淺談用常規(guī)設(shè)備加工微薄零件

任廣亮

摘要：對微薄套類零件的加工要求較高的技術(shù)操作，也是零件加工的重點環(huán)節(jié)，直接影響制造業(yè)的總體效率。本文總結(jié)了微薄零件加工的技術(shù)要點和難點，在反復(fù)試驗分析的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)微薄零件加工效率和質(zhì)量的建議和措施， 相比當(dāng)前所用加工技術(shù)，新微薄零件加工方案具有很突出優(yōu)勢和效果。

關(guān)鍵詞：常規(guī)設(shè)備；微薄零件；加工

隨著工業(yè)水平和技術(shù)的不斷提高， 許多加工零件正向微小型方向發(fā)展，且加工精度要求日益苛刻，機械加工必須做好應(yīng)對微薄加工挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。為了解決微薄零件加工技術(shù)難題， 本文深入到生產(chǎn)一線，與技術(shù)人員面對面探討應(yīng)對之策，并總結(jié)了一套行之有效的加工方法。

1.微薄零件加工難點分析

本文以某薄壁套類工件材料為例，其壁厚僅為0.4毫米，內(nèi)、外圓跳動范圍為0.03毫米。如果使用普通加工設(shè)備，會遇到很大困難，主要難點：

1.1. 難以保證表面質(zhì)量

刀具切削量與所受阻力成反比。在對超薄零件加工時，由于切削量小，刀具都是在擠壓零件，刀尖處作用力大，產(chǎn)生大量熱量，高溫會導(dǎo)致刀尖韌性降低而磨損損壞，且容易燒壞零件，最終導(dǎo)致零件作廢.

1.2. 在機床上裝夾工件困難

按照加工要求，在進(jìn)行最終加工時工件壁厚約為1.7毫米.如果使用卡盤卡爪直接固定工件，由于零件太薄，夾具夾力和切削力都會導(dǎo)致工件發(fā)生變形，最終成為廢件.如采用頂尖支撐， 將工件套于芯軸上后支承在車床前、后頂尖上進(jìn)行車削， 能夠大大降低工件所受外力。但由于零件壁薄，要在芯軸上進(jìn)行可靠的軸向和周向定位相當(dāng)困難.采用常規(guī)的軸肩、軸環(huán)、花鍵等定位方法都行不通.所以， 必須采用特殊的膠粘劑粘結(jié)的定位方法加以解決。

2 .主要技術(shù)措施

2.1. 用膠粘劑進(jìn)行化學(xué)粘合定位

如今，膠粘技術(shù)已在多個工程生產(chǎn)領(lǐng)域得到應(yīng)用。但由于受化學(xué)膠粘劑化學(xué)特性以及膠粘接合技術(shù)等因素的制約， 膠粘技術(shù)只局限于在加固粘合等加工場合。將膠粘技術(shù)應(yīng)用到微薄套類零件加工過程當(dāng)中，必須滿足以下幾方面的工藝要求：即膠粘工藝要盡量簡單易操作；保證主件能在芯軸上可靠膠粘定位； 加工完畢后工件能順利地從芯軸上分離.

根據(jù)上述要求， 通過反廈試驗、分析和篩選， 確定采用環(huán)氧聚酞胺膠粘劑對工件進(jìn)行粘合定位.其主要技術(shù)性能指標(biāo)為固化條件： 20～100 ℃ ；使用溫度： -150 ℃ 至80 ℃； 剪切強度： 20 ～ 30 0k g /c m ；剝離強度： . 2--3k g /平方厘米， 實際生產(chǎn)證明， 由于薄套與芯軸的粘結(jié)接觸面積相對較大， 粘膠在粘合固化后具有較高的強度， 具有很大的外力承受能力， 承載能力可達(dá)到加工要求， 并且具有抗沖擊、抗蠕變性能，韌性好等優(yōu)點.基本上滿足加工的要求.

2.2. 合理選擇和優(yōu)化切削用量

選擇科學(xué)合理的切削用量，是提高薄件零件加工效率、控制加工成本、保證加工精確度和工件表面質(zhì)量的有效途徑和方式。 有關(guān)刀具磨損理論證明，保持切削溫度不變的情況下，力具耐磨值會呈現(xiàn)一個最小值。在這個最小值狀態(tài)下， 切削用量為最優(yōu)值。切削路程最長， 生產(chǎn)率最高， 其最大值所對應(yīng)的切削踢度， 稱為最優(yōu)切削溫度.實驗表明， 各類刀具在切削各種工件材料時， 都會有一最優(yōu)切削溫度范圍。

在車削上述微薄套類零件時， 可將實驗得出的最優(yōu)切削溫度， 按加工條件和加工工藝要求選定參數(shù)值， 從而得出加工此類零件的切削用量最優(yōu)組合。實驗證明， 按照優(yōu)化組合加工微薄套類零件， 可大大提高勞動生產(chǎn)率和加工精度。

2.3.合理選擇刀具的幾何參數(shù)及加工條件

2.3.1.刀具幾何參數(shù)的合理選擇

通過加大刀具前角的方法，可顯著降低切削去的溫度；增加后角，可有效降低刀具與零件的摩擦力，從而提高刀具的使用壽命，控制切削溫度，提高加工表面質(zhì)量和刀具的耐用度。

2.3.2. 使用冷卻性能良好的切削液。在切削過程中， 使甩冷卻液， 是降低切削溫度，提高加工質(zhì)量的主要措施. 為了有效地降低切削溫度， 采用熱容量較大、導(dǎo)熱系數(shù)高的水溶劑冷卻液和乳化液， 采取大流量澆注方法，

2.3.3. 采用“ 死頂尖” 支承工件，在確定膠粘已固化之后， 芯軸兩端的頂尖孔由機床的前、后頂尖支承。當(dāng)采用“死頂尖” 支承時， 切削過程中， 工件芯軸的轉(zhuǎn)動， 不由機床主軸內(nèi)孔中的頂尖來帶動， 而是由空套在主軸前端的撥盤通過撥桿和雞芯夾頭來帶動.這種支承方式與“ 活頂尖”支承比較，可避免機床主軸的旋轉(zhuǎn)誤差導(dǎo)致工件加工誤差，從而提高薄壁零件的加工質(zhì)量。

3. 工藝方案設(shè)計

綜合上述分析結(jié)果，改進(jìn)后的薄件加工工藝，經(jīng)過多次試驗論證后，將該加工技術(shù)應(yīng)用到實際生產(chǎn)活動之中，收到了十分明顯的效果。經(jīng)本文總結(jié)和分析，將該工藝操作規(guī)范確定如下：

3.1.膠合： 首先要對零件粘貼處進(jìn)行表面清理，將污跡清除干凈，然后再進(jìn)行膠合工作。值得注意的是，膠層厚度在0. 06 ～ 0. 25 毫米之間時膠合效果最佳.膠粘工作完成后，保持常溫狀態(tài)一天，再進(jìn)行下一道工序；

3.2.外磨： 頂芯軸中心孔， 磨工件外圓至圖紙尺寸；

3.3.化膠： 將工件吊掛在恒溫箱內(nèi)， 加熱至140士10 ℃ ， 保溫3h 后置常溫下冷卻， 將工件從芯軸上取出；

3.4.清洗： 將工件浸泡在丙酮溶液中約3min ， 用干凈棉紙擦洗工件表面， 除去環(huán)氧聚酞胺劑， 整個零件加工過程完成

采用本工藝流程加工微薄套類零件， 加工質(zhì)量穩(wěn)定， 各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到有關(guān)規(guī)定要求.已經(jīng)在一些工廠投入實際應(yīng)用， 可以在有條件的工廠推廣

4.結(jié)束語

綜上所述， 微薄套類零件加工技術(shù)的改善，能夠有效改善機械加工行業(yè)總體質(zhì)量和效率。本文在反復(fù)試驗的基礎(chǔ)上， 創(chuàng)新性提出使用膠粘劑對薄套與芯軸進(jìn)行化學(xué)粘合定位的方法，有效解決了薄件零件加工難題。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷提高， 相信在不遠(yuǎn)的將來，薄件加工技術(shù)將會得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚志標(biāo).工業(yè)實用粘接方法匯總. 北京： 工業(yè)出版社， 2008.

[2]李勝利. 金屬切削技術(shù)研究.南昌： 南昌大學(xué)出版社， 2009.