較復(fù)雜軸套零件數(shù)控加工范文

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摘要：本文主要簡述了薄壁零件的數(shù)控加工過程，探討了薄壁零件的加工方案，程序編寫以及夾具設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容，為加工薄壁零件提供一些經(jīng)驗(yàn)、依據(jù)和借鑒。

關(guān)鍵詞：薄壁；夾具設(shè)計(jì)；加工方案；程序編寫

薄壁零件因具有重量輕，節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)被日益廣泛地用在各個(gè)工業(yè)部門。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題，原因是薄壁零件剛性差，強(qiáng)度弱[1]，在加工中易產(chǎn)生切削變形，裝夾變形，受熱變形及振動(dòng)變形等問題[2]，不容易保證零件的加工質(zhì)量。而對(duì)于批量大的薄壁零件生產(chǎn)，我們可利用數(shù)控車床高加工精度和高生產(chǎn)率的特點(diǎn)，加工此類零件。

1零件特點(diǎn)

該零件名稱為外殼，為醫(yī)療器械上的部件，材料為硬鋁合金LY12，形狀與尺寸如圖1所示，通過分析薄壁零件外殼有以下特點(diǎn)。1）由于是醫(yī)療器械，對(duì)尺寸、粗糙度及外觀要求高。2）該零件為典型的薄壁件，最薄處僅為0.4mm，螺紋部分最薄處為0.75mm，最厚處也僅為2mm。加工中要防止出現(xiàn)切削變形、裝夾變形、受熱變形及振動(dòng)變形。3）零件的左右兩邊的外圈上各有一段腰槽，對(duì)加工此零件的數(shù)控設(shè)備要求必須有C軸控制（動(dòng)力頭），程序編制、工藝安排上增大了難度。4）薄壁零件的左端面上，有5個(gè)￠1小孔，即要考慮如何保證工件在加工時(shí)的定位精度，又要考慮裝夾合理，方便，可靠，需要設(shè)計(jì)特殊芯軸。

2制定加工方案

2.1機(jī)床選用

由于零件外殼上有腰槽，端面上有5個(gè)￠1孔，所以加工該零件的數(shù)控設(shè)備上必須有C軸控制，也就是在轉(zhuǎn)盤式刀架的刀座上安裝驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而可進(jìn)行回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，并且主軸可進(jìn)行回轉(zhuǎn)位置的控制[3]。選用哈挺T-51（美國）數(shù)控車車床來加工該零件所有工序，該機(jī)床的系統(tǒng)為GEFanucSeries18TEA-B-4。

2.2工藝路線的制定

對(duì)于該薄壁零件的加工順序應(yīng)先從右端加工，外圓孔、內(nèi)螺紋完成后切斷，上芯軸裝夾零件，加工左邊小外圓，兩端腰槽，5個(gè)￠1的端面孔，最后完工入庫。具體的加工步驟如下：1）夾毛坯，采用前定位方式。2）粗車外圓。3）復(fù)合群鉆鉆孔。4）粗車孔。5）精車孔。6）粗精車內(nèi)螺紋M18.5×0.5。7）精車右端小外圓。8）粗車左端小外圓￠18.8,切斷。9）自制芯軸（后有詳細(xì)介紹）。10）精車小外圓和總長。11）使用動(dòng)力頭（C軸）銑90度腰槽。12）銑左端3mm寬腰槽。13）鉆端面5×￠1孔，深0.5～1mm。14）完工，入庫。

2.3刀具準(zhǔn)備

該零件尺寸較小并且形狀復(fù)雜，常規(guī)刀具大部分難以使用，使用刀具如下：1）車外圓用93度外圓機(jī)夾刀具。2）手工刃磨鎢鈷類硬質(zhì)合金（YG6）外圓刀、車孔刀，切斷刀。3）手工刃磨高速鋼（W6Mo5Cr4V2）內(nèi)螺紋車刀。4）鉆頭為手工刃磨復(fù)合鉆頭，提高效率。5）銑腰槽使用高速鋼￠2.5鍵槽銑刀。6）鉆端面定位孔使用A1中心鉆。7）動(dòng)力輔助裝置等。

2.4夾具設(shè)計(jì)

芯軸的形狀和尺寸如圖2所示。材料為45#鋼，讓位部分根據(jù)機(jī)床附件決定，該芯軸的設(shè)計(jì)，巧妙的利用零件與芯軸的螺紋配合來傳遞動(dòng)力，并且可以按照?qǐng)D樣要求使用動(dòng)力頭加工5×￠1孔。

3加工主要程序編制與說明

4加工薄壁零件的心得、體會(huì)和收獲

1）粗加工鉆孔時(shí)，使用復(fù)合群鉆可提高工作效率。2）粗車外圓和孔后，精加工前程序中設(shè)有暫停，檢查鋁屑是否纏繞工件，以免影響加工質(zhì)量造成表面粗糙度超差。3）粗車孔時(shí)，主軸每分鐘1500轉(zhuǎn)，進(jìn)給量為F0.15,留精車采量0.2～0.3mm,精車孔時(shí),主軸每分鐘2000轉(zhuǎn),進(jìn)給量為F0.1,一次走刀完成。4）車內(nèi)螺紋時(shí)采用高速鋼刀具，可進(jìn)行微小進(jìn)刀，例如精車螺紋最后一刀的吃刀深度為0.005mm。5）端面上￠1×5的小孔，中心鉆先鉆定位孔，更符合工藝性[4]。

5總結(jié)

1）理想的加工程序和加工方法不僅能保證加工出符合圖樣的合格薄壁零件，同時(shí)能使數(shù)控機(jī)床的功能得到合理的應(yīng)用和充分的發(fā)揮。2）數(shù)控機(jī)床是一處高效的自動(dòng)化設(shè)備，要充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的這一特點(diǎn)，就必須在編程之前正確合理的確定加工方案。3）數(shù)控機(jī)床加工過程中，在對(duì)具體薄壁零件制定加工方案時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行具體分析和區(qū)別對(duì)待，這樣才能達(dá)到數(shù)控加工質(zhì)量優(yōu)、效率高和成本低的最終目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱言龍，王兵，劉繼福.車工實(shí)用技術(shù)手冊[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2]周蘭.數(shù)控車削編程與加工[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2010.

[3]蔣建強(qiáng)，李友節(jié).數(shù)控車床中、高級(jí)工技能考工實(shí)訓(xùn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

[4]尹子兵.薄壁零件數(shù)控加工工藝優(yōu)化方法[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018(23)：124-125.

作者：劉剛 單位：西安科技大學(xué)