某薄壁壓鑄件的加工

廣東省佛山市南海誠志齒輪廠 （528222） 許一帆

1. 零件結構

試制一新零件，結構如圖1所示，零件呈傘形，壁厚僅4mm，毛坯為壓鑄件，材料為YL108。客戶著重強調要保證φ8 F 8和φ12F8兩孔相對寬19+0.050mm的槽的垂直度，之前別的廠家都是因為此處不合格而被否決了。客戶甚至建議利用數控旋轉工作臺，先銑19+0.050mm槽，然后將工件旋轉90°，再加工φ8F8和φ12F8孔。

2. 工藝分析

對該零件的工藝分析如下：

（1）由于毛坯是壓鑄件，精度高，加工余量少，加上材料是容易切削的鋁合金，工序上沒必要分粗、精加工，可以一步到位。

（2）毛坯剛性差，可選擇的夾持位置不多。工序安排、裝夾方式和夾具設計均應優先考慮如何避免裝夾變形。

（3）槽、孔共3組，沿圓周均布，除了要解決孔對槽的垂直度外，還要處理均勻分布的其他槽及孔，而我廠的數控旋轉工作臺只有一軸，因此客戶的建議并不現實。

（4）基于原因（3），槽與孔只能放在不同工序上完成，這對夾具和設備的精度要求很高。

圖 1

圖 2

3. 工序流程及夾具設計

（1）在加工中心上，以3個均布沉孔中的2個來定心，大端面為基準面，鏜φ70F7止口、內端面和φ35H8內孔，銑卡簧槽，然后銑3個均布的槽（見圖2）。

由于一次裝夾完成內孔、端面和槽的加工，保證了各個加工要素間的相對位置度，為后續工序打下了良好的基礎。另一方面，作為后續工序的定位尺寸，圖樣上19+0.050mm槽的尺寸公差太大了，為了使定位更準確，將槽的加工尺寸改為19+0.035+0.015mm。

得益于壓鑄毛坯的精度高，利用2個沉孔定心，簡化了夾具結構。支撐和夾緊的作用點選擇在加強筋處，保證裝夾剛度。

（2）此工序在加工中心的數控旋轉工作臺上進行。以上工序加工的φ70F7止口定心，止口內端面為基準面，加工好的19+0.035+0.015mm槽定位，用φ7.8mm和φ11.8mm鉆頭分別鉆出底孔，然后用鉸刀鉸至規定的尺寸（見圖3）。

為了減少數控旋轉工作臺累積誤差的影響，加工完一組孔后再加工另一組，而不能先加工好3個φ8F8孔，再加工3個φ12F8孔。由于刀具剛性不足，需要選擇合適的切削用量，避免尺寸和形位超差。

本工序的夾具安裝在數控旋轉工作臺上。夾具使用柱狀的定位塊，以免過定位；通過3個特制的螺釘將工件固定在夾具上，此時夾緊力同樣作用在工件剛性強度足夠的位置上。加工首件前，應用杠桿百分表檢查定位槽是否與加工中心工作臺平行。

圖 3

4. 問題及解決方案

一次送樣合格，但小批量試產卻出現了問題。原來客戶的檢驗要求是：將一個同樣帶有φ8F8和φ12F8孔、厚19-0.02-0.03mm的量塊塞進槽中，與工件的孔對齊后，尺寸分別為φ8h7和φ12h7的兩根量棒能夠同時無阻礙地穿過，如圖4所示。

圖 4

出現的問題是：兩根量棒不能同時穿過，但可以單獨穿過。說明孔對槽的垂直度是沒問題的，只是工件和量塊各自的兩孔中心距不一致導致問題的產生。像這樣要求保證兩個零件的兩孔垂直度、直徑和中心距高度一致，只有配作才能實現。

從客戶處獲知產品已定型，若改為配作，又會為生產安排帶來一系列問題，而且實際要求又并非圖示那樣高。綜合考慮各個因素后，建議客戶將與之配合的零件和量塊的兩孔直徑適當加大，改為φ8D8和φ12D8，以消化兩零件中心距的誤差。

5. 結語

經過上述改進，后續批量生產順利完成，說明此工藝流程和夾具設計還是合理的。