薄壁零件已日益廣泛地應用在各工業部門的產品上， 因為它具（jù）有（yǒu）重量輕、節材省料、節約能源、結構緊湊等特（tè）點。但薄壁（bì）零件在（zài）加工切削中是比較（jiào）棘手的問題（tí）， 因薄壁零件的剛性差（chà）， 加工容易變形（xíng）， 使零件的形位誤差增大， 很難保證零件的加工（gōng）質量。

     如（rú）圖1 所示的盤形薄壁零件， 是我公司為上汽KV6 型發動機（jī）開發配套（tào）的轉（zhuǎn）子式機油泵泵體， 其材（cái）料是（shì）YL112 鋁合金壓鑄件，也是公司車削加工難度較大的零件之一。由於產量大，質量要（yào）求高， 故我們對零件加工的工藝方（fāng）案進行了認真的研究， 分別對工件的裝（zhuāng）夾、刀具角度和切削用量的選擇， 以及程序的編製等方麵進行了試驗， 有效地解決了該零件加工過程中出現的變形和振紋， 保證了加工精度（dù）和質（zhì）量， 同時為加工此類薄壁零件提供了有效（xiào）的經驗和借鑒的（de）實例。

　　1. 零件結構及工藝性分析

    該盤形零件由不規則三角形構（gòu）成， 周邊大麵積的厚度隻有5mm, 中間最薄的部位僅有2. 5mm, 多處還有不規則的溝槽， 其最大旋轉直（zhí）徑（jìng）達335mm.這樣一種結構複雜， 壁薄不均， 而且麵積大的特殊零件， 其加工難度主要有以下（xià）兩點：

　　（ 1） 因零件麵大壁薄剛（gāng）性不足， 壓緊點和支（zhī）承點（diǎn）相對較遠， 在切削受力時， 容易產（chǎn）生塑性變形。

　　（ 2） 在切削時， 由於機床的自激振（zhèn）動， 斷續（xù）切削引起無規律的切削振動， 再加上夾具和（hé）外部其他的（de）機械振動， 以（yǐ）及因刀（dāo）具角度選擇不當等因素（sù）， 使得被（bèi）切（qiē）削（xuē）表麵產生振紋， 嚴重影響零件表（biǎo）麵的（de）加工質量。

　　2. 加工工藝

    該零件加工工藝路線： 壓鑄毛坯→表麵噴砂→鑽（zuàn）螺釘孔→粗、精車結合麵（miàn）和轉子孔→粗（cū）、精車背麵與圓台平麵孔→銑密封槽→檢測驗收等， 上述主要工序在數控車（chē）床和加工中心上完成。

　　在實施上述加工（gōng）步驟時， 應控（kòng）製工步的合（hé）理安排，有效地控（kòng）製工件在切削時出現的變（biàn）形， 以保證轉子（zǐ）孔（kǒng）的深度尺寸。應采（cǎi）用先粗後精、先近（jìn）後遠、內外交叉（chā）、基麵先行的原則進行， 即先粗車結合麵， 再粗車（chē）轉子孔，然後精車轉子孔， 最後精車（chē）結（jié）合麵， 采用這種交叉加工方法， 就可（kě）以減少熱應力變形的產生。

　3. 夾具（jù）結構和設計要點

    （1） 夾具結構圖 2 為關鍵（jiàn）工（gōng）序車夾具結（jié）構的示意圖。夾具主要由夾具（jù）體3、浮動支承柱4、彈簧5 和8、鎖緊螺釘6 和10、浮動支承釘7、中心浮動支承（chéng）9、頂（dǐng）壓支承柱12、倒錐內六角頭螺釘13、圓柱定（dìng）位銷2 和削邊銷1 等組成。

　　（2） 設計要點因零件生產批量大（dà）， 在數控車（chē）床上設置（zhì）了專用工裝， 夾具體3 上設有（yǒu）圓柱定位銷2 和削邊銷1.當工件11 安裝（zhuāng）在（zài）圓柱（zhù）定（dìng）位銷2 上時， 其背麵則靠實在三個頂壓支承柱12 的端麵（miàn）上， 隨（suí）即將倒（dǎo）錐內六角頭螺釘13 穿過工件11 上麵已經壓鑄好的錐孔（kǒng）內， 將工件11 裝夾在頂壓支承柱12 上（shàng）。但（dàn）螺釘頭端麵必須低於工件11 的加工平麵， 這是因為工件11 的定位麵短（duǎn），采用這種頂壓支柱的裝夾形式， 才會獲得好的效（xiào）果。為了防止加工時產生振動， 在頂壓支承柱12 的（de）三角弦線中部設有浮動支承釘7 與工件11 接觸， 然後將鎖緊螺釘6 擰緊， 同時還應檢查中心（xīn）浮動支承（chéng）9 與（yǔ）工件11 接觸情況， 並擰緊鎖緊螺釘10, 完成工件11 的裝夾， 才（cái）能進入加工程序。

　　1.削邊銷2.圓柱定位銷3.夾具體4.浮動支承柱 5、8. 彈簧 6、10.鎖（suǒ）緊螺釘 7.浮動支承釘 9.中心浮動支承 11.工件12.頂壓支（zhī）承柱13.倒（dǎo）錐內六角頭螺釘

　　4.刀具和切削條件的選擇（zé）

    （1） 選用適合工件特性的（de）刀具為 了滿足（zú）鋁合金加工特性， 粗車采用YD101 硬質（zhì）合金刀具， 精車時采（cǎi）用聚晶金剛石刀具。其刀具角（jiǎo）度是前角5°~20°， 後角4°~12°， 主偏（piān）角30°~90°， 粗車刀具取小值， 精車（chē）刀具取大值， 以發揮粗精加工刀具的切削功能， 保證加工質量的穩定性。

　　（2） 切削用量的選擇切削力的大小與切削用量密切相關， 在試驗（yàn）中發現： 和進給量同時（shí）增大後， 由於（yú）切削力增大（dà）而工件變形也增大； 減小背吃刀量增大進（jìn）給量時， 其切削力反而有所下降， 但零（líng）件加工表麵的切削殘（cán）留麵（miàn）積增大， 表麵粗糙度值增大。所以（yǐ）， 在加工該鋁合金（jīn）泵體（tǐ）時， 精加工采用（yòng）的背吃刀量a p = 0. 08 ~0. 15mm,進給量f = 0. 1 ~0. 15mm/ r, 切削速度vc = 60 ~120m/min.

　　（3） 切削液選用調配根 據該（gāi）工件材（cái）質以及刀具等因素綜合考慮， 選用乳化液， 采用濃度較高的配比。

　　現場調配時， 用手指蘸上己調（diào）配的切削液， 雙指接觸離開時（shí）能產生拉絲現象即可（kě）。這樣調配的切削液滲透力強， 使刀具與工（gōng）件間形（xíng）成一層潤滑膜， 減輕切屑與刀（dāo）具的摩擦和粘結程度， 提高了零件表麵加工質量。

　　5. 程編技巧

    在零件加工時， 應合理（lǐ）利用數控車床的特殊（shū）功能來提高零件的加工精度。為了使零件端麵加工獲得一（yī）致的（de）表麵（miàn）粗糙（cāo）度， 利用數控車（chē）床的恒線速功能G96 指令， 通過計算刀具距離工（gōng）件中心（xīn）的位置來改變主軸轉速， 使（shǐ）工件瞬間位置與切削刃保持恒定線速度（dù）的關係， 以求達到整（zhěng）個加工表麵的（de）高質量水平。如果在零件端麵車削過程中出現變形現象， 在掌（zhǎng）握規律（lǜ）後還可（kě）以利用數控車床的兩（liǎng）軸聯動功能來進行削錐補償， 達到零（líng）件（jiàn）表麵的平麵度要求。

　　6. 結語

    盤形薄壁零件加工的刀具配備和切削要素以及切（qiē）削液的選擇， 是保證產品加工質量的重要基礎。隻（zhī）要在施工前充分了解工件材料的特性， 零件裝夾的工藝特性，製定（dìng）合理的工藝步驟和操作方法， 並（bìng）找出工藝係統中（zhōng）因切削影響工件變形， 產生波紋等（děng）質量（liàng）問題的因素， 並調整修正切削參數， 同時利（lì）用數（shù）控車床的特殊功能， 就一定能（néng）夠使零（líng）件加工表麵達到高質量水（shuǐ）平（píng）。機床（chuáng）夾具配置的好（hǎo）壞對零件加工質量起到舉足（zú）輕重的作用， 該夾具根據零件的特殊形狀， 將定位、支承、壓緊和浮動減振等構件設計成柱式結構， 其（qí）剛度能完全滿足（zú）產品加工的質量要求， 而且加工（gōng）效率比較高。