薄壁零件已日益廣泛地應用在各（gè）工業部門（mén）的產品上， 因（yīn）為它具有重量輕、節材省料、節約能源（yuán）、結構緊（jǐn）湊等特點。但（dàn）薄壁零件在加工（gōng）切削中是比較棘手的問（wèn）題， 因薄壁零件的剛性差， 加工容（róng）易變形， 使零件的形位誤差增大， 很（hěn）難保證零件的加工質量。

     如圖1 所示的盤形薄壁零件， 是我公司為上汽KV6 型發（fā）動（dòng）機開發配套的轉子式機油泵泵體， 其材料是YL112 鋁合金壓鑄件，也是公司車削加工難度（dù）較大的零件之一。由於產量大（dà），質量要求高， 故我們對零件加工的工（gōng）藝方案進行了認真（zhēn）的研究， 分別（bié）對工件的裝（zhuāng）夾、刀具角（jiǎo）度（dù）和切削用量的選擇， 以及（jí）程序的編製等方麵進行（háng）了試驗（yàn）， 有效地解決了該（gāi）零件（jiàn）加工過程中出現的變形和振紋， 保證了加工（gōng）精（jīng）度和質量， 同時（shí）為加工（gōng）此（cǐ）類薄壁零件提供了有效（xiào）的經驗和借鑒的實例。

　　1. 零件（jiàn）結構及工藝性分析

    該盤形零件由（yóu）不規則三（sān）角（jiǎo）形（xíng）構成， 周邊大麵積（jī）的（de）厚度隻有5mm, 中間最薄的部位僅有2. 5mm, 多（duō）處還有不規則的溝槽， 其最大旋轉直徑達335mm.這樣一種（zhǒng）結構複雜， 壁薄不均， 而且（qiě）麵積大的（de）特殊零件， 其加工難度主要有以下兩點：

　　（ 1） 因零件（jiàn）麵（miàn）大壁薄剛性不足， 壓緊點和支承點相對較遠， 在切削受力時， 容（róng）易產生塑性變（biàn）形。

　　（ 2） 在切削時， 由於機（jī）床的自激振動， 斷（duàn）續切削引起無規律的切削振（zhèn）動， 再加上夾具和外部其他的機械振（zhèn）動， 以及因刀具角度選擇不（bú）當等因素， 使得被（bèi）切削表麵產生振紋， 嚴重影響零件表麵的加工質量。

　　2. 加（jiā）工工藝

    該零件加工工藝路線： 壓鑄毛坯→表麵噴砂→鑽螺釘孔→粗、精車結合麵和轉子孔→粗、精車背麵與圓台（tái）平麵孔→銑密封槽→檢測驗收等， 上（shàng）述主要（yào）工序在數控車床和（hé）加工中心（xīn）上完成。

　　在實（shí）施上述加工（gōng）步驟時， 應控（kòng）製工步的合理安排，有效地控製工件在切削時出現的變形， 以保證轉子孔的深度尺寸。應采用先粗（cū）後精、先近後遠、內外交叉、基麵先行的原則（zé）進行， 即（jí）先粗（cū）車結合麵， 再粗車轉子孔，然後精車轉（zhuǎn）子孔， 最後精車結合麵， 采用這種交叉加工方法， 就（jiù）可以減少熱應（yīng）力（lì）變形（xíng）的產生。

　3. 夾（jiá）具結構和設計要點

    （1） 夾具結構圖 2 為關鍵工序車夾具結構的示意圖。夾具主要由夾具體3、浮動支（zhī）承（chéng）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9、頂壓支承柱12、倒（dǎo）錐內六角頭螺（luó）釘13、圓柱定位銷2 和削邊銷1 等組（zǔ）成。

　　（2） 設計要點因零件生產批量大， 在數控車床上設置了專用工裝， 夾具體（tǐ）3 上設有圓柱定位銷2 和削邊銷1.當工件11 安裝（zhuāng）在圓柱定位銷2 上時， 其背麵（miàn）則靠實在（zài）三個頂壓支承柱12 的端麵上， 隨即將倒錐內六角頭螺釘13 穿過工件11 上麵已經壓鑄（zhù）好的錐孔（kǒng）內， 將工件11 裝夾在頂壓支承柱12 上。但螺釘頭端麵必須低於（yú）工件11 的加工平麵， 這是因為工件11 的（de）定位麵短（duǎn），采用這種頂壓支（zhī）柱（zhù）的裝（zhuāng）夾形式， 才會獲得（dé）好的效果。為（wéi）了防止加工（gōng）時產生（shēng）振動， 在頂壓支（zhī）承柱12 的三角弦線中部設有浮（fú）動支承釘7 與工件11 接觸， 然後將鎖緊螺釘6 擰緊， 同（tóng）時還應檢查中心浮動支承9 與工（gōng）件11 接（jiē）觸情況， 並（bìng）擰緊鎖緊螺釘10, 完成工件（jiàn）11 的裝夾， 才能進入加工程序。

　　1.削邊（biān）銷2.圓柱定位銷3.夾（jiá）具體4.浮動支承柱 5、8. 彈（dàn）簧 6、10.鎖緊螺釘 7.浮動支承釘（dìng） 9.中（zhōng）心浮動支承 11.工件12.頂壓支承柱13.倒錐內六角頭螺釘

　　4.刀具和切削條件的選擇

    （1） 選用適合工件特性的刀具（jù）為 了滿足鋁合金加工特性， 粗車（chē）采用YD101 硬質合金刀具， 精車時（shí）采用聚晶金剛（gāng）石刀（dāo）具。其刀（dāo）具角度是前角5°~20°， 後角4°~12°， 主偏角30°~90°， 粗車刀具取小值， 精車刀具取大值， 以發揮粗精加工刀具的（de）切削功能， 保（bǎo）證加（jiā）工質量的穩定性。

　　（2） 切削（xuē）用量的選擇切削力的大小與切削用量密切相關， 在試（shì）驗中發現： 和（hé）進給量同時增大後， 由於切削力增大而工件變形也增大； 減小背吃刀量增大進給量時（shí）， 其切削力反而有所下降， 但零件加工表麵的切削殘留麵積（jī）增大， 表麵粗糙（cāo）度值增大。所以， 在加工該鋁合金泵體時， 精加工采用的背吃刀量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（yè）選用調配（pèi）根 據該工件材（cái）質以及刀具等因素綜合考慮， 選用乳化液， 采用（yòng）濃度較高的配比。

　　現場調配時（shí）， 用手指蘸上（shàng）己調（diào）配的切削液（yè）， 雙（shuāng）指接（jiē）觸離開時能（néng）產生拉（lā）絲現象即可。這樣調配的切削液滲透力強， 使刀具與工件間（jiān）形成一層潤滑膜， 減輕切屑與刀具的摩擦（cā）和粘結程度， 提高了零件表麵加工質（zhì）量。

　　5. 程編技巧

    在零件加工時， 應（yīng）合理利用（yòng）數（shù）控車床的特殊功能來提高（gāo）零件的加工（gōng）精度。為了（le）使零件端麵加工獲得一（yī）致的表麵粗糙度， 利用數控車（chē）床的恒線速功能G96 指令， 通過計算刀具距（jù）離工件中心的位置來改變主軸轉速， 使工件瞬間位置與切削刃保持恒定線速度的關係， 以求達到整個加工表麵的高（gāo）質量水（shuǐ）平。如果在零件端麵車削過（guò）程中（zhōng）出現變形現象， 在掌握規律後還可以利用數控車（chē）床的兩軸聯動功能來進行（háng）削錐補償， 達到（dào）零（líng）件表麵的平麵度要求。

　　6. 結語

    盤形薄壁零件加工的刀具配備和切削要素以及切削液的選擇， 是（shì）保證產品加（jiā）工質量的重要基礎。隻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，製定合理的工藝步驟和操作方法， 並找出工藝係統中因切削影響工件變形， 產（chǎn）生波紋等質量問題的因素， 並調整修正切削參數， 同時利用數控（kòng）車床的特殊功能， 就一定能夠使零件加工表麵達到高質量水平。機床夾具配置的（de）好壞（huài）對零件加工（gōng）質量起到舉（jǔ）足輕重的（de）作用， 該夾具根據零（líng）件的特殊形狀， 將定位、支承、壓緊（jǐn）和浮（fú）動減振等構件設計成柱式結構， 其剛度能完全滿（mǎn）足產品加工的質量要求， 而且加工效率比較高。