導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇零件加工，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：卡環(huán)；變形；工裝

前言

某卡h零件主要結(jié)構(gòu)為薄壁半環(huán)形，上下一對(duì)兒配合使用。圖1所示為上卡環(huán)、下卡環(huán)零件模型，外圓處直徑φ170mm，最薄處壁厚僅為2mm，兩側(cè)為凸出的連接法蘭，外圓為圓弧面，內(nèi)腔為T(mén)型槽，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。加工過(guò)程中采用上下組合加工的方法，在加工出主要尺寸要素后，再完成切斷。加工選用φ210x35mm的管料，兩端凸出法蘭導(dǎo)致零件余量分布不均勻，內(nèi)應(yīng)力引起的變形導(dǎo)致外圓φ170 mm、法蘭孔的距離181±0.2mm等尺寸保證困難。

1 主要加工要素和技術(shù)要求

零件的主要結(jié)構(gòu)及尺寸如圖1所示（上、下卡環(huán)未切開(kāi)前）。

2 主要技術(shù)難點(diǎn)

2.1 零件剛性差變形大

上、下卡環(huán)結(jié)構(gòu)為半圓環(huán)薄壁零件，外圓直徑φ170mm，最薄處壁厚僅為2mm，雙手握零件兩側(cè)稍微用力即可變形幾個(gè)毫米。兩側(cè)凸出的連接法蘭高出外圓近15mm，導(dǎo)致各處余量不均勻，內(nèi)腔為T(mén)型槽，整體加工完成后再切開(kāi)時(shí)變形較大。

2.2 定位裝夾困難

零件外圓為弧面，且兩側(cè)有凸出的連接法蘭高出外圓近15mm，導(dǎo)致裝夾比較困難。還有零件為薄壁結(jié)構(gòu)，裝夾力的影響比較大，采取合適的裝夾方式，盡量減小裝夾變形是保證尺寸的關(guān)鍵。

3 工藝方案及措施

3.1 工藝設(shè)計(jì)

零件半圓環(huán)結(jié)構(gòu)，加工剛性差，不易于裝夾，采用組合加工加工出零件的外形和內(nèi)腔尺寸，最后再用線切割切開(kāi)的方法。由于余量去除較大，所以在工藝設(shè)計(jì)時(shí)按照粗加工、修正基準(zhǔn)、精加工、時(shí)效去應(yīng)力、再切開(kāi)的思路安排工藝路線。

3.2 零件粗加工

工藝安排時(shí)先對(duì)材料進(jìn)行調(diào)質(zhì)，提高材料機(jī)械加工性能，然后粗車內(nèi)孔外圓，35工序平面磨加工兩端面保證平行度0.01mm。45工序以外圓定位，線切割切零件外形，保證同軸度φ0.3mm。在兩端法蘭分別加工1.8 mm“一”字槽兩處，為后續(xù)精加工工序定角向提供基準(zhǔn)。

3.3 零件精加工

3.3.1 零件內(nèi)孔加工。55工序數(shù)控車精加工零件φ161.4 mm內(nèi)孔和φ165.8 mm溝槽（圖3）。數(shù)車裝夾采用外圓粗定位然后找正內(nèi)孔的方法。由于線切割粗加工外形后零件有變形，因此工裝設(shè)計(jì)定位孔時(shí)外圓處均勻留0.2mm間隙，避免了裝夾變形，壓板采用四點(diǎn)壓緊定位。加工過(guò)程中，采用分層切削的方法，先粗加工內(nèi)孔和內(nèi)槽，然后松開(kāi)壓板釋放應(yīng)力，再重新找正壓緊進(jìn)行精加工，使零件在粗加工階段產(chǎn)生的應(yīng)力能提前得到釋放。

3.3.2 零件外形加工。60工序在立式加工中心上用成型銑刀精加工零件外圓弧面。本工序利用內(nèi)孔定中心，線切割工序加工法蘭“一”字槽定零件角向，蓋板配合壓緊零件。由于零件內(nèi)孔與工裝定位凸臺(tái)以及定位銷與法蘭“一”字槽存在間隙，導(dǎo)致零件壁厚不能很好保證。因此工裝設(shè)計(jì)采用過(guò)定位的方案，即在兩端法蘭 “一”字槽各插入一個(gè)定位銷，較好地解決了壁厚不均勻的問(wèn)題。

70工序在臥式加工中心上加工法蘭上的連接孔。定位方法同60工序，60工序內(nèi)容也可合并入本工序加工。

80工序線切割，兩端孔定位，拉平零件，沿“一”字槽方向從兩側(cè)對(duì)零件完成切斷。由于孔底的壁厚公差較嚴(yán)，零件被切開(kāi)時(shí)可能變形導(dǎo)致該尺寸無(wú)法保證，因此線切割裝夾時(shí)共設(shè)計(jì)4個(gè)壓板，每個(gè)法蘭上面一個(gè)，控制零件在機(jī)床上無(wú)法變形。

4 應(yīng)用效果

通過(guò)兩個(gè)批次的驗(yàn)證，零件合格率98%以上，很好地解決了零件因變形、薄壁、加工剛性差等而導(dǎo)致的變形問(wèn)題。

篇2

一、引言

零件在加工過(guò)程中由于各種因素導(dǎo)致變形是無(wú)法消除的，零件在加工中變形的大小除了與零件本身材質(zhì)、結(jié)構(gòu)有關(guān)系外，也與加工中零件的裝夾方式、刀具選用、切削用量及冷卻液的選擇等有很大的關(guān)系。材質(zhì)、結(jié)構(gòu)與其用途有關(guān)，有時(shí)是無(wú)法取代的，因此，我們?cè)诹慵牧弦欢ǖ那闆r下，必須從加工過(guò)程中想辦法，比如采用正確的裝夾方式、合理選用刀具、切削用量、冷卻液等，這些是減少零件變形的關(guān)鍵所在。

薄壁零件變形最大，最難控制，主要原因是薄壁零件剛性差、強(qiáng)度弱，在加工中極易產(chǎn)生變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量。由于薄壁零件重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用極為廣泛。因此，為了讓學(xué)生學(xué)習(xí)加工薄壁零件，筆者特意選擇了結(jié)構(gòu)不容易變形、精度要求不高、表面曲面粗糙度要求較高的旋鈕圖案（圖1）。

二、工藝分析

零件材料為鋁合金。

零件結(jié)構(gòu)分析：零件總體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但屬于薄壁腔體零件，壁厚僅有1mm。加工中要去除大部分材料，會(huì)產(chǎn)生銑削熱量，從而導(dǎo)致零件產(chǎn)生熱變形，這一點(diǎn)是我們制定工藝方案前必須考慮的。薄壁零件加工的影響因素主要還有以下幾個(gè)方面：

① 裝夾時(shí)零件產(chǎn)生彈性變形，嚴(yán)重影響加工表面的幾何精度和位置精度；

② 切削力作用使零件產(chǎn)生變形；

③ 機(jī)床、附件、夾具本身剛性不足，影響加工精度；

④ 切削振動(dòng)也是造成加工誤差的重要原因；

⑤ 零件的厚度要保證均勻；

⑥ 保證零件表面的粗糙度。

上述諸原因，我們?cè)诩庸で熬鸵鹨唤鉀Q，制定加工的方案。

我們加工采用的數(shù)控銑床是發(fā)那科系統(tǒng)的華亞數(shù)控銑床，轉(zhuǎn)速最高為6000r/min，進(jìn)給最高F為8000mm/min，裝夾工件只有平口鉗，銑刀材質(zhì)為高速鋼，毛坯為70X70X20mm。

三、加工過(guò)程

1.選擇裝夾方式

由于該零件屬于腔體薄壁零件，在銑削加工中不能按常規(guī)采用平口鉗裝夾，因?yàn)槠娇阢Q裝夾使零件受力情況不理想。零件在加工中隨著大部分材料的去除，其垂直受力方向有變，因而產(chǎn)生變形。但是工件并沒(méi)有對(duì)精度要求很高，保證視覺(jué)上的完整就可以了，我們也只有平口鉗可以裝夾，因此，在教學(xué)過(guò)程中，選擇了平口鉗裝夾的方式。為了避免夾壞工件，要求力度不能太大，工件用銅片包裹裝夾，裝上平口鉗以后用手大力搖不動(dòng)就行。剛開(kāi)始加工由于毛坯比工件高出8mm，所以只要裝夾4～6mm就可以了。

2.對(duì)刀方法

無(wú)論正反面，都是利用平口鉗的平面作為Z軸高度基準(zhǔn)來(lái)對(duì)刀，比如：毛坯安裝以后，最高面到平口鉗平面的高度為15.7mm，對(duì)刀的時(shí)候把這個(gè)高度差定為15mm，通過(guò)機(jī)床坐標(biāo)來(lái)把Z軸零點(diǎn)設(shè)在毛坯表面，更換刀具的時(shí)候統(tǒng)一用這種方法，避免了加工后的毛刺妨礙Z軸對(duì)刀儀的擺放，又可以迅速更換刀具，保證了對(duì)刀的精度。

3.刀具選擇

數(shù)控加工對(duì)夾具的要求可以從以下兩個(gè)方面考慮：盡可能做到在一次裝夾后能加工出全部或大部分待加工表面，盡量減少裝夾次數(shù)，以提高加工效率和保證加工精度；盡量采用組合夾具、通用夾具，避免采用專用夾具。

刀具的選擇要求如下：要根據(jù)零件材料的性能、加工工序的類型、機(jī)床的加工能力以及準(zhǔn)備選用的切削用量，來(lái)合理地選擇刀具。例如，對(duì)于銑削平面零件，可采用端銑刀和立銑刀；對(duì)于模具加工中常遇到的空間曲面和銑削，通常采用球頭銑刀或帶小圓角的鼻型刀。立銑刀有平頭刀（r=0）、球頭刀（r=R）和鼻型刀（r

在凹形輪廓銑削加工中，選用的刀具半徑應(yīng)小于零件輪廓曲線的最小曲率半徑，以免產(chǎn)生零件過(guò)切，影響加工精度，如圖3所示。在不影響精度的情況下，刀具半徑盡可能取大一點(diǎn)，以保證刀具有足夠的剛度和較高的加工效率。

旋鈕圖案對(duì)上表面的粗糙度要求很高，在工件銑平面的時(shí)候留0.2mm，表面有曲面和平面相切，因此，采用圓鼻刀來(lái)兼顧曲面和平面，可以一起加工，保證了加工中的連貫性，避免了更換刀具帶來(lái)的誤差。

薄壁零件加工教學(xué)

4.旋鈕的分析與加工

編程的軟件采用CAXA制造工程師2011版，如圖1所示的零件是我校實(shí)施數(shù)控銑床項(xiàng)目教學(xué)的一個(gè)旋鈕實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，該零件是針對(duì)學(xué)生學(xué)完多面加工后，學(xué)習(xí)薄壁加工的綜合實(shí)例，該旋鈕的加工工藝比較復(fù)雜，同時(shí)也是難點(diǎn)。需要保證表面粗糙度，保證零件的變形不能太大，工件裝夾比較麻煩，尤其是反面加工內(nèi)壁的時(shí)候。

（1）零件構(gòu)圖十分簡(jiǎn)單，通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟（圖4）就可以完成實(shí)體構(gòu)圖。

（2）剛開(kāi)始加工上表面時(shí)使用直徑16的白鋼刀，粗加工就可以，層高3mm，轉(zhuǎn)速S為3800r/min，進(jìn)給量為1200mm/min，用輪廓線精加工來(lái)編程，而上表面曲面余量則是用等高粗加工來(lái)完成。精加工曲面時(shí)要注意選擇不同的加工方法，加工的曲面會(huì)有不同的粗糙度，為此我們嘗試了等高精加工、參數(shù)線精加工、掃描線精加工、輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工等方法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)證明：等高精加工刀路不均勻，加工時(shí)間太長(zhǎng)，出現(xiàn)重復(fù)加工，提刀次數(shù)密集；參數(shù)線精加工計(jì)算時(shí)間太長(zhǎng)，中間平面無(wú)法加工；掃描線精加工從電腦顯示的刀路來(lái)看比較好，刀路均勻，沒(méi)有太大問(wèn)題，但加工出來(lái)后工件表面光潔度、粗糙度都不能滿足要求（圖5）；輪廓導(dǎo)動(dòng)精加工刀路均勻，電腦編程計(jì)算速度在之前幾個(gè)精加工中最快，占用的內(nèi)存也最少，因此，傳輸?shù)臅r(shí)間也變短了，加工出來(lái)后表面會(huì)有一條進(jìn)刀痕較為明顯（圖6），但是觸摸起來(lái)并沒(méi)有什么問(wèn)題，總的來(lái)說(shuō)是最優(yōu)的。

內(nèi)壁如何加工決定了殼體的厚度和零件變形的程度。由于毛坯的厚度有20mm，而零件高度是12mm，因此，在上表面加工外形時(shí)，我們特意把深度加工為14mm，反面加工的時(shí)候裝夾好，簡(jiǎn)單地對(duì)XY軸進(jìn)行對(duì)刀，Z軸則要利用平口鉗的平面來(lái)對(duì)刀計(jì)算高度，用銑平面把多余的材料切掉，通過(guò)不斷的Z軸零點(diǎn)的調(diào)整來(lái)保證零件12mm的高度，然后再換上分中棒進(jìn)行精確分中。這里的關(guān)鍵是在Z軸的對(duì)刀上，比如：使用Z軸對(duì)刀儀來(lái)對(duì)刀，對(duì)刀儀放在平口鉗的平面上，對(duì)好以后的高度是50mm，而工件Z軸零點(diǎn)距離平口鉗的平面是5mm，那么刀具最低點(diǎn)離工件零點(diǎn)是50-5=45mm，只要在機(jī)床輸入“Z45.”就完成Z軸對(duì)刀了。之后更換的刀具也是使用同一種方法去對(duì)刀，同樣是輸入“Z45.”，這樣就保證了統(tǒng)一的基準(zhǔn)，縮小了零件厚度的誤差，避免換刀以后對(duì)刀出現(xiàn)大的誤差而導(dǎo)致工件嚴(yán)重報(bào)廢。

對(duì)刀以后將是對(duì)內(nèi)壁進(jìn)行加工，切削用量圖7對(duì)切削力的影響是至關(guān)重要的。精加工薄壁零件一般應(yīng)降低和控制切削用量，增加切削次數(shù)，勻速切削，以便減少切削力和切削熱。若切削面積相等，增加走刀量比增加切削深度的切削力小。而切削速度對(duì)切削力的影響是不斷變化的，一般應(yīng)采用較高的切削速度。所以選用合理的切削參數(shù)是傳統(tǒng)加工薄壁零件時(shí)所應(yīng)考慮的重要措施之一。因此，在加工內(nèi)壁時(shí)無(wú)論使用何種刀具切削深度都要較少，機(jī)床的轉(zhuǎn)速只有6000r/min，選擇加工的層高參數(shù)是平時(shí)使用的層高的一半以下，而進(jìn)給量是平時(shí)的一倍以上，加工時(shí)再根據(jù)實(shí)際加工來(lái)調(diào)整進(jìn)給量。加工旋鈕上表面時(shí)，底部留了3mm高，1mm的余量，在反面加工時(shí)采用雙面對(duì)稱去除余量方法，即在加工中交錯(cuò)進(jìn)行薄壁兩面的加工（CAXA制造工程師中的等高精加工使用XY優(yōu)先加工方法），但是，在這之前要先進(jìn)行粗加工，余量留0.5～1mm為好，通過(guò)提高零件薄壁的剛性來(lái)減少零件的變形，最終我們就可以加工出想要的工件了（圖7）。

篇3

關(guān)鍵詞： VNUC；數(shù)控銑削；仿真加工

中圖分類號(hào)：K826.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

為了緩解學(xué)生多，數(shù)控設(shè)備少的局面，很多院校都利用仿真軟件進(jìn)行數(shù)控教

學(xué)與實(shí)習(xí)操作；作為一名從事數(shù)控編程與操作的專業(yè)教師，結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中起到橋梁作用，既能緩解實(shí)習(xí)教學(xué)與數(shù)控設(shè)備少的矛盾，使理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合，又能提高學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，刺激其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)又是節(jié)約成本、安全有效的教學(xué)模式。

本文以VNUC仿真軟件對(duì)花盤(pán)零件進(jìn)行數(shù)控銑削的仿真加工為例，發(fā)現(xiàn)數(shù)控仿真軟件不僅彌補(bǔ)了數(shù)控設(shè)備不足而無(wú)法滿足學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作訓(xùn)練的缺陷，同時(shí)也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控編程與加工的興趣的有效途徑。

圖1 圖2

將毛坯加工成圖1所示的模型，零件尺寸如圖2所示。毛坯為φ50鋁棒料，完成數(shù)控銑削。

一、零件圖紙及工藝分析

1.零件圖紙分析

如圖2所示花鍵零件圖，分析圖紙零件加工內(nèi)容包括六邊形的加工、六個(gè)鍵槽的加工，鍵槽寬度和長(zhǎng)度要求尺寸公差均為±0.03mm，所以應(yīng)分粗精加工。中間部分是一個(gè)階梯孔，無(wú)尺寸精度要求。毛坯為φ50鋁棒料。

2.工藝分析

（1）加工方式：由零件圖紙分析和所給毛坯可知，該零件需要進(jìn)行銑削和鉆削加工。

（2）工件的裝夾與定位：該零件裝夾選用通用夾具平口鉗。為了在一次裝夾后能完成所有的加工內(nèi)容，首先應(yīng)該在毛坯上加工出兩個(gè)工藝平面作為工藝裝夾面，依此進(jìn)行裝夾，然后進(jìn)行加工。加工完畢后再將此工藝面去除掉。

（3）加工刀具的確定：根據(jù)零件圖紙分析的加工內(nèi)容，選用一把φ6的三刃立銑刀加工外輪廓以及φ14的孔。選用一把中心鉆和一把φ10的麻花鉆加工通孔。

（4）切削用量的確定：銑刀加工主軸轉(zhuǎn)速600r/min 進(jìn)給速度80mm/min麻花鉆主軸轉(zhuǎn)速500 r/min 進(jìn)給速度50 mm/min

（5）確定工件坐標(biāo)原點(diǎn)：該零件為對(duì)稱零件所以工件坐標(biāo)原點(diǎn)和程序原點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)稱中心上。

3.加工程序

%0001

G54 G90 G0 X0 Y0 Z100

M03 S500

Z50

X40

Z5

G01 Z-10 F100

D02 M98 P1000

G01 Z-20 F100

D02 M98 P1000

G91 G28 Z0

M06 T02

G43 H02 G90 G0 X0 Y0 Z1000

M03 S500

G0 Z5

X0 Y0

D03 M98 P1100

G68 X0 Y0 P60

D03 M98 P1100

G68 X0 Y0 P120

D03 M98 P1100

G68 X0 Y0 P180

D03 M98 P1100

G68 X0 Y0 P240

D03 M98 P1100

G68 X0 Y0 P300

D03 M98 P1100

G91 G28 Z0

M06 T03

G90 G43 H03 G0 X0 Y0 Z100

M03 S500

Z50

G98 G83 Z-25 R5 Q-10 K5 F30

G0 Z100 M05

M06 T02

G43 H02 G0 Z50

Z5

G01 Z-5 F100

D03 M98 P1300

G0 Z100 M05

M30

%1000

G41 G0 X40 Y19.22

G03 X20.78 Y0 R19.22

G01 Y-12

Y-24 X0

X-20.78 Y-12

Y12

Y24 X0

X20.78 Y12

Y0

G03 X40 Y-19.22 R19.22

G40 G0 Y0

M99

%1100

G41 G0 X40 Y0

Y5

G0 Z-5

G01 X14 F100

G03 X10 Y1 R4

G01 Y-1

G03 X14 Y-5 R4

G01 X40

G0 Y0 X40

Z5

G40 G0 X0 Y0

M99

%1300

G42 G01 X7 F100

G02 I-7

G40 G01 X0

M99

二、數(shù)控仿真加工步驟

2.1打開(kāi)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)

打開(kāi)“開(kāi)始”菜單，在“程序/數(shù)控加工仿真系統(tǒng)/”中選擇“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”點(diǎn)擊，進(jìn)入系統(tǒng)，點(diǎn)擊“快速登錄”進(jìn)入系統(tǒng)主界面。

2.2 選擇機(jī)床

點(diǎn)擊菜單“機(jī)床/選擇機(jī)床…”，在選擇機(jī)床對(duì)話框中控制系統(tǒng)選擇FANUC，機(jī)床類型選擇銑床并按“確定”按鈕。

2.3 機(jī)床回零

在操作面板的MODE旋鈕位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，將旋鈕撥到REF檔，再點(diǎn)擊JOG加號(hào)按鈕，此時(shí)X軸將回零，同理可將Y、Z軸回零。

2.4 安裝零件

從菜單欄“工藝流程” 中選擇“毛坯”，打開(kāi)毛坯管理窗口，從中建立新毛坯，并安裝合適的壓板。

2.5 輸入NC程序

數(shù)控程序可以通過(guò)記事本或?qū)懽职宓染庉嬡浖斎氩⒈４鏋槲谋靖袷轿募?，也可直接用FANUC系統(tǒng)的MDI鍵盤(pán)輸入。

2.6 檢查運(yùn)行軌跡

將操作面板中MODE旋鈕切換到AUTO模式，按鍵，然后點(diǎn)擊操作面板上的自動(dòng)運(yùn)行按鈕start，即可觀察數(shù)控程序的運(yùn)行軌跡，此時(shí)也可通過(guò)“視圖”菜單中的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)、動(dòng)態(tài)放縮、動(dòng)態(tài)平移等方式對(duì)運(yùn)行軌跡進(jìn)行全方位的動(dòng)態(tài)觀察。如運(yùn)行軌跡正確，表明輸入的程序基本正確。

2.7 對(duì)刀

使用手動(dòng)進(jìn)給移動(dòng)機(jī)床，并結(jié)合“輔助視圖”對(duì)好刀具的基準(zhǔn)，然后將值輸入系統(tǒng)。其操作過(guò)程如下：

1）安裝基準(zhǔn)。

2）將對(duì)刀儀移近工件表面，打開(kāi)手輪和輔助視圖，繼續(xù)移動(dòng)對(duì)刀儀直到與毛坯的一面接觸，得到某軸坐標(biāo)值。

3）依同樣方法得到另兩軸坐標(biāo)值。

4）將坐標(biāo)值輸入到G54坐標(biāo)系。

2.8 自動(dòng)加工

在開(kāi)始加工前檢查倍率和主軸轉(zhuǎn)速按鈕，然后開(kāi)啟循環(huán)啟動(dòng)按鈕，機(jī)床開(kāi)始自動(dòng)加工。加工完畢的效果見(jiàn)圖1。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：典型零件；加工工藝；分析

機(jī)械設(shè)備是發(fā)展工業(yè)建設(shè)國(guó)防現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，它是由不同的機(jī)械零件構(gòu)成的，而這些零件則是通過(guò)不同的工序生產(chǎn)出來(lái)的。當(dāng)前很多零件已經(jīng)可以用精密的鑄造儀器以及冷壓處理的方法進(jìn)行量產(chǎn)，但絕大多數(shù)典型零件都是依靠普通的機(jī)床生產(chǎn)出來(lái)的。這類零件雖說(shuō)在精度上沒(méi)有較為嚴(yán)苛的要求，但就其生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，還是有其獨(dú)特的特殊性，因此在實(shí)際生產(chǎn)中要注意這類零件的技術(shù)要求，在現(xiàn)有的加工工藝上要提高質(zhì)量。

1典型零件機(jī)械加工的基本原則與步驟

1.1原則

實(shí)際生產(chǎn)中，企業(yè)如果想要在保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提下提高生產(chǎn)效率并且降低成本，需要遵循以下原則：首先是技術(shù)上的先進(jìn)性。合理地選擇行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)，能夠營(yíng)造出良好的勞動(dòng)條件，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。因此典型零件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該保持技術(shù)上的先進(jìn)性，但需要注意的是新技術(shù)的選擇應(yīng)該以企業(yè)原有的生產(chǎn)條件為基礎(chǔ)，若違背這一原則即使革新生產(chǎn)技術(shù)也必然會(huì)起到反效果。其次是經(jīng)濟(jì)方面的合理性。很多零件在技術(shù)屬性以及生產(chǎn)工藝要求方面都存在較為明顯的區(qū)別，因此實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)通常會(huì)制定幾套不同的生產(chǎn)方案，以保證零件的技術(shù)要求能夠達(dá)標(biāo)。如果單純從技術(shù)角度比較不出方案的優(yōu)勢(shì)，則應(yīng)該進(jìn)行成本方面的核算，在保證質(zhì)量的前提下應(yīng)該盡可能地選擇成本較低的生產(chǎn)方案?！吧倩ㄥX(qián)，多辦事”，盡可能地利用現(xiàn)有的生產(chǎn)條件來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。最后在典型零件生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該營(yíng)造出良好的勞動(dòng)條件。在生產(chǎn)過(guò)程中采用自動(dòng)化的作業(yè)方式以此來(lái)降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障他們的生命安全。革新現(xiàn)有的生產(chǎn)管理方式，尊重一線員工為企業(yè)做出的貢獻(xiàn)，制定出完善的激勵(lì)措施激發(fā)他們的工作熱情，以此來(lái)為企業(yè)創(chuàng)造一個(gè)良好的發(fā)展前景。[1]此外，保證生產(chǎn)規(guī)程的完善性與正確性，讓其真正發(fā)揮指導(dǎo)生產(chǎn)以及操作的作用。

1.2步驟

綜合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)分析，很多典型零件的加工步驟都帶有一定的相似性，具體來(lái)說(shuō)主要分為以下幾個(gè)步驟：首先由本階段不同零件的生產(chǎn)計(jì)劃入手，確定各個(gè)型號(hào)的典型零件的實(shí)際生產(chǎn)數(shù)量。然后對(duì)各類機(jī)械零件的加工工藝進(jìn)行分析，分析的重點(diǎn)主要集中于以下幾個(gè)方面：對(duì)不同零件的作用以及技術(shù)要求進(jìn)行分析，對(duì)不同零件的加工尺寸進(jìn)行分析；對(duì)零件的形狀、表面的粗糙程度、熱處理性能等參數(shù)進(jìn)行分析。最后需要完成的是根據(jù)零件的生產(chǎn)數(shù)量以及技術(shù)難度來(lái)確定毛坯制造的最佳方式，確定各自的機(jī)械加工工藝路線以及每道生產(chǎn)工序應(yīng)該達(dá)到的效果，在此基礎(chǔ)上綜合企業(yè)的生產(chǎn)能力選擇合適的加工設(shè)備。為了保證實(shí)際的生產(chǎn)質(zhì)量，還應(yīng)該明確各類典型零件加工工藝的檢驗(yàn)方法并且將工藝文件填寫(xiě)完整。

2典型零件的分類、功用以及技術(shù)要求

根據(jù)零件的功能、加工工藝及結(jié)構(gòu)方面的區(qū)別，我們將其分為箱體類、齒輪類、軸類等五種類型。這幾種類型也是在機(jī)械加工之中最為常見(jiàn)的，更是應(yīng)用相對(duì)廣泛的。因此本文就常見(jiàn)的五種典型零件的類型展開(kāi)了技術(shù)討論。

2.1軸類零件

軸類零件在機(jī)械設(shè)備中非常常見(jiàn)，幾乎在各種類型的機(jī)械設(shè)備中都能夠見(jiàn)到軸類零件的身影。它的基本結(jié)構(gòu)就是一個(gè)回轉(zhuǎn)體，用來(lái)承受運(yùn)載過(guò)程中造成的負(fù)荷及傳遞扭矩，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，軸類零件也能夠保證回轉(zhuǎn)的精確度。[2]軸類零件的技術(shù)要點(diǎn)主要體現(xiàn)在軸上的支撐軸頸以及配合軸頸的表面精度上，其表面精度要控制在IT15—IT19級(jí)上，除此之外生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)該類零件的外形精確度也有著非常嚴(yán)格的要求，需要其符合直徑公差的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠使其裝配傳動(dòng)件上的配合軸頸與支撐軸頸保持相對(duì)精準(zhǔn)的位置，兩者之間徑向圓的跳動(dòng)單位一般是在0.01mm-0.03mm之間。零件表面的粗糙程度也應(yīng)該根據(jù)機(jī)械設(shè)備的類型以及零件的功能進(jìn)行區(qū)分，零件表面的粗糙程度不同，其運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會(huì)有所區(qū)別。

2.2箱體類零件

箱體類零件是機(jī)械設(shè)備中基礎(chǔ)零件的代表，依靠箱體零件才能夠?qū)⒕哂邢嚓P(guān)性的零件個(gè)體組合成一個(gè)整體，也正是因?yàn)橄潴w類零件的存在，所有與整體相關(guān)的零件才能夠按照固定的傳動(dòng)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)作，機(jī)械設(shè)備的功能因此而實(shí)現(xiàn)。同樣，箱體零件的質(zhì)量也會(huì)直接影響到機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行精度，更會(huì)在不同程度上縮短機(jī)械設(shè)備的壽命并且影響其運(yùn)行狀態(tài)下的性能。平面是箱體零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面，實(shí)際設(shè)計(jì)中箱體類零件對(duì)構(gòu)件的平面度以及表面的粗糙程度有著較為嚴(yán)格的要求。孔系是保證箱體類零件能夠正常發(fā)揮其功能的關(guān)鍵要素，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)孔系即箱體類零件上以供其他有相關(guān)性的零件進(jìn)出所需要的規(guī)則分布的孔?？紫凳巧a(chǎn)箱體類零件的難點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該將其尺寸精度嚴(yán)格控制在IT7之內(nèi)，將其誤差控制在誤差值的允許范圍內(nèi)，及時(shí)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的整體精度對(duì)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以提高箱體零件的生產(chǎn)質(zhì)量。

2.3盤(pán)套類零件

盤(pán)套類的零件主要由孔、外圓和端面三個(gè)部分組成，其作用是用來(lái)支撐和密封設(shè)備，而且還能夠改變?cè)O(shè)備運(yùn)行的速度和方向。盤(pán)套類零件除了要根據(jù)機(jī)械設(shè)備以及加工的實(shí)際需求來(lái)調(diào)整零件的尺寸和表面的粗糙程度以外，還需要注意外圓相對(duì)孔軸線的同軸度及徑向圓跳動(dòng)的公差。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，需要對(duì)盤(pán)套類零件進(jìn)行車削加工處理。

2.4齒輪類零件

齒輪類的零件主要是根據(jù)齒輪的大小來(lái)確定速比的差別，以此向不同齒輪零件傳遞動(dòng)力和作用速度。對(duì)于齒輪類的零件我們接觸的是比較多的，其技術(shù)要求主要側(cè)重于保證傳遞運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性以及平穩(wěn)性，除此之外就是要求載荷要均勻分布于整個(gè)零件之上，從而防止某個(gè)部分因?yàn)橥饨绲母邏憾霈F(xiàn)破損的情況。齒輪類的零件通常情況下需要長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)，因此就需要材料具備一定的耐磨性。除此之外也需要根據(jù)不同材料的特性來(lái)進(jìn)行分析：齒輪類的零件若想要滿足作業(yè)需求，其材料要能夠耐高溫，并且在沖擊荷載和交變荷載下能夠保持高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5叉架類零件簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)叉架類零件的作用是通過(guò)叉架的移動(dòng)來(lái)調(diào)解整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作，叉架類零件主要包括支架、連桿以及搖臂等零件。這類零件是五類典型零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的一類，因此生產(chǎn)時(shí)通常需要多道工藝才能夠完成，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)應(yīng)該根據(jù)機(jī)械設(shè)備的要求確定零件表面的粗糙程度以及形位公差，如此才能夠保證最終叉架類零件產(chǎn)品的質(zhì)量。

3總結(jié)

在機(jī)械設(shè)備中典型零件有其獨(dú)有的作用，機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行需要高精度的零件，也需要典型零件。不同型號(hào)以及類別的典型零件在生產(chǎn)時(shí)也有著不同的要求，實(shí)際生產(chǎn)中只有根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性以及功能特征來(lái)選擇合適的加工工藝，才能夠保證生產(chǎn)出來(lái)的典型零件達(dá)到相關(guān)的技術(shù)要求，從而提高零件產(chǎn)品的質(zhì)量。此外在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該繼續(xù)推動(dòng)典型零件加工工藝的革新。上文中筆者對(duì)典型零件加工工藝的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討與總結(jié)。

作者:魯娟 單位:安徽馬鞍山技師學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：殼體零件；裝夾設(shè)計(jì)；加工工藝

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-1422（2015）06-0089-02

在機(jī)械加工中，由機(jī)床、夾具、刀具與被加工工件一起構(gòu)成了這一加工過(guò)程的一個(gè)整體，這一整體稱為機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。因而，分析機(jī)械加工精度的過(guò)程，也就是分析這一工藝系統(tǒng)在各種不同的工作條件下以各種不同方式反映工件的加工誤差，而機(jī)床、夾具又是這一工藝系統(tǒng)的重要組成部分，復(fù)雜的零件常用數(shù)控加工以達(dá)到其各種技術(shù)要求，在加工零件之前必須進(jìn)行工藝規(guī)劃分析和設(shè)計(jì)，目的是希望得到使用數(shù)控機(jī)床后的最佳工藝制造流程，最大限度地提高生產(chǎn)效率。

對(duì)于殼體零件，采用數(shù)控加工，可有效提高零件質(zhì)量，安裝容易，改善傳動(dòng)性能，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命，以下圖典型零件為例介紹殼體零件的加工過(guò)程中的部分工藝。

一、殼體零件的技術(shù)要求分析

（1）如圖一所示零件，要確保主視圖位置公差26±0.02、55±0.02、9.5±0.02，主視圖B面與￠15沉孔平面距離31.6±0.02，平行度0.02符合圖紙要求。

（2）右視圖￠18+0.02孔與￠11+0.02軸承孔有垂直度要求，所以二次裝夾所用基準(zhǔn)要保持相互垂直關(guān)系。

（3）右視圖平面與￠11+0.02軸承孔中心有67±0.02位置公差要求。

（4）后視圖孔位置與主視圖孔位置有同位度要求。

二、在安排工藝流程中主要考慮的因素

（1） 選擇最短的加工工藝流程。

（2） 盡量發(fā)揮機(jī)床的各種工藝特點(diǎn)，追求最大限度地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的綜合加工能力特長(zhǎng)（多工序集中的工藝特點(diǎn)），應(yīng)在生產(chǎn)流程中配置最少的機(jī)床數(shù)量、最少的工藝裝備和夾具。

（3）工序集中與工藝加工漸精原則的矛盾。

（4） 在對(duì)典型工件族工藝流程的安排中，應(yīng)妥善安排各臺(tái)機(jī)床和生產(chǎn)線的手工調(diào)整和檢測(cè)等工作，即人工干預(yù)的影響。

三、關(guān)鍵裝夾工具的解決方案

夾具的作用是使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具具有一個(gè)正確的安裝位置，因此，夾具的制造誤差對(duì)工件的加工精度影響很大。一是基準(zhǔn)不重合誤差，在零件圖上確定某一表面尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。在工序圖上用來(lái)確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置所依據(jù)的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，須選擇工件上若干幾何要素作為加工時(shí)的定位基準(zhǔn)，如果所選用的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，就會(huì)產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。二是定位副制造不準(zhǔn)確產(chǎn)生的誤差，夾具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得絕對(duì)準(zhǔn)確，其實(shí)際尺寸（或位置）都允許在規(guī)定的公差范圍內(nèi)變動(dòng)。

加工此零件，首先要解決裝夾問(wèn)題，這是加工的前題和準(zhǔn)備工作，必須要做好，也就是要制作一套工裝夾具，是用來(lái)確?！?8+0.02孔與各位置公差達(dá)到圖紙要求，下面對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。

夾具如圖二所示（已省略安裝螺絲及零件壓緊螺絲），在夾具上設(shè)置了兩個(gè)工位01和02，工位01的定位基準(zhǔn)為圖示的A、B、C三個(gè)平面，三平面于空間構(gòu)成工位01的坐標(biāo)標(biāo)系。此工位的作用：一是用于加工主視圖上螺孔，軸承孔，定位孔，通孔和臺(tái)階，二是用于加工后視圖上的螺孔，定位及沉孔，工位02的定位基準(zhǔn)是圖示的A1、B1、C1三個(gè)平面，同樣此平面于空間亦構(gòu)成工位02的坐標(biāo)系，其作用是用于加工上視圖尺寸￠18+0.02孔，M5螺紋孔，平面到￠11+0.02軸承孔中心距離67±0.02，此夾具的制造關(guān)鍵在于保證兩坐標(biāo)系的平行與垂直關(guān)系，夾具制造完后，須經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)，方向投入生產(chǎn)加工使用。

四、主要加工工藝規(guī)劃

（1）利用普通車床和普通銑床分別加工圖三所示的件A和B，并組裝成圖三所示的毛壞。其中外圓￠132.mm車至尺寸，內(nèi)圓為￠98. mm車至尺寸，殼體高度為55.3mm（圖紙要求是55mm，留0.3mm余量），內(nèi)圓￠125. mm臺(tái)階深16.3mm （圖紙要求￠124.5+0.3+0.0，深度16. mm，分別留0.5 mm和0.3 mm余量），￠11+0.02孔在車床鉆孔至￠10，此孔未精加工之前作為加工4個(gè)￠11工藝沉孔時(shí)壓緊零件用。67±0.02尺寸留1-2mm余量。

（2）加工主視圖所需尺寸，在機(jī)床上校正夾具的坐標(biāo)方向并壓緊夾具，把模板放置在01工位上壓緊，再把殼體放置于模板上，以殼體外圓￠132 mm和鑲件80mm尺寸定位工件，用一支M10內(nèi)六角螺絲穿過(guò)殼體￠10通孔壓緊零件（見(jiàn)圖四），找出內(nèi)圓￠125. mm中心為加工零點(diǎn)值X1Y1，并把其輸入到數(shù)控機(jī)床內(nèi)，首先加工4個(gè)￠11工藝沉孔，加工￠7通孔時(shí)，由于孔較深，為防止鉆頭拆斷，必須采用G83啄鉆方式。加工完4個(gè)￠11工藝沉孔后，用4支M6內(nèi)六角螺絲穿過(guò)￠11沉孔壓緊零件，拆去原先M10壓緊螺絲。用中心鉆分別定位M4螺紋孔，￠3+0.02孔￠9+0.02孔，中心鉆選用英寸中心鉆，選用該中心鉆的特點(diǎn)是，定位孔時(shí)通過(guò)深度控制，一次把定位和孔口倒角加工完，減少孔口倒角工序。M4螺紋孔按鉆底孔￠3.3后用M4絲攻攻牙，￠3+0.02￠9+0.02孔分別采用鉆孔、粗鏜、精鏜，￠11+0.02孔已有￠10底孔，采用粗鏜、精鏜。粗鏜時(shí)單邊留0.15余量精鏜，這樣既可保證加工精度，亦能充分發(fā)揮加工中心的高效率性，在加工過(guò)程中，為防止鋁屑粘刀，提高加工表面粗糙度，必須加冷卻液，具體的切削參數(shù)，粗鏜主軸1500r/m，進(jìn)給速度50mm/m，精鏜主軸轉(zhuǎn)速2000 r/m，進(jìn)給速度40 mm/m，完成孔的加工后，精銑B面與￠15沉孔平面，B面只有0.3 mm余量，采用￠20平刀一次精銑到尺寸，為避免在B面上留下進(jìn)退刀痕跡，必須采用切線進(jìn)退刀方式，切削參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速S1000 r/m，進(jìn)給速度為200 mm/m，￠15沉孔平面加工采用￠8平刀一次精加工到尺寸，進(jìn)刀和退刀也采用切線進(jìn)刀和退刀方式，加工程式見(jiàn)附表程式0001。完成主視圖所需加工尺寸后，利用加工中心Y方向讀數(shù)測(cè)量出67±0.02的實(shí)際距離，計(jì)算出加工余量，為在02工件加工67±0.02作準(zhǔn)備，測(cè)量方法是用￠10零位棒，在01工位的加工零點(diǎn)，也是￠11+0.02孔的中心Y向讀數(shù)為零，再移動(dòng)Y向工作臺(tái)，使零位棒接觸67±0.02側(cè)面，Y向讀數(shù)會(huì)顯示實(shí)際距離，這樣的測(cè)量方法只需用于首件加工，以后加工就不需要。

（3） 上視圖尺寸的加工，把零件與模板構(gòu)成的整體從工位01移置于工位02上（見(jiàn)圖四），壓緊后，X方向加工零點(diǎn)與01工位數(shù)值相同，Y方向加工零點(diǎn)定在￠18+0.02孔中心上。首先用￠16平刀粗銑67±0.02尺寸，加工時(shí)根據(jù)在01工位測(cè)量出67±0.02余量是多少，留0.3 mm余量精銑，粗銑完后用中心鉆定位￠18+0.02孔和M5螺紋孔，M5螺紋孔的加工按鉆底孔￠4.2后用M5絲攻攻牙，￠18+0.02孔的加工過(guò)程，分別采用￠12鉆頭鉆孔，￠16平刀擴(kuò)孔，￠17.7鏜刀粗鏜，￠18鏜刀精鏜，要注意的是，由于￠18+0.02孔較深，鉆孔必須采用G83啄鉆方式，以方便鋁屑排出而防止鉆頭拆斷。鏜孔時(shí)，要采用剛性好的鏜刀，鏜孔完后用￠16平刀精銑67±0.02到尺寸。

（4）最后加工后視圖面各孔，從02工位拆下模板和零件，把模板重新裝夾在01工位上，用殼體外圓￠132和￠9+0.02孔定位后壓緊。加工零點(diǎn)和主視圖加工零點(diǎn)數(shù)值相同，首先用中心鉆定位M6螺紋孔，￠5.5+0.02孔，￠11沉孔已加工￠7通孔，直接用￠11平刀擴(kuò)孔，M6螺紋孔的加工按鉆底孔￠5.1后用M6絲攻攻牙，￠5.5+0.02孔按鉆底孔￠5.1后用￠5.5鏜刀精鏜到尺寸。

參考文獻(xiàn)：

[1]漆向軍.車工工藝與技能訓(xùn)練[M].北京：人民郵電出版社，2009.

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所謂精基準(zhǔn)，是指在最初幾道工序中就加工出來(lái)，為后面的工序做好定位、裝夾的準(zhǔn)備，在后續(xù)的加工中，以它為基準(zhǔn)對(duì)別的部位進(jìn)行加工。該零件形狀復(fù)雜，沒(méi)有規(guī)則的面供我們選取，相比較而言，A、B兩孔比C、D兩孔更適合用精基準(zhǔn)，主要是考慮到以下兩個(gè)方面。（1）A、B兩孔是裝配孔（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)），這樣能使工藝與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，符合“基準(zhǔn)重合”原則，可以減少尺寸換算，避免因基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。（2）A、B兩孔相對(duì)坐標(biāo)系關(guān)系簡(jiǎn)單，而C、D兩孔是空間孔，不易定位、裝夾。

2.粗基準(zhǔn)的選擇與加工

粗基準(zhǔn)是用來(lái)加工精基準(zhǔn)時(shí)所用的定位面，它應(yīng)能保證在以后的加工中各加工面的加工余量均勻，以及在后續(xù)加工中定位、夾緊牢固可靠等要求。該零件形狀復(fù)雜，供加工中裝夾壓緊的部位幾乎沒(méi)有，另外C、D兩孔較長(zhǎng)，加工過(guò)程中如果沒(méi)有可靠的剛性支撐，會(huì)發(fā)生振刀，影響孔的加工精度，所以在確定零件毛坯狀態(tài)時(shí)必須考慮周全，為以后加工做好準(zhǔn)備，達(dá)到事半功倍的效果。圖2所示是最后確定的毛坯狀態(tài)，主要做了以下兩處改動(dòng)。（1）增加了兩處帶凸臺(tái)的E、F面，這樣在加工中能夠方便壓緊零件。（2）增加了四處圓柱凸臺(tái)F，一是起到擴(kuò)大定位面的作用，二是輔助壓緊時(shí)起到支撐的作用。實(shí)際加工中，第一步按一定的尺寸把E、F面加工出來(lái)，將其作為粗基準(zhǔn)，為后續(xù)加工做好基準(zhǔn)。

3.精基準(zhǔn)的加工

完成了粗基準(zhǔn)的加工后，第二步是對(duì)精基準(zhǔn)的加工。加工中以第一步加工的面定位，輔以圖3所示的零件中心線和A、B兩孔中心平分線，對(duì)A、B、C、D四孔進(jìn)行粗加工。這一步加工極為重要，稍有不慎零件的加工將以失敗而告終。為了驗(yàn)證所找的基準(zhǔn)線是否準(zhǔn)確，加工中應(yīng)注意觀察零件的余量分配是否合理。在毛坯試加工時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)不合適時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整尺寸對(duì)零件進(jìn)行拯救性加工。后續(xù)加工按以下步驟進(jìn)行：（1）圖3中的A、B、C、D四孔粗加工完成后，零件翻面，以A、B兩孔定位將圖2中凸臺(tái)E面上的兩孔精加工。（2）以圖2中凸臺(tái)E面上精加工的兩孔定位，對(duì)零件所有的加工部位進(jìn)行精加工。（3）最后零件翻面將圖2中的E、F共6處凸臺(tái)去除。

4.結(jié)語(yǔ)

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關(guān)鍵詞：零件；銑削；加工工藝

一、分析零件圖，確定安裝基準(zhǔn)

零件屬于盤(pán)類零件（如圖1），零件上有孔、槽、凸臺(tái)組成，而且凸臺(tái)的輪廓由直線和圓弧構(gòu)成?？紤]到零件的結(jié)構(gòu)和形狀，還有實(shí)際加工時(shí)所用的機(jī)床的加工特點(diǎn)，選擇零件的底面為裝夾定位面，夾具采用虎口鉗。夾具的夾緊采用的是液壓自動(dòng)夾緊，而且其夾緊力3000N。

考慮到零件的長(zhǎng)、寬、高最大尺寸分別為90mm、90mm、

10mm，所以選擇毛坯的尺寸為96X104X30的立方體。又考慮到所用的數(shù)控銑床的加工能力不太好而且其剛度也較差但是零件的表面粗糙度、尺寸精度等都要求的較高，所以選擇的零件的毛坯材料為鋁件，因?yàn)殇X件的切削加工性能好且不需要做熱處理加工。

二、確定加工方法和加工路線

（一）選擇加工方法。零件的表面及臺(tái)階面的的粗糙度要求為Ra=3.2，所以在銑削加工時(shí)，可以分別調(diào)用CYCLE71/CY

CLE72先粗銑，再精銑的方案。又考慮到選擇的零件的毛坯是鋁件，其切削加工性能很好且表面無(wú)硬皮，所以在銑削加工時(shí)采用順銑的方法，這樣可以提高其加工零件的表面粗糙度且可以減少刀具的磨損。在對(duì)圓槽進(jìn)行加工時(shí)，考慮到機(jī)床的加工的精度和定位的精度較高，所以在加工直徑為20mm的圓槽時(shí)，可以采用帶端刃的立銑刀，調(diào)用循環(huán)POCKET4進(jìn)行粗銑和精銑加工，就能夠滿足零件的加工精度的要求。對(duì)于零件上兩個(gè)螺紋孔2-M6-6H的加工時(shí)，可以采用先調(diào)用CYCLE83鉆孔后用絲錐調(diào)用CYCLE84進(jìn)行攻絲的方法進(jìn)行加工。對(duì)于零件上的兩個(gè)凹槽可以調(diào)用循環(huán)POCKET1并且利用立銑刀進(jìn)行粗銑和精銑將其加工出來(lái)。

（二）選擇加工路線。在對(duì)正八邊形的外輪廓和凸臺(tái)輪廓進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)該采用順銑的加工方法進(jìn)行加工，以提高其加工的質(zhì)量。同時(shí)，在刀具切入和切出時(shí)，為了避免在刀具的切入和切出處留下進(jìn)刀和退刀的刀痕，刀具應(yīng)該沿零件的切向切入和切向切出。所以，根據(jù)毛坯的特點(diǎn)，在加工時(shí)，選擇上表面作為定位基準(zhǔn)面，首先按先后順序粗銑零件的上表面，正八邊形及凸臺(tái)輪廓多余部分，然后在精銑零件的上表面，正八邊形及凸臺(tái)輪廓多余部分，然后在分別粗銑、精銑凸臺(tái)輪廓，然后再分別粗銑、精銑零件的中心孔，然后分別粗銑和精銑兩個(gè)凹槽，最后再鉆螺紋孔和攻絲。

（三）選擇切削用量。考慮到實(shí)際所用的立式銑床的性能和加工的特點(diǎn)，其背吃刀量的最大取值為2mm，又由于加工零件的表面的粗糙度要求較高為Ra=3.2，所以在加工時(shí)需要進(jìn)行粗、精加工在粗加工時(shí)，選擇的輪廓方向進(jìn)給量為100mm/min，深度方向的進(jìn)給量為50mm/min。在精加工時(shí)，為了保證表面和輪廓加工的精度要求，選擇的輪廓方向的進(jìn)給量為為80mm/min，深度方向的進(jìn)給量（即FFD）為40mm/min。

（四）選擇刀具。在銑削零件的表面，采用面銑刀，調(diào)用循環(huán)程序CYCLE71進(jìn)行加工，為了提高零件的表面加工的精度，避免在刀具的結(jié)合處產(chǎn)生刀痕，所以在銑削零件的表面時(shí)，選擇的面銑刀的直徑為40mm。為了減少刀具的數(shù)量，減少換刀的次數(shù)，用以在銑削外輪廓和凸臺(tái)的部分切削時(shí)也選擇直徑為40mm的面銑刀。在銑削凸臺(tái)輪廓時(shí)，由于受到輪廓凹弧半徑的限制，所以在銑削凸臺(tái)外輪廓時(shí)，選擇的立銑刀的直徑為16mm。在加工螺紋孔時(shí)，先采用直徑為5mm的麻花鉆鉆孔，再采用M6的絲錐進(jìn)行攻絲。在加工直徑為20mm的圓槽時(shí)，可以選擇直徑為8mm的立銑刀進(jìn)行從上往下銑削加工。在加工兩個(gè)槽時(shí)，由于槽寬為10mm，同時(shí)也為了減少所用刀具的數(shù)量，所以可以采用直徑為8mm的立銑刀進(jìn)行加工。

（五）確定工件加工坐標(biāo)系。選擇工件的上表面的中心作為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)（在零件的編程時(shí)采用零點(diǎn)偏移指令G54可以獲得，如G54 TRANS X_ Y_ Z_）。如圖2所示。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：薄壁零件；機(jī)械加工工藝；探索

中圖分類號(hào)： TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2017）02-180-2

0 引言

如今，薄壁零件的加工問(wèn)題已經(jīng)逐漸引起了相關(guān)領(lǐng)域的重視。薄壁零件的剛度、強(qiáng)度都較低，很容易在加工的過(guò)程中產(chǎn)生形變，從而產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。薄壁零件主要是指薄壁非管件，其含有盤(pán)類、套類以及其他不規(guī)則種類的薄壁零件，其造價(jià)較低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為廣大使用者所青睞[2]。但其又十分脆弱，在加工中，只要裝夾力、道具以及切削量等其中的一環(huán)存在問(wèn)題，就會(huì)對(duì)其精確度造成較大的影響。因此，如何有效提高薄壁零件加工過(guò)程中的精度是當(dāng)前工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域亟需解決的問(wèn)題。

1 對(duì)薄壁零件機(jī)械加工精度造成影響的因素

所謂的機(jī)械加工精度，就是指設(shè)計(jì)中理想狀態(tài)下加工后零件所具備的幾何參數(shù)（主要是指尺寸與形狀等）與實(shí)際加工出來(lái)零件所具有幾何參數(shù)的誤差大小。

在機(jī)械加工中，零件加工精度主要由加工零件與道具在加工過(guò)程中的位置關(guān)系來(lái)決定。在加工的過(guò)程中，加工系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)各種類型的誤差，從而對(duì)薄壁零件的加工精度造成影響，具體來(lái)說(shuō)主要有以下幾個(gè)方面的因素：

①機(jī)床的幾何精度與剛性；

②刀具的品質(zhì)好壞；

③夾具體的幾何結(jié)構(gòu)與受力和對(duì)零件的裝夾方式；

④刀具的受力與形變：

⑤零件的形變；

⑥切削液的種類。

在具體的加工過(guò)程中，導(dǎo)致薄壁零件產(chǎn)生形變的主要原因有以下幾點(diǎn)：

①焊接造成的影響。薄壁零件很大一部分都是鋼板焊接件，還有一部分鋁質(zhì)零件，在焊接過(guò)程中，很可能存在沒(méi)有完全消除焊接應(yīng)力的情況，導(dǎo)致在后續(xù)的程序中這些應(yīng)力得到釋放，從而造成零件的形變。

②裝夾造成的變形。在對(duì)薄壁零件進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，存有多道加工程序，而在每一道程序進(jìn)行時(shí)都會(huì)對(duì)零件進(jìn)行裝夾，若是裝夾方式不合理，從而對(duì)零件產(chǎn)生計(jì)劃之外的應(yīng)力，就會(huì)使零件發(fā)生形變。裝夾方式不合理導(dǎo)致的零件形變是薄壁零件產(chǎn)生形變的主要影響因素。

③刀具加工造成的形變。在機(jī)械加工的過(guò)程中，刀具對(duì)零件進(jìn)行切割時(shí)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，若是應(yīng)力超出允許范圍，則會(huì)使零件產(chǎn)生形變，對(duì)零件的力學(xué)性能造成影響。

④其他因素造成的變形。在薄壁零件生產(chǎn)出來(lái)之后，許多單位要對(duì)其進(jìn)行出廠前測(cè)試，這種壓力測(cè)試也是導(dǎo)致其產(chǎn)生形變的原因之一。

2 保證薄壁零件機(jī)械加工精度的措施

2.1 對(duì)薄壁零件的剛度進(jìn)行提升

在對(duì)薄壁零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，對(duì)零件與工件的剛度進(jìn)行提升是極為重要的。提高加工件與機(jī)械之間的接觸剛度，比如增大二者之間的接觸面積，可以有效減少加工時(shí)零件的形變；也可以對(duì)薄壁零件的工藝剛度進(jìn)行提升，比如在零件之間預(yù)加載荷，從而對(duì)配合間隙與局部產(chǎn)生的預(yù)變形加以消除[3]。此外還可以利用彈性模量較大的材料來(lái)對(duì)接觸面的硬度進(jìn)行提升，從而使加工件的工藝剛度得到有效提高。

2.2 設(shè)計(jì)科學(xué)合理的加工夾具和裝夾方法

圖1為套類的薄壁零件，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，內(nèi)外圓直徑的差別非常小，因此其強(qiáng)度很低，若是裝夾時(shí)對(duì)其造成的裝夾力過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致其形變的產(chǎn)生，從而使最終成品存在誤差；而若是對(duì)其裝夾過(guò)松，則會(huì)導(dǎo)致切削過(guò)程中因其自身的松動(dòng)而報(bào)廢。所以說(shuō)，我們可以在對(duì)零件進(jìn)行粗加工時(shí)裝夾得緊一些，在精加工時(shí)對(duì)其裝夾力度稍小一些，從而最大程度上減小其形變程度。此外，還可以采用更合適的夾具來(lái)對(duì)零件進(jìn)行裝夾，增大夾具與加工件之間的受力面積，從而減小零件的形變程度，比如可以使用開(kāi)縫套筒或者扇形軟卡抓來(lái)對(duì)零件進(jìn)行裝夾，其對(duì)零件造成的影響較小。我們也可以對(duì)裝夾力的作用點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，比如圖1中的薄壁零件可以用圖2中的夾具來(lái)進(jìn)行加工。其具體原理就是將徑向裝夾改為軸向裝夾后，軸向裝夾的應(yīng)力更小，零件產(chǎn)生的形變也就越小，對(duì)零件的加工極為有利。

2.3 減少切削熱對(duì)加工精度造成的影響

在對(duì)薄壁零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，道具與零件接觸會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，溫度急劇上升會(huì)使零件產(chǎn)生熱形變，從而對(duì)零件的最終品質(zhì)造成影響。

切削熱可以用下面的公式來(lái)表示：

Q=Q變+Q摩=Q屑+Q工+Q具+Q介

其中，Q是切削過(guò)程所造成的總熱量；

Q變是切削時(shí)產(chǎn)生形變的功所產(chǎn)生的熱量；

Q摩是摩擦產(chǎn)生的熱量；

Q屑、Q工、Q具、Q介則分別為切屑、工件、刀具和介質(zhì)所產(chǎn)生的熱量，其中刀具所產(chǎn)生的熱量最多，約占總熱量的五成到八成。

2.4 合理選擇刀具的幾何角度、切割用量以及切削液

在機(jī)械切削加工的過(guò)程中，徑向切削力是造成零件形變的主要因素。在加工過(guò)程中零件所受徑向切削力的大小跟所用的刀具和切削用量等有著直接的關(guān)系。

刀具前角的大小決定了刀具的鋒利度與切削的形變程度。前角大的話，相對(duì)的切削形變和摩擦力就會(huì)變小，但前角過(guò)大會(huì)導(dǎo)致刀具楔角過(guò)小，從而導(dǎo)致刀具的強(qiáng)度較低，損壞較快。

切削力還在一定程度上受到切削用量的影響。對(duì)此，我們可以在對(duì)薄壁零件進(jìn)行粗加工時(shí)，選取大一些的背吃刀量和進(jìn)給量；在進(jìn)行薄壁零件的精加工時(shí)，選取小一些的；精車過(guò)程中最好采用較高的切削速度，但不宜過(guò)高。對(duì)這些要素進(jìn)行合理的控制就能對(duì)切削力進(jìn)行控制，從而保證薄壁零件的形變量較少，進(jìn)而對(duì)薄壁零件的加工精度做出保證。

切削液在切削過(guò)程中有著極為重要的作用，其主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

①。切削液在切削過(guò)程中可以對(duì)刀具與加工零件表面的摩擦力進(jìn)行削減，從而減少切削力、摩擦等造成的零件損傷，對(duì)零件的加工性能進(jìn)行改善。

②冷卻。切削液在加工零件發(fā)熱時(shí)會(huì)發(fā)生汽化，從而帶走零件與刀具上的部分熱量，減少零件與刀具因熱而產(chǎn)生的形變，保證薄壁零件的精度和刀具切割的準(zhǔn)確性。

③清洗。切削液可以對(duì)其接觸到的加工部件和被加工零件進(jìn)行較好的清洗作用，祛除切割過(guò)程中產(chǎn)生的粉末、油污等，防止因機(jī)床的污濁而對(duì)零件造成不良影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在對(duì)進(jìn)行薄壁零件進(jìn)行機(jī)械加工過(guò)程中，要注意機(jī)械加工工藝的合理使用，從而保證薄壁零件的高精確性。相關(guān)工作人員要加緊對(duì)于薄壁零件機(jī)械加工工藝的探索，對(duì)其進(jìn)行不斷的完善與創(chuàng)新，保證機(jī)械加工與制造行業(yè)的整體良性發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 汪通悅.薄壁零件銑削穩(wěn)定性數(shù)值仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D].南京航空航天大學(xué)，2010.

篇9

【中圖分類號(hào)】 F407.44【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）07-0250-02

前 言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，希望其產(chǎn)品輕巧、美觀、環(huán)保、節(jié)約原材料，所以薄壁零件被更多應(yīng)用到產(chǎn)品中。因此，提高薄壁零件的加工質(zhì)量，對(duì)滿足產(chǎn)品高品質(zhì)的要求起著重要的作用。而該類零件的突出特征是零件的剛度低，精度高，在加工中容易產(chǎn)生變形，加工制造的難度大。因此對(duì)薄壁零件的加工進(jìn)行深入的研究有著十分重要的意義。下面我們主要對(duì)軸類薄壁零件的加工作出分析研究。

一 、 薄壁零件的特性

薄壁零件的壁厚和零件的整體尺寸相比，很小。因而使零件本身剛性減弱，當(dāng)受到外力的作用時(shí)容易引起變形。薄壁零件的工藝穩(wěn)定性差。對(duì)于軸類薄壁零件，壁厚的大小對(duì)零件的加工質(zhì)量影響很大。壁厚大的，剛度大。壁厚越小，零件的剛度越小，變形量越大。這是造成加工誤差的天然因素，也即內(nèi)因。有時(shí)為滿足設(shè)計(jì)要求我們難以改變，那么我們就只能從構(gòu)成加工誤差的外部因素加以分析。下面我們分析造成加工誤差的其他因素。

二、 薄壁零件加工誤差分析

由上述分析可知，薄壁零件的剛度低，是造成加工誤差的內(nèi)部因素，構(gòu)成加工誤差的外因，一方面，與機(jī)床本身的精度，刀具的性狀有關(guān)。另一方面，與零件所受外力有直接影響。

1、 切削力的影響

例如，在車床上或外圓磨床上加工長(zhǎng)軸時(shí)，零件被裝卡在兩頂針之間。切削力Py，使零件發(fā)生彎曲變形。因而，在零件的全長(zhǎng)范圍內(nèi)，切去的金屬層厚度不均勻，在中間部分切去的金屬層最薄，形成腰鼓形誤差。（圖1）

對(duì)于壁厚不均勻的零件，當(dāng)加工偏心外圓時(shí)，由于切削力的影響，就會(huì)在薄壁處出現(xiàn)內(nèi)外表面塌陷（圖2-1），或外圓表面凸起的情況（圖2-2）。

1） 發(fā)生永久變形時(shí)產(chǎn)生誤差的情況；2） 發(fā)生彈性變形時(shí)產(chǎn)生誤差的情況

2、 夾緊力的影響

利用三爪卡盤(pán)夾持零件進(jìn)行鏜孔時(shí)，零件的內(nèi)孔，是當(dāng)零件發(fā)生了彈性變形的情況下成形的（圖3），當(dāng)取下零件后，由于彈性的恢復(fù)，加工好的內(nèi)孔，就會(huì)向原夾緊力的相反方向伸長(zhǎng)，造成圓度誤差。

3、 彈性變形與切削振動(dòng)的影響

綜上分析，盡管各類零件的形狀結(jié)構(gòu)不同，加工方法各異。但對(duì)影響加工誤差的原因，卻有一個(gè)共同點(diǎn)。這就是：外力引起的彈性變形，產(chǎn)生加工誤差。其誤差的大小，與零件發(fā)生彈性變形的程度有關(guān)。

切削過(guò)程中的彈性變形，是產(chǎn)生切削振動(dòng)的重要根源。

切削振動(dòng)，反回來(lái)又加劇薄壁零件的彈性變形。這種由變形引起振動(dòng)，振動(dòng)加劇變形的往返過(guò)程，是薄壁零件切削加工中的一個(gè)顯著特點(diǎn)，也是造成加工誤差的重要原因。

三、 改善薄壁零件切削加工的基本途徑

根據(jù)薄壁零件剛度低的特點(diǎn)，在制定加工方案時(shí)，常常把增加零件的有效剛度，選擇合理的夾緊方式，優(yōu)選刀具幾何參數(shù)以及改變工藝方法等手段，當(dāng)作重要的措施原則。

1、增加零件的有效剛度，提高零件在加工中抵抗變形的能力。

當(dāng)?shù)毒咔腥雱偠鹊偷牧慵r(shí)，由于工件發(fā)生彈性變形，即使一把鋒利的刀具，也會(huì)遇到來(lái)自工件方面的“以柔克剛”的反切削阻力。使工件與刀具的相對(duì)位移加大，切削振動(dòng)加劇。在此情況下，必須提高零件的有效剛度，才能保證切削的順利進(jìn)行。例如，1）對(duì)長(zhǎng)徑比大的軸類零件，利用中心架和跟刀架，使有效長(zhǎng)徑比變小，使有效剛度增大。改變由兩端頂起為一端用車頭夾持，一端用頂針支撐的方式，以及對(duì)精度高的長(zhǎng)軸，兩端頂針孔必須經(jīng)過(guò)研磨，獲得正確的錐孔及高的光潔度等方法，都是減少接觸變形，增大支承剛度的有效措施。2）對(duì)于薄壁筒零件欲增加其有效剛度，可以增加有效厚度著手，在零件受加持的部位，襯一足夠厚度的整圓襯圈，連同襯圈一起加緊零件，使薄壁受到支撐，避免夾緊處的應(yīng)力集中，減少夾緊變形。

2、選擇合理的夾緊方式，消除或減少零件的夾緊變形。

1）在細(xì)長(zhǎng)軸零件的加工中，由于零件的熱擴(kuò)散性能差，切削熱會(huì)導(dǎo)致零件產(chǎn)生很大的線膨脹，加劇零件的彎曲變形和振動(dòng)。若采用彈性?shī)A頭和塑性液壓頂針并使用跟刀架，工件與卡爪間為線接觸，起萬(wàn)向調(diào)節(jié)作用，可以減少零件的彎曲變形。同時(shí)采用反向走刀的切削方式，可提高加工質(zhì)量。

由于零件很長(zhǎng)，刀具由一段走到另一端，會(huì)因磨損過(guò)大而很快降低切削能力并帶來(lái)加工誤差。因此，在跟刀架的作用下，工件的剛度低，已不再成為矛盾的主要方面，而如何提高刀具的耐用度，則是能否完成這一切削過(guò)程的關(guān)鍵。于是，采用大走刀、小吃刀和低速切削的方法，常能收到滿意效果。

2）選擇軸向夾緊，改善工件的受力條件

當(dāng)工件的內(nèi)孔或外圓存在有圓度誤差時(shí)，不論夾持外圓或內(nèi)孔，夾緊變形都是難以避免的?？蓪?shí)施軸向夾緊。對(duì)于薄壁筒類零件，實(shí)行軸向夾緊的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)圓筒形零件承受外力時(shí)，從力學(xué)的觀點(diǎn)分析，在互相垂直的軸向和徑向，零件承受的應(yīng)力（δ）是不相等的。當(dāng)軸向夾緊時(shí)零件許可承受的外力，比徑向夾緊時(shí)許可承受的外力大得多。因此，實(shí)施軸向夾緊，可以保證夾緊力的作用方向始終通過(guò)零件本身剛性最強(qiáng)的截面。

3、 改進(jìn)工藝方法

對(duì)于一些薄壁環(huán)狀零件，像光學(xué)玻璃壓圈、隔圈、墊環(huán)等。都具有壁厚小，兩端面平行度高的特點(diǎn)，為避免第二次裝卡時(shí)產(chǎn)生夾緊變形，多采用一次裝卡的方法完成最終工序的加工。

4、 優(yōu)選刀具幾何參數(shù)，提高切割能力

刀具幾何參數(shù)的合理選擇，是反映切削過(guò)程中多因素綜合效果的重要標(biāo)志。各個(gè)幾何參數(shù)，包括切削角度、刀口形狀、刀刃形狀。在切削過(guò)程中都不是孤立的在起作用，而是互相影響、互相制約。選擇時(shí)除應(yīng)遵循一般的切削規(guī)律，還應(yīng)針對(duì)薄壁零件的工藝特征，側(cè)重于保持刀刃的鋒利和切削過(guò)程的穩(wěn)定。例如，從降低切削力，減少切削變形，加強(qiáng)刀具的切割能力來(lái)看，應(yīng)選擇大的前角和后角及小的刀尖角。為消除由于前后角的增大對(duì)刀刃強(qiáng)度的影響，可采用帶倒棱的刃口形式達(dá)到銳中求固的目的。

但從減少切削振動(dòng)來(lái)看，往往采用較小的后角，以增大刀具后面與工件的接觸面積。限制振動(dòng)的振幅，達(dá)到消振的目的。尤其當(dāng)對(duì)薄壁筒零件進(jìn)行車削加工時(shí)，在刀具的主、付刀面上，用油石劈出后角等于零到負(fù)五度的消振棱。有助于消除由于零件剛度小而產(chǎn)生的低頻振動(dòng)。

為減小由于刀具的推擠作用產(chǎn)生的加工誤差。應(yīng)采用大的主偏角（φ=75°～90°），使切削力的分布有利于防止零件受力變形，減小切削振動(dòng)。為不使刀口強(qiáng)度過(guò)多的削弱，可在刀尖處做出局部的小主偏角φ，形成圓弧或直線的過(guò)渡刃。

刃傾角的作用主要是控制住刀刃強(qiáng)度和排屑方向。針對(duì)薄壁零件剛度小，切削力不大的情況，一般刃傾角取負(fù)值（刀尖高），既可以保護(hù)已加工表面不被流屑擦傷，又可降低切削分力Py引起的振動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 儀器制造工藝學(xué) ——————————————北京工學(xué)院

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【關(guān)鍵詞】薄壁零件 銑削加工 裝夾

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，加工制造業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，提高機(jī)械加工制造的技術(shù)水平、提升生產(chǎn)效率、降低成本是現(xiàn)今我國(guó)加工制造業(yè)發(fā)展的主題。薄壁零件是典型的輕量化結(jié)構(gòu)，不但具有輕重量、高強(qiáng)度的特點(diǎn)，而且造型美觀，廣泛應(yīng)用與汽車、航空、航天、工業(yè)等領(lǐng)域。但是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力形式多樣，使其在加工制造的過(guò)程中很容易發(fā)生變形，工藝難度高。本文以鋁合金薄壁零件的銑削加工為例，重點(diǎn)對(duì)數(shù)控機(jī)床在薄壁零件加工過(guò)程中工件的裝夾和夾具的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和探討。

1 薄壁零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)

薄壁零件相對(duì)于其它普通零件不僅重量很輕而且具有很高的強(qiáng)度和剛度，也正因?yàn)楸”诹慵@些優(yōu)勢(shì)，使其在各大領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。特別是是在航空領(lǐng)域，薄壁零件能夠很好的滿足航空產(chǎn)品對(duì)零件重量和強(qiáng)度的要求。薄壁零件值得是壁厚在3mm以下的零件。薄壁零件常用的材料為鋁合金，這主要是由于鋁合金材料具有密度小、耐腐蝕能力強(qiáng)、有良好的塑性而且容易加工、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。薄壁零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對(duì)體積較大，在應(yīng)用中，不僅要滿足零件設(shè)計(jì)性能的基本要求，同時(shí)還要在重量上滿足要求。不同領(lǐng)域?qū)Σ煌谋”诹慵诮Y(jié)構(gòu)上也有所不同。

鑒于薄壁零件特有的結(jié)構(gòu)點(diǎn)，在加工工藝上與其它普通機(jī)加工零件也有所不同。薄壁零件整體體積較大，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，加上在壁厚上比其它普通零件要薄得多，應(yīng)用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行銑削加工的過(guò)程中很容易產(chǎn)生變形，控制零件變形并對(duì)變形進(jìn)行矯正是薄壁零件在加工過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。薄壁零件截面積小，外廓尺寸卻相對(duì)較大，隨著零件加工的進(jìn)行，剛性降低，受銑削振動(dòng)的作用，零件的加工精度受到影響。在精度方面，除了對(duì)薄壁零件的尺寸精度要求很高外，對(duì)協(xié)調(diào)精度也有很高的要求。特別是槽口、結(jié)合孔、接頭等部分必須保證很高的位置精度，要使零件滿足裝機(jī)的使用要求，必須保證裝配表明的加工合乎要求，與協(xié)調(diào)依據(jù)相符合。

2 工件的裝夾

工件在數(shù)控機(jī)床加工，裝夾是最基礎(chǔ)的步驟，裝夾主要包括工件的定位和夾緊兩個(gè)步驟。這兩個(gè)步驟相互關(guān)聯(lián)，兩者同樣重要，對(duì)工件的加工都起著基礎(chǔ)作用。這兩個(gè)步驟的順序不是固定的，有的工件在機(jī)床上進(jìn)行裝夾時(shí)，先定位再夾緊，而有的工件在機(jī)床上裝夾時(shí)，是定位和加緊同時(shí)進(jìn)行的，根據(jù)具體的工件加工要求來(lái)確定。

薄壁零件在多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用，其中以航空航天制造領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，是飛機(jī)制造中不可或缺的結(jié)構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)件普遍體積較大，而且壁很薄，在剛度上較弱，在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生變形。在數(shù)控機(jī)床切削加工的過(guò)程中往往有很大的余量，加工周期長(zhǎng)，在精度控制上有很大的難度?？梢哉f(shuō)，裝夾方式是否科學(xué)正確對(duì)于加工精度和加工效率都影響巨大。現(xiàn)今對(duì)于薄壁零件的裝夾方式多采用機(jī)械、液壓可調(diào)夾具以及真空吸附裝夾等方法。其中液壓可調(diào)夾具的特點(diǎn)在于可利用液壓可調(diào)夾具對(duì)壓緊進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也就是說(shuō)在對(duì)薄壁零件切削加工的過(guò)程中可以將夾具松開(kāi)，在加工區(qū)將刀具移出，能夠保證刀具對(duì)于工件的切削保持連續(xù)的軌跡。當(dāng)?shù)毒咔羞^(guò)壓緊的位置后，在將壓板重新回到原來(lái)設(shè)定的壓緊位置。所謂結(jié)構(gòu)的調(diào)整指的是將夾具的部分組件進(jìn)行更換或者修改，用以對(duì)不同零件不同的加工要求需要的不同裝夾方式加以適應(yīng)，必然對(duì)基礎(chǔ)墊板的更換、對(duì)夾具的重新組合等等。真空吸附夾具的優(yōu)勢(shì)在于既能夠?qū)⒐ぜ椒€(wěn)可靠的夾緊，有能夠保證工件表面的完整性。真空吸附夾具以的動(dòng)力源為真空壓力，這尤其適合表面光滑工件的裝夾加工，能夠很好的解決不適合夾取的工件的裝夾要求，完成各種機(jī)械加工任務(wù)。

3 工件的夾具設(shè)計(jì)方案要求

數(shù)控機(jī)床的夾具是工藝系統(tǒng)的重要組成部分，執(zhí)行重要的切削加工任務(wù)。對(duì)于薄壁零件的銑削一般會(huì)采用高速切削的方法，這對(duì)于工件的夾具和具體的裝夾也提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在：第一，薄壁零件在夾緊時(shí)一定要保證裝夾位置的高度精確性；第二，在夾緊后，盡可能的保證工件不發(fā)生變形或者微量變形；第三，在進(jìn)行銑削的過(guò)程中，在以發(fā)生變形的方向上要盡量減小切削力；第四，裝夾要穩(wěn)定可靠，便于拆卸；第五，夾具要具有良好的可改造性，以滿足不同工件加工的裝夾要求。

在對(duì)薄壁零件進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，對(duì)于工件的定位和加緊要重視二者之間的密切關(guān)聯(lián)。在工件安裝時(shí)首先要在夾具的定位機(jī)構(gòu)中將工件正確放置，確保工件在預(yù)定的正確位置上。然后對(duì)工件壓緊夾牢，保證其在進(jìn)行銑削加工的過(guò)程中不會(huì)因?yàn)楦鞣N力的作用和振動(dòng)的影響發(fā)生位置改變。工件在夾具中加緊有多種方式，在實(shí)際操作過(guò)程中，為了保證加工精度和加工質(zhì)量，一定要注意夾緊力方向要正確，確定夾緊力的大小和作用點(diǎn)。變形是影響工件精度的最主要因素，要減小工件變形，可通過(guò)以下方法來(lái)解決：第一，調(diào)整夾緊力的樹(shù)木，將集中夾緊改為分布加緊，這樣可有效避免局部加緊集中造成局部發(fā)生過(guò)大變形；第二，調(diào)整夾緊力的位置，將位置設(shè)定在剛性好的表面上，將支撐力作用于剛性差的表面上；第三，調(diào)整夾緊力的大小，在滿足穩(wěn)定性要求的前提下，盡量采用小的裝夾力。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，薄壁零件因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件壁薄，對(duì)其進(jìn)行數(shù)控銑削加工比其它普遍零件的機(jī)械加工難度要高，工藝也更加復(fù)雜。薄壁零件的加工精度受多方面因素的影響，夾具是機(jī)床加工系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分，也是工件銑削加工的最基本的環(huán)節(jié)，因此，夾具設(shè)計(jì)是否合理，裝夾是否正確對(duì)于薄壁零件的加工精度有重要的影響。我們?cè)趯?shí)際的工作中，要對(duì)此環(huán)節(jié)加以充分的重視，在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善夾具設(shè)計(jì)，使其能夠滿足多種類型薄壁零件的加工需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]田姜濤.鋁合金薄壁零件精密加工[D].上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.