薄壁零件已日益（yì）廣泛地應用（yòng）在各（gè）工（gōng）業部門的產品上， 因為它（tā）具有重量（liàng）輕、節材（cái）省料、節約能源、結構緊湊等特點。但薄壁零件在加工切削中是（shì）比較棘手的問題， 因薄壁零件的剛性差， 加工容易變形， 使零件的形（xíng）位誤差（chà）增大， 很難保證零件（jiàn）的加工質（zhì）量。

     如圖1 所（suǒ）示的盤形薄壁零件， 是我公司為上汽KV6 型發（fā）動機開發配套的轉子式機油泵泵體， 其材料是YL112 鋁合金壓鑄件，也是公（gōng）司車削加（jiā）工難度較大的零件之一。由於產量大，質（zhì）量要求高， 故我們對（duì）零件加工的工藝方案進（jìn）行（háng）了認（rèn）真的研究， 分別對工件的裝夾、刀具角度和切削用量的選擇， 以（yǐ）及程序的編製等方麵（miàn）進（jìn）行了試驗， 有效地解決了該（gāi）零件加工過程中出現的變形和振紋， 保證了加工精度和質量， 同時為加工此類薄壁零件提供了（le）有效的經驗和借鑒的實例（lì）。

　　1. 零件結構及工藝性分析

    該盤形零件由不規則三角（jiǎo）形構成， 周邊（biān）大麵積的厚度隻有5mm, 中間最薄的部位僅（jǐn）有2. 5mm, 多處還有（yǒu）不規（guī）則的（de）溝槽（cáo）， 其最大旋轉直徑達335mm.這樣一種結構複雜， 壁薄（báo）不均， 而且麵積大的特殊（shū）零件， 其加工難度主要（yào）有以下兩點：

　　（ 1） 因零（líng）件麵（miàn）大壁薄剛性不足， 壓緊點和支承點相對（duì）較遠（yuǎn）， 在切削受力時， 容易產生塑性變（biàn）形。

　　（ 2） 在切削時（shí）， 由於機床的自激振動， 斷續切削引起無規律的切削振動， 再加（jiā）上夾具和外部其他的機械振動， 以及因刀具角度選（xuǎn）擇不當等因素， 使得被切削表麵產生振紋， 嚴重影響零件（jiàn）表麵的加工質量。

　　2. 加工工（gōng）藝

    該零件加工工藝路線： 壓鑄毛坯→表麵噴砂→鑽螺釘孔→粗、精車結合麵和轉子孔→粗、精車背麵與圓台平麵（miàn）孔→銑密封槽→檢測驗收等， 上述主要工序在（zài）數控車床和加工中心上完成。

　　在實施上述加工步驟時， 應控製工步的合理安排，有效地控製（zhì）工件在切削時出現的變（biàn）形， 以保證轉子孔的深度尺寸。應采用先粗（cū）後精、先近後遠、內外交（jiāo）叉、基麵先行的原則進行， 即先粗車結合（hé）麵， 再粗車轉子孔，然後（hòu）精車（chē）轉子孔， 最後精車（chē）結（jié）合麵， 采用這種交叉加工方（fāng）法， 就可（kě）以減少熱應力變（biàn）形的產生。

　3. 夾具結構和設計要（yào）點

    （1） 夾具結構圖 2 為關鍵工序車夾具結構的示意圖。夾具主要由夾具體3、浮動支承柱（zhù）4、彈簧（huáng）5 和8、鎖緊螺釘6 和10、浮動支承釘7、中心（xīn）浮動支承9、頂壓（yā）支承柱12、倒錐內六角頭螺釘13、圓柱定位銷2 和削邊銷1 等（děng）組成。

　　（2） 設計要點因（yīn）零件生產批（pī）量大， 在數控車床上設置了專用工裝， 夾具體3 上設有圓柱定（dìng）位銷2 和削邊（biān）銷（xiāo）1.當工件11 安裝在圓柱定位銷2 上時， 其背麵則靠實在三個頂壓支承柱12 的端麵上， 隨即將倒錐內六角頭螺釘13 穿過工（gōng）件（jiàn）11 上麵已經壓鑄好的錐孔內， 將工件11 裝夾在頂壓支承柱12 上。但螺釘頭端（duān）麵必須低於工（gōng）件11 的加（jiā）工平麵， 這是因為工件11 的定位麵短，采用這種頂壓支柱的裝夾形式， 才會獲得好的效果。為了防止加工時產生振動， 在頂壓支承柱12 的三角弦線中部設（shè）有浮動支承釘（dìng）7 與工件11 接（jiē）觸， 然後將鎖緊螺釘6 擰緊， 同時還應檢查中（zhōng）心（xīn）浮動支承9 與工件11 接觸情況， 並（bìng）擰緊鎖緊螺釘10, 完成工（gōng）件11 的（de）裝（zhuāng）夾， 才能進入加工程序。

　　1.削邊銷2.圓柱定位銷3.夾具體4.浮動支承柱 5、8. 彈簧 6、10.鎖緊螺釘（dìng） 7.浮（fú）動支承釘 9.中心浮動支承 11.工件12.頂壓支承柱13.倒錐內（nèi）六（liù）角（jiǎo）頭螺釘

　　4.刀具（jù）和切削條件的選擇

    （1） 選（xuǎn）用適合工件特性（xìng）的刀具為 了滿足鋁合金加工特性， 粗車采用YD101 硬質合金刀具， 精車時（shí）采用聚晶（jīng）金剛（gāng）石刀具。其刀（dāo）具角度是前（qián）角5°~20°， 後角4°~12°， 主偏角30°~90°， 粗車（chē）刀具取小值， 精車刀具取大值， 以發揮粗精加（jiā）工刀具的切削功（gōng）能， 保證加工質量的穩定性。

　　（2） 切削用（yòng）量的選擇切削力的大小與切削用（yòng）量密切相關， 在試驗中發現： 和進給量同時增大後， 由於切削力增大而工件變形也增大； 減小背吃刀（dāo）量增大進給量時， 其切削力反（fǎn）而有所下降， 但零件加工表麵（miàn）的切削（xuē）殘留麵積增大， 表（biǎo）麵粗（cū）糙度值增大。所（suǒ）以， 在加工該鋁合金泵體時， 精加工采用（yòng）的背吃刀（dāo）量a p = 0. 08 ~0. 15mm,進給量f = 0. 1 ~0. 15mm/ r, 切削速度（dù）vc = 60 ~120m/min.

　　（3） 切削液選用調配根 據該工件材質以及刀具等因素綜合考慮， 選用乳化液， 采（cǎi）用濃度較高的配比。

　　現場調配時（shí）， 用手指蘸上己（jǐ）調配的切削液， 雙指（zhǐ）接觸離開時能產生拉（lā）絲現象（xiàng）即可。這樣調配（pèi）的切削液（yè）滲（shèn）透力強， 使刀具與工件間（jiān）形成一（yī）層潤滑膜， 減輕切（qiē）屑與刀具（jù）的摩擦和粘（zhān）結程度， 提（tí）高了零（líng）件表麵加工質量。

　　5. 程編技巧

    在零件加工時， 應合理（lǐ）利（lì）用數控車床的特殊功能來提高零件的加工精度。為了使零件端麵加工獲得一致的表麵粗糙度， 利用數控車床的恒線速功能G96 指令， 通過計算刀具距離工件中心的位置來改變主（zhǔ）軸轉速， 使工件瞬間位置與切（qiē）削刃保持恒定（dìng）線速度的關係， 以求達到整個加工表麵的高質（zhì）量水平。如果在（zài）零件端麵車削過程中出現變形現象， 在掌握規律後還可以利用數控車床的兩（liǎng）軸聯動功能來進行削（xuē）錐補償（cháng）， 達到零件表麵（miàn）的平麵度要求。

　　6. 結語

    盤形薄壁零件加工的刀具配（pèi）備和切（qiē）削要素以及切（qiē）削液的選擇（zé）， 是保證產品加（jiā）工質量的重要基礎。隻要在施工前充分了解工件（jiàn）材料的特性， 零件裝（zhuāng）夾的（de）工藝特性，製定合理的工藝步驟和操作方法（fǎ）， 並找出工藝係統中因切削影響工件變形， 產生波紋等質量問題的（de）因素， 並調整修正（zhèng）切削參數， 同時利用（yòng）數控車床的特殊功能， 就一定能（néng）夠使零件加工表（biǎo）麵達（dá）到高質量水平。機床夾具配置的好壞對零件加（jiā）工（gōng）質量起到舉足輕重（chóng）的作用， 該夾（jiá）具根據零件的特（tè）殊（shū）形狀， 將定位、支承、壓緊和浮動減振（zhèn）等構件設計成柱式結構， 其剛度能完全滿足產品加工的質量要求， 而且加工效率比（bǐ）較高。