車削錐形薄壁零件實例分析

【摘要】薄壁零件是機械加工中的一個難題，而錐形薄壁零件的加工難度更大，本文通過一個實例，結(jié)合車削時所用的刀具、機床參數(shù)及車削工藝來解決錐形薄壁零件的車削難題，以保證該類零件車削后能達到圖紙要求。選擇合適的裝夾方法可有效減小因裝夾產(chǎn)生的變形，運用合理的刀具進行車削可避免切削變形，選擇最優(yōu)化的切削參數(shù)及配合較強的冷卻效果可最大限度地控制振動變形和受熱變形，同時在切削前給工件加裝一些防震橡膠也可減小振動變形。

【關(guān)鍵詞】薄壁零件；錐形車削；實例分析

薄壁零件因其質(zhì)量輕、用料小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點廣泛應(yīng)用于各工業(yè)機械產(chǎn)品，而某些特定行業(yè)需要一些錐形薄壁零件以達到該設(shè)備（裝備）的使用要求。本文就一錐形薄壁零件（如圖1所示）為例，詳細分析其車削工藝。

1.零件的毛坯、材料及技術(shù)要求

零件的毛坯為鑄鋼件，外形輪廓與圖1相似，各部分加工余量均為30mm左右，鑄件材料為ZG310-570。零件硬度要求為HRC32-36。

2.零件的加工難點

由于該零件的壁厚僅僅為9mm，所以具有薄壁零件所有的加工不利因素，諸如裝夾變形、切削變形、振動變形及受熱變形。同時該零件長度較大，尤其是錐孔，需要用較長的鏜刀桿裝夾鏜刀來車削，極易產(chǎn)生比較大的振動，從而影響零件的精度及表面光潔度。

3.零件的粗加工

用型號為CW6280B普通車床，四爪單動卡盤撐毛坯內(nèi)孔，找正。鉆中心孔，尾座裝上合適的頂尖，采用一夾一頂方式裝夾粗車外圓，由于該零件較長，如果采用整體進刀的方法會加劇零件的振動，從而產(chǎn)生崩刀的可能，所以采用左右進刀，中間接刀的方法車削。首先選用機夾刀具去鑄造黑皮，參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速為30r/min，吃刀量為4mm，進給量為0.15mm/r，去掉黑皮后主軸轉(zhuǎn)速增大到100r/min，吃刀量參數(shù)不變進給量為0.2mm/r，按工藝要求車削到量即可，同時車出工藝夾頭。然后調(diào)頭用四爪單動卡盤夾工藝夾頭粗車內(nèi)孔，此時選用普通焊接刀具車削鑄造黑皮，參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速為30r/min，吃刀量為2mm，進給量為0.15mm/r，去掉黑皮后主軸轉(zhuǎn)速增大到70r/min，吃刀量不變，進給量為0.2mm/r，車削到量停止。由于粗加工留有余量較大，可不考慮裝夾、切削及受熱變形的影響因素。

4.零件的精加工

用型號為CKA6163數(shù)控車床進行零件的精加工。首先加工內(nèi)孔錐面，用四爪單動卡盤夾持外圓工藝卡位，找正后用10mm厚的橡膠墊將外錐面包裹，可有效防止振動變形。同時采用左右接刀的方法車削內(nèi)錐面，盡量消除切削及振動變形。用機夾刀具加工，參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速為150r/min，吃刀量為0.5mm，進給量為0.15mm/r，切削液的流量增到最大，避免受熱變形，此時需加工到圖紙要求尺寸。內(nèi)孔錐面及各倒角車削完成后，調(diào)頭進行外錐面的車削。用四爪單動卡盤撐φ314內(nèi)孔，車削φ102外圓至尺寸，尾端用頂尖頂住，然后用開始車削外錐面至圖紙要求，車削外錐面是同樣需要左右接刀，選用機夾刀具加工，參數(shù)選擇：主軸轉(zhuǎn)速為150r/min，吃刀量為0.5mm，進給量為0.2mm/r，按圖紙要求車削完成。如果車削外錐面時采用左右接刀得方法仍然不能消除振動，需要在內(nèi)錐孔塞滿橡膠或其它減震的物品。

5.結(jié)論

選擇合適的裝夾方法可有效減小因裝夾產(chǎn)生的變形，運用合理的刀具進行車削可避免切削變形，選擇最優(yōu)化的切削參數(shù)及配合較強的冷卻效果可最大限度地控制振動變形和受熱變形，同時在切削前給工件加裝一些防震橡膠也可減小振動變形。

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