簿壁套筒零件加工防變形的技巧

李銀玉，吳敬

(沈陽(yáng)工學(xué)院，遼寧沈陽(yáng) 110005)

某公司加工一種簿壁套筒零件，如圖1所示。材質(zhì)銅合金，零件尺寸為外徑φ160 mm，內(nèi)徑φ154 mm，壁厚3 mm，內(nèi)外徑表面粗糙度均為1．6μm。該零件的加工最大難點(diǎn)是變形問(wèn)題，若大批量加工可以設(shè)計(jì)制作工裝夾具，用夾具來(lái)控制變形。但該零件數(shù)量有限，制作夾具要增加費(fèi)用，加工成本上升，造成浪費(fèi)。于是決定采用特殊加工技巧，在不使用專用夾具的情況下，在臥式車(chē)床上，采用自定心卡盤(pán)一次裝夾，完成零件內(nèi)外圓及端面加工，并能控制變形，保證加工精度和表面粗糙度。

圖1 零件示意圖

1 防止裝夾變形毛坯下料尺寸的確定

由于零件壁厚僅3 mm左右，在卡爪徑向力作用下，會(huì)造成裝夾變形。為防止出現(xiàn)變形，毛坯的下料尺寸應(yīng)科學(xué)、合理。毛坯采用鑄造銅合金管，其長(zhǎng)度由三部分組成，工件長(zhǎng)度A、切斷寬度B和卡盤(pán)裝夾長(zhǎng)度C，其中裝夾長(zhǎng)度C取15～20 mm，加工零件內(nèi)外圓時(shí)，加工到切斷部位最大位置點(diǎn)D，從而使裝夾部位保證較厚狀態(tài)，消除變形影響，見(jiàn)圖2。

圖2 毛坯示意圖

2 采用內(nèi)外圓交替加工方法

為防止加工中由于切削力影響產(chǎn)生振動(dòng)和變形，在內(nèi)外圓粗車(chē)、半精車(chē)和精車(chē)3個(gè)過(guò)程中均采用交替加工方法，即車(chē)一刀外圓，再車(chē)一刀內(nèi)孔，如此反復(fù)直到精車(chē)完成。采用交替加工方法，可以使外圓，內(nèi)孔在車(chē)削過(guò)程中受不同切削力影響，而造成變形相互抵消，從而實(shí)現(xiàn)在車(chē)削加工過(guò)程中，最大限度保證外圓、內(nèi)孔加工時(shí)的尺寸精度和形位精度。

3 粗車(chē)、半精車(chē)后安排低溫時(shí)效處理

零件在車(chē)削過(guò)程中，其內(nèi)部不可避免會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生和不斷釋放會(huì)產(chǎn)生變形。……