)控GSK980TD系統(tǒng)與重慶第二車床廠的普通車床床身組合而成的簡(jiǎn)易數(shù)控車床，零件的加工要符合客戶的要求并不容易。本人主管學(xué)校的數(shù)控科組專業(yè)實(shí)訓(xùn)工作，該零件的技術(shù)確認(rèn)、樣件試制與通過(guò)批量生產(chǎn)確認(rèn)等工作均由本人負(fù)責(zé)，以下就以零件的試制過(guò)程為例，對(duì)軟質(zhì)薄壁零件的數(shù)控加工工藝作一些簡(jiǎn)單總結(jié)?！娟P(guān)鍵詞】軟質(zhì)薄壁件
2、；加工工藝；數(shù)控操作；技巧一、軟質(zhì)薄壁零件數(shù)控車削加工困難點(diǎn)薄壁零件具有重量輕、材料節(jié)約、結(jié)構(gòu)緊湊等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。因薄壁零件剛性差、強(qiáng)度低，在車削加工中極易裝夾加工變形和產(chǎn)生振動(dòng)，造成零件加工尺寸與形位誤差，影響加工零件的表面粗糙度，嚴(yán)重影響零件的加工質(zhì)量。零件A、B的坯件材料是鋅合金鑄件，質(zhì)軟，加工余量小，在車削過(guò)程中的切屑流向與積屑瘤影響加工表面質(zhì)量。零件經(jīng)過(guò)數(shù)控車床加工后續(xù)是聯(lián)接螺紋的攻絲加工，最后安排外觀面的噴油表面處理，要求較高的外觀表面粗糙度。7零件A、B為螺紋配合件，薄壁零件的螺紋要求強(qiáng)度高，自鎖性較好，方便微量的調(diào)整。由于壁薄的原
3、因，通常情況下其內(nèi)外螺紋多為細(xì)牙螺紋。薄壁零件細(xì)牙螺紋的數(shù)控車削加工有其特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)數(shù)控車床的對(duì)刀操作亦有相當(dāng)?shù)囊?。二、解決措施1、零件的裝夾方案。學(xué)校的數(shù)控車床主軸卡盤配三爪自定心卡爪，三爪裝夾薄壁零件加工很不可靠，必須改進(jìn)現(xiàn)有裝夾方式。（1）合理設(shè)計(jì)、加工夾具，運(yùn)用簡(jiǎn)單裝夾方式。將夾具設(shè)計(jì)加工成開(kāi)縫套筒或扇形軟爪（如圖D）的結(jié)構(gòu)形狀。車床三爪裝夾（如圖C）時(shí)零件只受到近似三點(diǎn)夾緊力，三爪與零件的夾緊接觸近似點(diǎn)面接觸，從而極易使零件的外圓面產(chǎn)生變形。若能增大夾具體與零件的裝夾接觸面積，盡量減少且均衡零件面上的夾緊力，即能減小零件的變形。而
4、開(kāi)縫套筒或扇形軟爪就是利用以上原理，最大限度地“套”住零件，盡量保證零件的圓度。在設(shè)計(jì)加工夾具時(shí)，應(yīng)減小車削時(shí)的振動(dòng)，盡量避免“振刀紋”現(xiàn)象的發(fā)生。薄壁零件加工時(shí)給人一種比較“浮”的感覺(jué)，各加工點(diǎn)與面不“實(shí)在”。解決此問(wèn)題可在零件外圓的非加工位置用夾具體或其它軟塑料套“包圍”保護(hù)加工內(nèi)孔，在零件的內(nèi)孔用軟塞（實(shí)心塞）撐實(shí)加工外圓，這樣既可以減小零件的徑向變形，又可以增大阻尼，減小振動(dòng)。7另外在零件結(jié)構(gòu)許可前提下，可以采用對(duì)零件進(jìn)行軸向夾緊的方式。這種方式可以最大限度地減小零件的夾緊變形。通常情況下，夾緊力是徑向作用于薄壁零件，而薄壁零件的徑向
5、位置是最薄弱的，軸向夾緊改變了夾緊力的方向，避免了徑向夾緊力直接作用于薄壁零件的外表面，通過(guò)軸向夾緊力，使零件端面與夾具接觸，用零件與夾具的摩擦力來(lái)限制零件繞軸心線的旋轉(zhuǎn)自由度。較小的軸向壓力不致使零件變形，合適有效的摩擦力保證數(shù)控車削的可行性。缺點(diǎn)是各加工表面的同軸度（此零件的外牙與半球面的同軸度要求高）難于保證。基于以上分析，運(yùn)用外脹或套鎖式夾緊薄壁零件裝夾是比較合理的裝夾方式。在現(xiàn)有三爪上焊接固定三個(gè)扇形夾具體，如下圖E是加工零件B的裝夾結(jié)構(gòu)示意圖。運(yùn)用普通車床手工裝夾方式，夾具要避空零件內(nèi)孔中部分位置（螺紋柱等）。（2）7定位基準(zhǔn)與夾
6、緊力。薄壁零件的加工余量通常很小，同時(shí)為保證加工精度與表面質(zhì)量，要求定位、裝夾次數(shù)盡量少，所以薄壁零件的定位基準(zhǔn)盡量選擇坯件上尺寸、形狀精度較高的幾何面。裝夾位置選擇壁厚較大且均勻或有加強(qiáng)筋的內(nèi)外圓面。圖A、B是典型的套類薄壁零件，內(nèi)外圓直徑差很小，強(qiáng)度則差。若在夾緊時(shí)用力過(guò)大，則使零件變形，造成零件的圓度與圓跳動(dòng)誤差，若夾緊力太小，零件在車削時(shí)容易出現(xiàn)松動(dòng)而甩出報(bào)廢。薄壁零件的裝夾夾緊力要盡小，但必須保證零件加工不松脫的前提。因加工余量的原因，該零件無(wú)需粗車環(huán)節(jié)，小加工余量的精車保證加工表面精度與表面粗糙度要求零件不變形而夾緊力要小。此零件
7、以端面為定位基準(zhǔn)，緊撐內(nèi)圓或夾緊外圓定位裝夾，定位可靠，而利用手工夾緊，亦能有效地控制夾緊力。2、選擇合適的刀具材料與幾何角度，運(yùn)用合理的切削參數(shù)。刀具材料的選擇關(guān)鍵在于零件的硬度與表面要求，同時(shí)亦要考慮其經(jīng)濟(jì)性。零件A、B的材料是澳洲3#鑄造鋅合金（對(duì)應(yīng)牌號(hào)ZZnAl4Cu1Mg，HBS80），零件無(wú)論外皮還是內(nèi)質(zhì)均較軟，所以選用高速鋼或硬質(zhì)合金都可以。相對(duì)而言，硬質(zhì)合金加工的零件表面更加光亮些。在此產(chǎn)品的加工中，本人選用K類（GB中為YG）硬質(zhì)合金，亦根據(jù)加工余量小的特點(diǎn)，選取YG3作為刀具材料。數(shù)控車削薄壁零件時(shí)，切削力的大小、車削中產(chǎn)
8、生的熱變形與工件表面的微觀質(zhì)量均受刀具幾何角度的影響。在刀具幾何角度中，前角大小決定切削變形與刀具的鋒利程度，后角影響車削中的摩擦力與刀具強(qiáng)度，合適的刃傾角可以控制
