傳統(tǒng)切削方法加工薄壁零件

孔德鏗

摘要：薄壁零件早已應(yīng)用在軍工行業(yè)，但它存在剛性弱、易變形等特點(diǎn)，加工質(zhì)量難以控制。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的切削加工方法的改進(jìn)，采取增加支撐塊，設(shè)置夾具方案策略，達(dá)到較好的加工精度要求。

關(guān)鍵詞：薄壁零件;軍工行業(yè);增加支撐塊;設(shè)置夾具

中圖分類號(hào)：TG506.7+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）11-0127-02

0? 引言

近期接到加工任務(wù)，軍工移動(dòng)電源鋁殼體上下蓋。如圖1、圖2所示。

根據(jù)圖紙分析該產(chǎn)品屬于薄壁殼體，壁厚只有1mm，由圖紙可看出很多地方需要用到小刀，最小的地方要用到D1的立銑刀，由于刀具小，而且加工深度深，所以在調(diào)試當(dāng)中遇到不少麻煩，在實(shí)踐中慢慢摸索改進(jìn)，最終提高了生產(chǎn)效率和提升了加工質(zhì)量。

該產(chǎn)品由于該訂單數(shù)量不大，綜合成本考慮，選擇實(shí)心材料加工，用平口虎鉗裝夾。

1? 上蓋加工工藝安排

①加工外形及型腔。②反面加工。③兩個(gè)側(cè)面加工及刻字。④去毛刺。⑤表面黑色噴砂氧化。

2? 加工程序編制：外形及型腔加工

2.1 加工外形

選用D16白鋼波刃銑刀，開(kāi)粗其實(shí)就是把多余的毛坯盡快的切除掉，在保證夾緊力足夠，和刀具能承受的前提下，盡量快走刀量，大背吃刀量這樣才能提高效率，外形銑削，在這里選擇每層被吃刀量2.5mm，進(jìn)給F2000，轉(zhuǎn)速S2000。

2.2 內(nèi)腔開(kāi)粗

選用D16波刃銑刀，在這里選擇型腔銑削環(huán)切。

在加工過(guò)程中，開(kāi)粗與半精加工都很順利，沒(méi)有遇到什么問(wèn)題，就是精加工側(cè)邊的時(shí)候，因?yàn)楣战翘幍膱A角是R0.5，所以要選擇D1的立銑刀，加工深度12.5mm，對(duì)于D1的立銑刀要加工12.5mm深，那可想而知它的難度，開(kāi)始直接用1mm的銑刀清角，由于刀具小，加工深度深，所以每層加工了量很少，進(jìn)給速度也給得比較慢，然而這樣刀具還是會(huì)經(jīng)常斷，這樣加工效率非常低，加工成本隨著也高了。

在加工過(guò)程當(dāng)中仔細(xì)觀察斷刀的原因，發(fā)現(xiàn)機(jī)床加工到拐角的地方會(huì)有輕微的震動(dòng)感，通過(guò)反復(fù)分析，是因?yàn)楣战翘幱嗔窟^(guò)多，刀具過(guò)長(zhǎng)，所以導(dǎo)致刀具斷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后立馬想辦法解決，首先在拐角處用2mm鉆頭與鉆孔，把大部分余量去除掉，再用1.5mm的銑刀加工拐角處，最后在用1mm的銑刀加工到位，這樣刀具就不會(huì)斷了，刀具進(jìn)給速度也可以提上去了，這種方法多加了兩把刀具，加工時(shí)間反而減少了，從而有效的提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

2.3 反面加工

該產(chǎn)品外觀要求比較嚴(yán)，且壁薄，加工反面的時(shí)候很容易發(fā)生震動(dòng)，直接用虎鉗放墊鐵裝夾很容易變形，只能輕輕夾緊，所以在加工過(guò)程中不敢大被吃刀量，進(jìn)給速度也要慢，在加工過(guò)程中產(chǎn)品很容易打飛掉，且在用飛刀加工背面的時(shí)候很容易發(fā)生震動(dòng)，在產(chǎn)品表面出現(xiàn)震紋，出現(xiàn)廢品率高。

工藝夾具改進(jìn)，用虎鉗裝夾，把原裝虎鉗口拆下，自己加工兩塊鋁鉗口，在鋁虎鉗口切一個(gè)臺(tái)階，這樣可以避免產(chǎn)品周邊夾傷，鉗口加工臺(tái)階就省去了墊鐵，換工件時(shí)，用氣槍吹鋁銷的時(shí)候就不用擔(dān)心墊鐵會(huì)吹的亂動(dòng)了。

第一道工序已經(jīng)把型腔掏空了，如果直接夾的話會(huì)出現(xiàn)變形。所以在反面的時(shí)候需要設(shè)計(jì)夾具，跟內(nèi)腔一樣大的支撐塊（如圖3）。做兩個(gè)一樣的支撐塊，這樣可以換著用，機(jī)床在加工的時(shí)候，操作人員可以把另外一個(gè)支撐塊安放到產(chǎn)品里去，等機(jī)床加工完，馬上可以拿著裝夾，這樣可以更有效的提高機(jī)床效率，在裝夾的時(shí)候把支撐塊放進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)腔，起到一個(gè)支撐作用，支撐塊的兩個(gè)平面一定要平行，要不然加工的時(shí)候產(chǎn)品會(huì)傾斜，從而導(dǎo)致產(chǎn)品不平。把支撐塊放進(jìn)內(nèi)腔隨便怎么夾產(chǎn)品都不會(huì)變形，在加工背面飛平面的時(shí)候也不會(huì)出現(xiàn)震動(dòng)了。

2.4 側(cè)面加工

根據(jù)圖紙可看出側(cè)面加工的圖素不多，加工四方槽，及側(cè)邊刻字，背面加工的時(shí)候要用夾具才能更快更精的加工出產(chǎn)品，而側(cè)面也同樣要用到夾具才能保證產(chǎn)品的精度，所以在加工側(cè)面的時(shí)候也設(shè)計(jì)了一個(gè)夾具（圖4）。

很多時(shí)候其實(shí)時(shí)間就是金錢，所以我在這方面特別注重時(shí)間，不過(guò)在做加工中心的時(shí)候，加工時(shí)間是重要，但加工質(zhì)量更重要，在保證加工質(zhì)量的前提下，要用最快的加工工藝完成加工，從而提高加工效率，所以在調(diào)試好機(jī)床，在加工裝夾過(guò)程中，我還會(huì)細(xì)心觀察，從而發(fā)現(xiàn)這個(gè)側(cè)面夾具在裝夾工件的時(shí)候比較麻煩，裝夾時(shí)間比較長(zhǎng)，因?yàn)榇斯ぱb是固定在虎鉗上的，每次做好產(chǎn)品拿下來(lái)的時(shí)候，虎鉗需要打開(kāi)比較寬的距離才能把產(chǎn)品拿出來(lái)，打開(kāi)距離要大于產(chǎn)品高度。

另外還有夾具與產(chǎn)品配合比較吻合，所以在裝工件上去的時(shí)候稍有點(diǎn)傾斜都裝不進(jìn)去，每次在裝工件的時(shí)候的要花費(fèi)比較長(zhǎng)的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題后，馬上研究怎么改這個(gè)工裝夾具。

改進(jìn)方法其實(shí)很簡(jiǎn)單，是開(kāi)始把問(wèn)題復(fù)雜化了，有的時(shí)候最簡(jiǎn)單的方法也是最好的方法，其實(shí)加工側(cè)面根本不用去做夾具，用第二道工序的夾具就可以（如圖5），這樣虎鉗只要松開(kāi)一點(diǎn)點(diǎn)就可以把產(chǎn)品拿出了，大大的提高了加工效率（圖6）。

3? 結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)中我們會(huì)遇到很多因素導(dǎo)致加工變形，可以聯(lián)想到有加工工藝、夾具、刀具方面的問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后可以從調(diào)整最佳切削參數(shù)，重新裝刀保證刀具的擺動(dòng)，合理的更換與添加刀具，保證其加工的穩(wěn)定性。修正夾具，減少或避免工件裝夾面的受力集中點(diǎn)。優(yōu)化粗、精工序，粗加工后松夾、換夾，裝夾力度也會(huì)影響加工效果，等等一個(gè)個(gè)問(wèn)題解決。原理相通我們要的是需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，類比推理，舉一反三，不斷轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)思路，萬(wàn)變不離其宗，分析優(yōu)化加工工藝，設(shè)計(jì)裝夾夾具，工序基準(zhǔn)集中原則，保證尺寸精度和形位公差，優(yōu)化編程及刀具選擇。我們應(yīng)該注重理論與實(shí)際的結(jié)合，把理論知識(shí)深入運(yùn)用到實(shí)際中去，從而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題，吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高獨(dú)立分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

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