試論薄壁套的加工工藝與夾具設(shè)計

昝艷輝

摘要：我國的零件制造業(yè)有著快速的發(fā)展，在社會不斷進步的背景下，零件的功能與種類不斷增加，這也給零件加工機械與工藝的應(yīng)用帶來了一定的新要求。其中，薄壁套零件在目前階段下有著諸多應(yīng)用，在進行生產(chǎn)與加工的過程中對工藝及器具的要求較高、為了確保薄壁套零件生產(chǎn)后能夠安全應(yīng)用，在加工工藝與夾具的設(shè)計中一定要重點改良，確保在提高生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上保證生產(chǎn)質(zhì)量，確保薄壁套零件能夠在當前的發(fā)展與生產(chǎn)中起到重要的作用。因此，本文就關(guān)于薄壁套的加工工藝及夾具的設(shè)計展開研究與分析。

關(guān)鍵詞：薄壁套;加工工藝;夾具設(shè)計

薄壁套零件，在當前的諸多行業(yè)的生產(chǎn)中均有著重要的應(yīng)用。但是，在進行薄壁套零件加工的過程中，由于該零件的剛性差，容易發(fā)生變形，使得零件在加工的過程很容易出現(xiàn)零件損毀、無法使用的情況發(fā)生。在生產(chǎn)該零件的過程中，造成大量零件損毀，除了會提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本以外，還會提高資源的利用率，與當前的綠色生產(chǎn)觀念有著一定的差距。因此，在進行實際生產(chǎn)的過程中，需要改變加工工藝與夾具的設(shè)計，確保在進行薄壁套零件生產(chǎn)的過程中能夠具有質(zhì)量又有效率。

一、薄壁套加工過程中存在的問題

在進行薄壁套零件加工的過程中，存在諸多影響生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量的問題。首先，薄壁套零件本身柔性大，在加工的過程中很容易受到加工中力的影響，導致零件發(fā)生不應(yīng)有的形變，導致零件無法正常使用。第二，零件在加工的過程中，由于零件過于薄，會導致零件出現(xiàn)不同頻率的抖動情況，導致加工出來的零件尺寸上存在較大差異，影響零件的生產(chǎn)質(zhì)量。特別是在切削力的影響下，零件很容易發(fā)生抖動或者是震動的情況，會導致零件在震動力的作用下出現(xiàn)形變，導致零件喪失使用價值。第三，零件在加工的過程中，需要不停的削薄，在這一工作步驟下，零件會受到摩擦力的作用，出現(xiàn)發(fā)熱，發(fā)燙的情況，如果是膨脹系數(shù)較大的零件材料，在生產(chǎn)的過程中還會出現(xiàn)膨脹情況，導致零件卡死到夾具上，無法完成基本的生產(chǎn)。

二、薄壁套零件的加工工藝

在進行薄壁零件加工的過程中，為了避免零件出現(xiàn)變形或者是卡死到夾具上的情況發(fā)生，在實際加工操作中，一般需要采取以下措施。首先，為了減少熱變形給零件加工帶來的影響，在進行零件加工的過程中可以采用分階段加工的方式進行零件加工。分階段加工指的是在零件加工的不同階段進行分批次加工，一個零件在被加工的過程中需要涉及到諸多工序，每個工序獨立完成，能夠減少在加工過程中零件發(fā)熱的情況，進而可以避免零件熱效應(yīng)導致的零件變形情況發(fā)生。另外，在解決因夾具問題導致的零件變形過程中，需要通過改變夾具的設(shè)計原理的方式進行問題的解決。在夾具設(shè)計的過程中，夾具的接觸面可以和采用軸向加緊夾具，這樣的夾具設(shè)置，能夠減少夾具產(chǎn)生的力作用到零件上，進而可以減少零件變形的概率。同時，在加工刀具選擇的過程中，利用集合參數(shù)和選用合理的切削力，還能夠避免零件在加工過程中出現(xiàn)形變的情況。

在實際應(yīng)用的過程中，還需要結(jié)合零件的尺寸與壁的厚度進行實際應(yīng)用。例如，在加工一個45號無縫鋼管的過程中，其外圓的直徑為d640-0.06毫米，內(nèi)直尺寸為d600+0.03毫米。該零件的壁厚度2毫米，長度需要達到40毫米。在該零件加工的過程中，對直徑及表面的要求均很高，需要采用科學的加工方式進行實際加工。在機械加工工藝的選擇上，首先需要選用三爪卡盤裝夾作為夾具，該夾具的在加工零件的過程中能夠粗車零件各直尺寸留1毫米。其次，在工刀具的選取上，需要選用鏜孔刀半精車和橫刃車進行零件的加工。第三，在加工完成后，需要將零件上的毛刺和倒角去除掉。第四，該零件的長度為40毫米，在加工完成后還需要截取40毫米的長度。有上述實踐操作可以發(fā)現(xiàn)，在實際加工的過程中，采用了可脹錐度套脹緊夾具夾薄壁套進行零件的加工，并且使用了精車刀和橫刃精車刀作為加工的主要刀具。

三、專業(yè)夾具的結(jié)構(gòu)和使用方法

專業(yè)夾具在使用的過程中，分為粗加工和精加工分開的原則進行加工。在實際加工的過程中，一般采用的是先粗車，在半精，最后再進行精車加工。在結(jié)合零件的加工工藝進行實際加工工藝的分析，在進行夾具選取的過程中，選用的傳統(tǒng)夾具很難確保夾具的力度掌控合理，很容易出現(xiàn)損毀零件的情況，或者是導致加工精確度難以得到保障。此時，為了避免這一問題的出現(xiàn)，在進行夾具設(shè)計的過程中，設(shè)計出了可脹錐度套緊夾具。該夾具在使用的過程中，能夠隨著零件加工中產(chǎn)生的力度進行力度的調(diào)節(jié)，進而避免了零件加工中夾具損毀零件的情況發(fā)生。

在該零件的組成結(jié)構(gòu)中，主要有錐度心軸、可脹錐度套、彈簧、鎖緊螺母、墊圈等基本結(jié)構(gòu)組成。在進行該夾具設(shè)計的過程中，在實際安裝的過程中，需要將這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)使用莫氏6號圓錐柄安裝到車床上，并使用螺栓桿將其拉緊，確保能夠滿足成產(chǎn)需要。在實際使用的過程中，首先需要確保脹錐度套沿圓周能夠均勻地展開，也就是確保夾具能夠正常夾住零件。為了確保加工零件的精準度得以保障，在零件加工結(jié)束后，只需要將鎖緊螺母松開即可，在力的作用下，可脹錐度套就可以在彈簧彈力的作用下向右方移動，并產(chǎn)生徑直縮緊的力，在這樣的情況下就能夠?qū)⒘慵∠隆?/p>

四、可脹錐度套零件的設(shè)計

可脹錐度套是確保薄壁套零件加工能夠正常合理的關(guān)鍵，在進行該結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要重點控制可脹錐度套的漲開與收縮，可脹錐度套的漲開與收縮直接影響到夾具對零件的加緊與放松，是進行零件加工過程中的核心步驟。在可脹錐度套設(shè)計的過程中，一般會設(shè)計有6條對稱分布的槽孔，并且結(jié)合錐度的心軸進行漲開與收縮的控制，實現(xiàn)在加工零件的過程中加緊零件。

五、加工參數(shù)的選擇

選擇合適的加參數(shù)，同樣是確保零件加工能夠科學合理的關(guān)鍵。在加工參數(shù)選擇的過程中，主要分為切削用量的選擇和刀具參數(shù)的選擇。首先，在切削用量的選擇中，需要重點對切削用量的三要素進行合理選擇，減少切削力給零件帶來的變形情況。另外，在刀具參數(shù)的選擇中，需要重點把控的是刀具的角度與刀鋒的鋒利程度。通過調(diào)整刀具角度的方式，能夠降低加工過程中塑性形變的發(fā)生概率，可以提高零件加工質(zhì)量。另外，通過改善切削刀具的鋒利程度，能夠改善所加工零件的薄厚程度，可以改善零件質(zhì)量。

總結(jié)

在進行薄壁套零件加工的過程中，為了避免零件加工精準度不夠，或者是出現(xiàn)零件損毀的情況，采用本文研究的可脹錐度套夾具進行加工有著一定的優(yōu)勢，希望能給薄壁套零件加工帶來有利影響。

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