薄壁零件已日益廣泛地應用在各工（gōng）業部門的產品上， 因為它具有重量輕、節材省料、節約（yuē）能源、結構緊湊等特點。但薄壁零件在加工切（qiē）削中是比較棘手（shǒu）的問題， 因薄（báo）壁零件的剛性差， 加工容易變形， 使零件的形位誤差增大， 很難保證零件的加工（gōng）質量。

     如圖1 所示的盤形薄壁零件（jiàn）， 是我公司為上汽KV6 型（xíng）發動機開發配套的轉子式機油泵泵體， 其（qí）材料是YL112 鋁合金壓鑄件，也是（shì）公司車削加工難度（dù）較大的零件之一。由（yóu）於產量大，質量要求高， 故我們（men）對（duì）零件加工的工藝方案進行了（le）認真的研究， 分別對工件的裝夾、刀（dāo）具角度（dù）和切削用量的選擇， 以及程序的編製（zhì）等（děng）方麵進行了試驗， 有效（xiào）地解決了該零件加工過程中出現（xiàn）的變形和（hé）振紋， 保證了加（jiā）工精度和質量， 同時為加（jiā）工此類（lèi）薄壁零件提供了（le）有效的經驗和借鑒的實例。

　　1. 零件（jiàn）結構及（jí）工（gōng）藝性分析

    該盤形零件由不規（guī）則三角形構成， 周邊大麵積的厚度（dù）隻有5mm, 中間最薄的（de）部（bù）位僅有（yǒu）2. 5mm, 多處還（hái）有不規則的溝（gōu）槽， 其最大旋轉直徑達335mm.這樣一種結構複雜， 壁薄不均（jun1）， 而且麵積大的特殊零件， 其加工（gōng）難度主要有（yǒu）以下兩點：

　　（ 1） 因零件麵大壁薄剛性不足， 壓緊點和支（zhī）承點相對較遠， 在切削（xuē）受力時， 容易產生塑性變形（xíng）。

　　（ 2） 在切削時， 由於機床的自激（jī）振動， 斷續（xù）切削引起無規律的切削振動， 再加上夾具和外部（bù）其（qí）他的機械振動， 以（yǐ）及（jí）因刀具角度（dù）選擇不當等因素， 使得被（bèi）切（qiē）削表麵產（chǎn）生振紋， 嚴重影響零件表麵的（de）加工質量。

　　2. 加工工藝

    該零件加工工藝路線： 壓鑄毛坯→表麵噴砂→鑽螺釘（dìng）孔→粗、精（jīng）車結合麵和轉子孔（kǒng）→粗、精車背麵與圓台平麵孔→銑密封槽→檢測驗（yàn）收等， 上述主要工序在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（bù）的合理安排，有效地控製工件在切削時出現的變形， 以保證轉子孔的深度尺寸。應采用先粗後精、先近後遠、內外交叉、基麵先行的原則進行， 即先粗車結合麵， 再粗車轉子孔（kǒng），然（rán）後精車轉子孔， 最後精車結合麵， 采用這種交（jiāo）叉加工方法（fǎ）， 就可以減少熱應力（lì）變（biàn）形的產生（shēng）。

　3. 夾具結構和設計要點

    （1） 夾（jiá）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（jiá）具體3、浮動支（zhī）承柱4、彈簧5 和8、鎖緊螺釘6 和10、浮動支承釘7、中心浮（fú）動支承9、頂壓支承柱12、倒錐內六角頭螺釘13、圓柱定（dìng）位銷2 和削邊銷1 等組成。

　　（2） 設計要點因零件生產批量大， 在數控車床上設置了專用（yòng）工裝， 夾具體3 上設有圓柱定位銷2 和削邊銷1.當工件11 安裝在圓柱定位銷2 上時， 其背麵則靠（kào）實在三個頂（dǐng）壓支承柱12 的端（duān）麵（miàn）上， 隨（suí）即將（jiāng）倒錐（zhuī）內六角頭螺釘13 穿過工件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（dìng）頭端麵（miàn）必須低於工件11 的加工平（píng）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（fáng）止加工時產生振動（dòng）， 在頂壓支承柱12 的三角弦線中（zhōng）部設（shè）有浮動支承釘7 與工件11 接觸， 然後將鎖（suǒ）緊螺釘6 擰緊， 同時還應檢查中心浮（fú）動支承9 與工件11 接觸情況（kuàng）， 並擰緊鎖緊螺（luó）釘10, 完成工件（jiàn）11 的裝夾， 才能進入加（jiā）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 7.浮動支承釘 9.中心浮動支（zhī）承 11.工件12.頂（dǐng）壓支承柱13.倒錐內六角頭螺釘

　　4.刀具和切削條件的選擇

    （1） 選用適合工件特性的刀具為 了滿（mǎn）足鋁合（hé）金加工特性， 粗車采用YD101 硬質（zhì）合金刀具， 精車時采用聚晶金剛石刀具。其刀具角度是（shì）前角5°~20°， 後角4°~12°， 主偏角（jiǎo）30°~90°， 粗（cū）車刀具取小值（zhí）， 精（jīng）車刀具（jù）取大值（zhí）， 以發揮粗精加工刀（dāo）具的切削功能（néng）， 保證加工質量的穩定性。

　　（2） 切削（xuē）用量的選擇切削力的大小（xiǎo）與切削用量密切相關， 在試驗中發現： 和進給量同時增大後（hòu）， 由（yóu）於切削力增大而工件變形也增大； 減（jiǎn）小（xiǎo）背吃刀量增大進給量時， 其切削力反而有所（suǒ）下降， 但零件加工表麵的切削殘留麵積增大， 表麵粗糙度值（zhí）增大。所以， 在加工該鋁合金泵體時， 精加工采用的背（bèi）吃刀（dāo）量a p = 0. 08 ~0. 15mm,進給量f = 0. 1 ~0. 15mm/ r, 切削速度vc = 60 ~120m/min.

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

　　現場調（diào）配時， 用手指蘸上己調配的（de）切削液， 雙指接觸離開時能產生（shēng）拉絲現象即可。這樣調配的（de）切削液滲透力強， 使刀具與（yǔ）工件（jiàn）間形成一層潤滑膜， 減輕切屑與刀具（jù）的摩擦和粘結程度， 提高（gāo）了零件表麵加工質量（liàng）。

　　5. 程編（biān）技（jì）巧

    在零件加工時， 應合理利用數控車床的特殊功能來提（tí）高零件的加工精度。為了使零件（jiàn）端麵加工獲得一致的（de）表麵粗糙度， 利（lì）用數控車床的（de）恒線速功能G96 指令， 通過計算刀具距離工件中心的位置（zhì）來改變主（zhǔ）軸轉速， 使工件瞬間位置與切削刃保持恒定線速（sù）度的關（guān）係， 以求達到整個加工表（biǎo）麵的高質量水平。如果在零件端麵車削過程中出現變形（xíng）現象， 在（zài）掌握規律後還可以利用數控車床的兩軸聯動功能來進行（háng）削錐（zhuī）補償， 達到零件表麵的（de）平麵度要求（qiú）。

　　6. 結（jié）語

    盤形薄壁（bì）零件（jiàn）加工的刀具配備和（hé）切（qiē）削要素（sù）以及切削液的選擇， 是保證產品（pǐn）加（jiā）工質量（liàng）的重（chóng）要基（jī）礎。隻要在施工前充分了解工件材料的特性， 零件（jiàn）裝夾的工藝（yì）特性，製定合理的工藝步驟和操作方法， 並找出工藝係（xì）統中因切削（xuē）影響工件變形， 產生波紋等質量問題的（de）因素， 並調整修正切削參數， 同時利用數控車床的特（tè）殊功能， 就一定能夠使零件加（jiā）工表麵達到高質量水平。機（jī）床夾（jiá）具配置的好壞對（duì）零件加工質量起到舉足輕重（chóng）的作用（yòng）， 該夾具根據零件的特（tè）殊形（xíng）狀， 將定位、支承、壓（yā）緊和（hé）浮動減（jiǎn）振等構件（jiàn）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（jiā）工效率比較高。