淺談異形件零件“機械加工與電加工”的有機結合

劉志學,曾　立（湖南科技工業(yè)職業(yè)技術學院,湖南　湘潭　411207）

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淺談異形件零件“機械加工與電加工”的有機結合

劉志學,曾立
（湖南科技工業(yè)職業(yè)技術學院,湖南湘潭411207）

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，產(chǎn)品更新日新月異，基本的機械加工已然滿足不了零件的加工需求，在追求加工時間和考慮加工成本等問題上，機械加工與電加工早已悄然的相互聯(lián)系相互捆綁。特別是在軍品生產(chǎn)和研制過程中的異形件、薄壁件類等零件，采用電加工和機械加工相結合勢在必行。

關鍵詞：異形件; 線切割加工; 機械加工; 數(shù)控加工

0　引言

異形件、薄壁件的零件在普通機械加工過程中，因為零件壁厚很薄，剛性較差，在機械加工過程中切削力很容易使工件發(fā)生不可估量的變形，因而無法達到圖紙的技術要求；而電加工在加工過程中主要利用電腐蝕原理進行切割加工，加工過程中產(chǎn)生的切削力應力很小，加工后零件基本上變形量很小。為到達圖紙要求則利用機械加工和電加工相結合的方法進行零件的加工操作。

1　傳統(tǒng)的機械加工

傳統(tǒng)的加工主要依靠車、鉗、铇、銑、磨、鏜。以鉗工為核心，個人能力的局限性，過多人為因素的參與，使得生產(chǎn)的水平、效率和可靠性受到限制，管理也相當有難度。在精度和產(chǎn)品質(zhì)量也受到很大限制。人力要求多也是一個難題。

隨著機床設備和加工刀具的高速發(fā)展，切削加工在整個制造業(yè)中扮演著重要的角色，但也暴露出了一些問題:比如對硬質(zhì)材料的加工必須要經(jīng)過熱處理工藝，但是熱處理工藝又伴隨著相應的零件變形和內(nèi)應力的產(chǎn)生，后續(xù)必須要進行處理，較為麻煩。另外，對于復雜零件，異形零件，超薄零件等負面的加工也有很大的局限性，因此加工也比較麻煩。

2　電加工原理

電加工是利用電極與工件之間的放電腐蝕效應的一種加工方式，一般采用高頻脈沖回路進行放電。與傳統(tǒng)加工相比，其顯著特點有:加工精度高，能克服傳統(tǒng)加工對高硬度材料加工的缺點，“以柔克剛”，此外還能顯著提高加工效率和得到較好的表面質(zhì)量。

電加工主要適用于加工傳統(tǒng)機械切削加工難以加工或無法加工的材料。如淬火鋼、硬質(zhì)合金、耐熱合金等。因為材料的去除是靠放電熱蝕作用實現(xiàn)的；可加工特殊及復雜的零件。由于在加工過程中不受切削力，工件與工具間宏觀作用力很小，所以便于加工各種型孔、立體曲面、小孔、深孔、窄縫零件，而不受工件和工具剛度的限制；電加工可改變機械零件的加工工藝路線，由于加工時不受材料硬度、脆性等的影響，所以在淬火后進行加工，從而避免淬火過程中產(chǎn)生的熱處理變形；加工過程中脈沖電源的參數(shù)隨時可以調(diào)節(jié)，所以加工過程中，只需調(diào)整電參數(shù)即可切換粗、半精、精、超精加工；線切割加工可用于貴重金屬下料、窄縫切割、細微異形孔切割、上下異形切割等。

如圖1：加工制造如下零件，材料為2A12。

圖1

實例講述一下該零件的加工方法，通過分析零件結構，此零件用普通機械加工無法達到側面形狀和尺寸要求，另外該零件同時屬于異性件零件，并且薄厚只有4.5mm。普通的機械加工很難加工出來，并且成本極高。綜合分析該零件的結構特點和加工工藝，此零件需用到普通機械加工、數(shù)控加工和電加工三者有機結合。

（1）機械加工，在數(shù)控銑削過程中完全可以把單個零件銑削加工出來，但是成本比較高，用材也非常浪費，此時應考慮把機械加工和電加工相互結合起來加工制造此零件。因此可以考慮首先進行機械加工，首先下料外圓大于151（留出加工余量單邊3mm），再次以車為主，在普通車床上進行加工，對零件外形151和長度尺寸（留出數(shù)控銑削加工的夾位）進行控制；（2）數(shù)控銑削加工，在已經(jīng)加工的圓柱周圍銑削出導程2690的右旋螺旋，以及外形尺寸，并且對零件上的孔的位置進行鉆點，一共可以加工出26件產(chǎn)品，如圖2；（3）電加工，把半成品零件從圓柱上切割下來，利用線切割原理，夾持工件校正垂直度和平行度后，編制切割142的圓程序進行切割，得到多個半成品零件。從外圓位置上進行切割，控制走絲速度和切屑量，防止外圓發(fā)生變形；（4）最后進行鉗工鉆孔即可。由上分析可見，機械加工與電加工在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中得到廣泛應用，優(yōu)勢不言而喻。原材料得到了有效利用，零件的精度得到了控制，生產(chǎn)的速度和質(zhì)量得到了保障。雖然電加工在制作中起到了重要作用，但機械切削加工并不能被它所替代，工藝人員應根據(jù)不同的情況，合理安排應用這些方法，設計出切合實際的工藝規(guī)程。

圖2

圖3

隨著工業(yè)不斷更新和發(fā)展，普通機械加工已然不能滿足零件的設計要求和加工精度，單純的機械加工滿足不了零部件的加工精度，特別對于哪些復雜的零件需要先進設備進行加工的零件，只需要合理利用機械加工和電加工相結合的方法即可避免使用高端先進設備加工，這樣節(jié)約了加工成本提高了工作效率和進行效益。

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作者簡介：劉志學，湖南湘潭人，講師，研究方向：模具設計與制造。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.013