振動頻譜分析協助下薄壁零件加工工藝參數優化

劉學航，周為，周文超，陳川雄

(宜賓職業技術學院，四川宜賓644003)

薄壁零件廣泛存在于機電設備產品之中，或因結構性能需要，或為節約材料。尺寸精度、表面粗糙度及形狀誤差要求較高的薄壁零件的加工，一直是車削中棘手的問題。原因是薄壁零件剛性差、強度弱，車削加工時受切削力、切削熱和振動等的作用和影響，極易產生變形，發出噪聲。振動導致加工工件表面產生“波紋”等缺陷，生產中往往隨之減少切削用量，降低了生產效率。

1 W640A01 模具推管加工工藝簡析

圖1 模具推管加工略圖

W640A01 模具推管是某公司生產玻璃酒瓶模具的重要配件，屬易耗品，需要量較大。模具推管加工尺寸精度、形狀精度和位置精度要求高，如果模具加工質量保證不了，生產出來的玻璃酒瓶就會有毛邊、拉絲、發白等嚴重質量問題。推管的略圖見圖1。

1.1 數控車削加工工藝分析

材料為預硬化模具鋼，牌號3Cr2Mo (P20 模具鋼)，洛氏硬度HRC 30 ～36，直接用于制模加工。工序路線:采用先內孔后外圓的加工方式，加工分為粗、半精、精加工多個階段。加工外圓時以內孔作為定位基準，以保證形位精度。如圖所示長度82 mm為薄壁位置，厚度僅1.5 mm，是加工最難點。裝夾設計:加工外圓時，采用彈性心軸、錐度拉桿組成的脹套結構工裝，即先固定彈性心軸在數控車床的卡盤上，然后再將錐度拉桿安裝在彈性心軸中并通過螺紋聯接車床的液壓系統。選擇刀具:刀具選取硬質合金90°車刀，刀具刃口鋒利，前角取8° ～15°，修光刃取0.2 ～0.3 mm，刀柄的剛性要求高。……