一種薄壁零件數控車工加工工藝

摘 要:本文以數控車床加工一例薄壁零件及其內外螺紋為例，分析了薄壁零件及其內外螺紋加工方法，對加工過程中的裝夾、定位技巧進行分析，給出了解決問題的具體方法。

關鍵詞:薄壁零件加工 螺紋加工 工藝

中圖分類號:TG659文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(c)-0037-01

薄壁零件的加工問題，一直是較難解決的，原因是薄壁零件剛性差，強度弱，在加工中極容易變形。在生產中，常利用數控車床加工精度及效率高的特點，對薄壁零件進行加工，并充分考慮加工中工件的裝夾和加工工藝等方面的影響，克服薄壁零件加工中的變形，保證加工精度。

圖1所示的薄壁零件，是我校用數控車床對外加工的產品中難度較大的零件。為了提高產品的合格率，我們從工件的裝夾、刀具幾何參數、程序的編制等方面進行綜合考慮。

1 工件特點分析

從零件圖樣要求及材料來看，加工此零件的難度主要有兩點:(1)因為是薄壁零件，螺紋部分厚度僅有2mm，材料為45號鋼，而且批量較大。通常的車削都是用三爪卡盤夾持外圓或撐內孔的裝夾方法來夾持工件，但此零件較薄，車削受力點與夾緊力作用點相對較遠，而且還需車削M62×1.5螺紋，受力很大，剛性不足，容易引起晃動，因此要充分考慮如何裝夾定位的問題。(2)螺紋加工部分厚度只有2mm，而且精度要求較高。薄壁螺紋加工采用G92、G76聯合方式進行編程，即先用G76螺紋切削斜進式進刀方式進行螺紋粗加工，再用G92螺紋切削循環直進式進刀方式進行精加工。一方面可以避免因切削量較大而產生的薄壁變形;另一方面能夠保證螺紋加工的精度。

2 優化夾具設計

由于工件壁薄，剛性較差，如果采用常規方法裝夾，工件將會受到軸向切削力和熱變形的影響出現彎曲變形。為解決此問題，我們設計出了一套適合該零件的加工的專用夾具，如圖2所示。其使用效果圖如圖3所示。

其中，件1為夾具主體，材料為45號鋼，左端被夾持直徑為58mm，右端鉆出￠10×25的孔，并用攻絲方法加工出M12×1.5的螺紋孔，螺紋深度20mm。被夾持夾具右端外圓與薄壁工件內孔的￠58和M56×1.5對應配合，使工件在夾具中定位及傳遞切削力;件2為已加工完左端面、內螺紋和內孔的工件。螺釘3將壓圈4旋緊，把工件壓緊在夾具上，實現了工件與夾具體的軸向夾緊配合。另外，夾具體上的外螺紋與工件內孔螺紋也進一步進行工件與夾具體的夾緊定位，從而實現了雙重定位的效果。小溝槽是在工件調頭裝夾后，為方便控制總長度而設計的，尺寸為5mmX2mm。

3 加工步驟選定

(1)裝夾毛坯30mm長，平端面至加工要求;(2)鉆中心孔，用￠26鉆頭鉆通孔，用￠38鉆頭擴孔，深35;(3)用G73封閉切削循環方法，粗、精加工內孔至尺寸要求;(4)用內螺紋車刀加工內螺紋部分至尺寸;(5)調頭，利用夾具按圖5所示進行裝夾，控制總長為53mm的平端面;(6)車外圓弧R12、外圓柱￠62、外螺紋底徑￠61.85;(7)利用G76、G92混合編程進行螺紋加工。

4 切削用量選擇

(1)內孔粗車時，主軸轉速為500～600r/min，進給速度100～F150，留精車余量0.2～0.3mm;(2)內孔精車時，主軸轉速為1100～1200 r/min，為取得較低的表面粗糙度選用較低的進給速度F30～F45，采用一次走刀加工完成;(3)外圓粗車時，主軸轉速為1100～1200r/min，進給速度F100～Fl50，留精車余量0.3～0.5mm;(4)外圓精車時，主軸轉速為1100～1200r/m，進給速度F30～F45，采用一次走刀加工完成。

通過編制與實際加工生產，以上措施很好地解決了加工精度不高等問題，減少了裝夾校正的時間，減輕了操作者的勞動強度，提高了效率并保證了加工后零件的質量。

參考文獻

[1]徐衛東.螺紋切削循環指令分析及應用[J].現代制造.2005，7.

[2]高改芬.提高薄壁零件加工精度的方法[J].中國科技信息.2009，1.

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