軋輥設備氣缸缸體零件數控加工工藝的探討

王建軍 王晉濤 趙金帥 王梓鑠

1.引言

異型零件是指非標準規則形狀的零件，通常具有無法使用通用夾具裝夾，加工難度大的特點，本文通過對異形缸體零件加工來闡述異形零件數控加工關鍵技術，具有一定推廣價值。

2.異形零件加工

2.1零件圖分析

此缸體為氣泵的缸體，零件圖如圖1所示，毛坯是鑄件、材料是HT200，批量較大，為提高加工效率，需設計專用夾具;加工范圍為車削缸體車削兩端端面、車削缸體內孔及鉆削缸體兩端連接孔，數控加工設備需要數控車床CK6150和數控銑床KV650;刀具選用端面車刀，內孔車刀、鉆頭和絲錐等。

2.2加工工藝分析路線

由零件分析，結合機械制造技術相關知識，制定如下加工工藝路線。

①粗車小端面粗基準→②粗精車大端面、粗精車內孔→③精車小端面→④鉆削Φ9孔→⑤鉆削攻絲M5螺紋孔。

2.3工序設計

工序①的關鍵問題，保證缸體毛坯內孔軸線與數控車床主軸軸線的同軸度，防止第三序內孔余量不足，出現孔壁厚一邊薄和一邊厚的情況。解決方案用卡爪內卡方式進行裝夾，然后用百分表的表桿前端與孔壁距離粗調進行調整。將表座固定在導軌上，表桿末端伸進內孔邊緣位置旋轉零件一圈，調整零件使其距離盡可能一致，最后夾緊零件對零件的小端面進行車削，完成工序①加工。

工序②的關鍵問題，缸體外輪廓形狀復雜，不能使用通用夾具三爪卡盤，需要設計專用夾具，本文制作加工與零件外輪廓形狀相似的凹臺夾具，將工裝用螺栓固定在車床主軸上。零件放入凹臺，用三個壓板均勻分布壓緊零件。加工時，以粗車后的小端面為定位基準，加工另一個端面、內孔、和倒角。另外裝零件時保證零件與工裝的接觸面重合，不能有鐵屑或者其它異物。裝上零件后一定要把壓板上面的螺栓擰緊，否則會導致零件產生晃動，并伴有振紋。注意及時更換刀片，否則車出來的表面光潔度達不到要求，容易產生振紋（如圖2），而且更換刀片后一定要重新對刀，還要加工大端面時、注意要為第③序留有余量。

工序③關鍵問題保證Z軸長度，與工序①相同，采用三爪自定心卡盤、用內卡裝夾。經過②工序的加工后、再對小端面進行一次精加工將零件的總長度保證在公差范圍內，在對小端面的內孔進行倒角。首先裝夾零件對零件粗車小端面，Z向切削長度低于余量，再通過刀補的方法精車小端面。

工序④選用φ的麻花鉆加工四個孔，并保證四個孔與中心誤差不超過0.03mm。選用三爪卡盤外卡，因為缸體外輪廓沒有平面定位來限制Z軸旋轉的自由度，因此缸體在卡盤左側安裝平行墊鐵，調整平行墊鐵一側與Y軸平行并壓緊，鋼板尺左端與Y軸平行的平行墊鐵側面對齊，如圖4所示，這樣鋼板尺長度方向與X軸平行;類似丁字尺在圖板上調整圖紙一樣，將缸體零件內孔外卡與三爪卡盤上，旋轉缸體，目測缸體外輪廓兩側對稱部分對應兩點鋼尺上端重合，壓緊零件，從而保證零件放正，夾具安裝實物圖（圖3）所示。加工前只需要第一個零件對刀一次，剩余零件不再對刀，只需要將零件放入三爪卡盤，用鋼板尺輔助拉正零件，壓緊三爪卡盤即可。

工序⑤內容先用直徑6.7mm的麻花鉆鉆削通孔，再用M8-2H絲錐攻絲，夾具使用一面兩孔定位，夾具為一塊平板安裝兩根銷釘，銷釘位置參考工序④，夾具安裝方法是在銑床工作臺裝夾拉正虎鉗后，將一塊略厚的鋼板放平夾如虎鉗口，將表面銑平，對應工序四位置打四個孔，鉆兩個與孔過盈的銷子插入對角兩孔內，露出一定長度，將零件插入露出銷子上，另外兩對角孔用螺栓穿過固定，使用刀具對小端面進行打孔攻絲，夾具安裝如圖5所示。

結論：異形件種類繁多，加工方法不勝枚舉，不同設備，不同零件有不同解決辦法，但是簡單、可靠，有效是關鍵，本文對氣泵缸體異形件的加工提出了解決方案，有一定借鑒意義。

參考文獻

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