较复杂轴套零件数控加工范文

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摘要：本文主要简述了薄壁零件的数控加工过程，探讨了薄壁零件的加工方案，程序编写以及夹具设计等方面的内容，为加工薄壁零件提供一些经验、依据和借鉴。

关键词：薄壁；夹具设计；加工方案；程序编写

薄壁零件因具有重量轻，节约材料、结构紧凑等特点被日益广泛地用在各个工业部门。但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱[1]，在加工中易产生切削变形，装夹变形，受热变形及振动变形等问题[2]，不容易保证零件的加工质量。而对于批量大的薄壁零件生产，我们可利用数控车床高加工精度和高生产率的特点，加工此类零件。

1零件特点

该零件名称为外壳，为医疗器械上的部件，材料为硬铝合金LY12，形状与尺寸如图1所示，通过分析薄壁零件外壳有以下特点。1）由于是医疗器械，对尺寸、粗糙度及外观要求高。2）该零件为典型的薄壁件，最薄处仅为0.4mm，螺纹部分最薄处为0.75mm，最厚处也仅为2mm。加工中要防止出现切削变形、装夹变形、受热变形及振动变形。3）零件的左右两边的外圈上各有一段腰槽，对加工此零件的数控设备要求必须有C轴控制（动力头），程序编制、工艺安排上增大了难度。4）薄壁零件的左端面上，有5个￠1小孔，即要考虑如何保证工件在加工时的定位精度，又要考虑装夹合理，方便，可靠，需要设计特殊芯轴。

2制定加工方案

2.1机床选用

由于零件外壳上有腰槽，端面上有5个￠1孔，所以加工该零件的数控设备上必须有C轴控制，也就是在转盘式刀架的刀座上安装驱动电动机，进而可进行回转驱动，并且主轴可进行回转位置的控制[3]。选用哈挺T-51（美国）数控车车床来加工该零件所有工序，该机床的系统为GEFanucSeries18TEA-B-4。

2.2工艺路线的制定

对于该薄壁零件的加工顺序应先从右端加工，外圆孔、内螺纹完成后切断，上芯轴装夹零件，加工左边小外圆，两端腰槽，5个￠1的端面孔，最后完工入库。具体的加工步骤如下：1）夹毛坯，采用前定位方式。2）粗车外圆。3）复合群钻钻孔。4）粗车孔。5）精车孔。6）粗精车内螺纹M18.5×0.5。7）精车右端小外圆。8）粗车左端小外圆￠18.8,切断。9）自制芯轴（后有详细介绍）。10）精车小外圆和总长。11）使用动力头（C轴）铣90度腰槽。12）铣左端3mm宽腰槽。13）钻端面5×￠1孔，深0.5～1mm。14）完工，入库。

2.3刀具准备

该零件尺寸较小并且形状复杂，常规刀具大部分难以使用，使用刀具如下：1）车外圆用93度外圆机夹刀具。2）手工刃磨钨钴类硬质合金（YG6）外圆刀、车孔刀，切断刀。3）手工刃磨高速钢（W6Mo5Cr4V2）内螺纹车刀。4）钻头为手工刃磨复合钻头，提高效率。5）铣腰槽使用高速钢￠2.5键槽铣刀。6）钻端面定位孔使用A1中心钻。7）动力辅助装置等。

2.4夹具设计

芯轴的形状和尺寸如图2所示。材料为45#钢，让位部分根据机床附件决定，该芯轴的设计，巧妙的利用零件与芯轴的螺纹配合来传递动力，并且可以按照图样要求使用动力头加工5×￠1孔。

3加工主要程序编制与说明

4加工薄壁零件的心得、体会和收获

1）粗加工钻孔时，使用复合群钻可提高工作效率。2）粗车外圆和孔后，精加工前程序中设有暂停，检查铝屑是否缠绕工件，以免影响加工质量造成表面粗糙度超差。3）粗车孔时，主轴每分钟1500转，进给量为F0.15,留精车采量0.2～0.3mm,精车孔时,主轴每分钟2000转,进给量为F0.1,一次走刀完成。4）车内螺纹时采用高速钢刀具，可进行微小进刀，例如精车螺纹最后一刀的吃刀深度为0.005mm。5）端面上￠1×5的小孔，中心钻先钻定位孔，更符合工艺性[4]。

5总结

1）理想的加工程序和加工方法不仅能保证加工出符合图样的合格薄壁零件，同时能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。2）数控机床是一处高效的自动化设备，要充分发挥数控机床的这一特点，就必须在编程之前正确合理的确定加工方案。3）数控机床加工过程中，在对具体薄壁零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，这样才能达到数控加工质量优、效率高和成本低的最终目的。

参考文献：

[1]邱言龙，王兵，刘继福.车工实用技术手册[M].北京：中国电力出版社，2010.

[2]周兰.数控车削编程与加工[M].北京：机械工业出版社2010.

[3]蒋建强，李友节.数控车床中、高级工技能考工实训[M].北京：电子工业出版社，2009.

[4]尹子兵.薄壁零件数控加工工艺优化方法[J].内燃机与配件，2018(23)：124-125.

作者：刘刚 单位：西安科技大学