大長徑比薄壁鋁管件( 長徑比大於10，壁厚小於3 mm) 廣泛應用在（zài）直升機上，其材料的性能和加工質量關係著直升機功能的發揮。鋁材具有質量輕（qīng）、剛性不足、易變（biàn）形。鋁材隻能車削加（jiā）工，不能采用磨削。對大長徑比薄壁鋁管件，其毛坯一般采用（yòng）定製的專（zhuān）用管材，其車削質量不僅取決於管材質量，也取決於管材的裝夾（jiá）方（fāng）式、車削方法等（děng）。結合作者多年的加工經驗（yàn），介紹了一種典型的大長徑比薄壁鋁管件車削加工方法（fǎ），可供有關同（tóng）行參考。

      1 鋁管件的結（jié）構技（jì）術要求及其工藝難點

      1.1 結構技術要求

      管件具有大的長（zhǎng）徑（jìng）比( 大於17) ，壁厚1. 6 ～ 2. 5mm，長1 600 mm，材（cái）料為合金鋁材，其原（yuán）材料用鋁管材。管件的結（jié）構技術要求如（rú）圖1 所示。兩（liǎng）端支口（kǒu）孔尺寸精度高且有同軸度要求，外圓對兩端（duān）支口孔有跳動（dòng）要（yào）求且尺寸公差也要求較（jiào）高，壁（bì）厚尺寸控製不僅與車削有關也（yě）與（yǔ）管材的質量有關。

      1.2 工藝技術難點

      管件壁薄、長（zhǎng）徑比大，剛性（xìng）差，極易變形（xíng），裝夾困（kùn）難，對原材料鋁管（guǎn）材的要求高，技術要求高，受加工（gōng）檢測（cè）環境影響（xiǎng）大（dà）。

      2 對鋁管材的要求

      鋁管材的質量直接影響到管件的車（chē）削質量，如壁厚、橢圓（yuán）、尺寸、跳動、變形情況等等。因此鋁管（guǎn）材必須在下麵幾方（fāng）麵滿足一定要求: 橢圓度、直線度、壁厚尺寸控製、應力全部釋放（fàng）、局部非圓周方向傷痕允（yǔn）許0. 025 mm、不允許有大的彎曲及扭曲變形等等（děng）。

      鋁管材具體要求如圖2 所示。

      3 工藝設計及具體實施（shī）方式（shì）

      此管件（jiàn）用在（zài）某直（zhí）升機上，是尾傳部件的主要零件，其它零件直接（jiē）或間接（jiē）通過膠接和機械組合在（zài）此管件的兩端（duān），部件（jiàn）要求動（dòng）平衡且不平衡值要求小，因此管（guǎn）件的製造質量關係到（dào）整（zhěng）個部件的質量。根（gēn）據對管件的結構特點及工藝技術分（fèn）析，結合以往加（jiā）工（gōng）經驗（yàn），要求管件必需一次安裝（zhuāng）加工完成。為此，作者從機床選用、夾具設計製造及裝夾方式、刀具選用、切削參數、環（huán）境要求、過程控製等幾方麵確定製（zhì）定工藝方案及其實施方式。

       3.1車床的選用及其準備

      普通車（chē）床的精度難以滿足產品的加工要（yào）求，必須選用精密（mì）普通車床或精密數控車床。所選用的車床主軸跳（tiào）動要（yào）在0. 005 mm 以內，Z 軸導軌直線度要求（qiú）在1 000 mm 範圍內（nèi）不大於0. 015 mm，並與（yǔ）機床主軸軸心線平行，走刀無爬行現象。機床尾頂尖采用活動（dòng）頂尖，其運（yùn）轉靈活（huó）且旋（xuán）轉跳動不大於0. 01 mm。每批次車（chē）削前應車60°專用前頂尖（jiān）( 用卡盤裝夾) ，車削好（hǎo）後不鬆開，以確保此頂尖跳動及與尾（wěi）頂尖同心。

      3.2夾具設計

       ( 1) 由於零件（jiàn）隻能一次安（ān）裝（zhuāng）加工完成，因此夾具考慮采用車（chē）工（gōng）心棒式樣，且（qiě）滿足下列要求: 質量（liàng）輕，剛性好，必須經過動平衡和（hé）靜平衡試驗，裝夾零（líng）件方便、可靠。

       ( 2) 心棒主體采用鋼管，兩端采用（yòng）中心孔（kǒng）作為支承基準裝在車床前後頂（dǐng）尖上。心棒上均布5 個定位套，定位套與心棒無隙滑合，定位套（tào）外圓根據（jù）鋁管材的（de）實際孔徑配0. 01 ～ 0. 04 mm 間隙，定位套腹板（bǎn）上沿圓周鑽均布6 個孔，便於蠟能順利流動並灌滿。心棒簡圖如圖3 所示。

      3. 3 鋁管材的裝夾（jiá）方式

      鋁管材的裝（zhuāng）夾方式直接影響到管（guǎn）件的（de）車削質量，這一過程是關鍵。管材（cái）采用灌蠟安裝固定，所選（xuǎn）用的蠟不能是純淨的蠟，必須（xū）參入一定量的防（fáng）滑（huá）顆粒，以增加摩擦阻力，滿足車削力及離心力的需要。所灌蠟（là）的（de）濃度、加熱溫度、灌蠟的速度要掌控好。安（ān）裝前以車（chē）床前後頂（dǐng）尖支承心棒（bàng）中心孔檢查心棒測量基準跳動不大於0. 015 mm，鋁管安裝在心棒上灌蠟前後應在加工車床（chuáng）上（shàng）檢查其（qí）均（jun1）布（bù）5 個截麵跳動不大於（yú）0. 12 mm。

      3.4 車刀的（de）確定

      刀具材料及其切削角、刀尖角（jiǎo）、刀尖圓角影響車（chē）削的切削力大小和粗糙度，粗車使用硬質合（hé）金90°偏刀及鏜刀，精車使用人造金（jīn）剛石車刀，刀尖圓角一般（bān）取R0. 2 ～ 0. 4。

      3.5 切削參數的確定

      零件固定是靠蠟的（de）摩擦力（lì）實現的，也靠摩擦力抵消切削力，因此切削力必須要小。通過對國產鋁材和進口鋁材車削狀況的對比，從車削過程中切削熱的多少和變化、刀具磨損、尺寸變化、粗糙度等幾（jǐ）方麵考慮，選定車床主軸轉速（sù）70 ～ 80 r /min，粗（cū）車進刀量0. 1 mm/r，精車（chē）進刀（dāo）量（liàng）0. 05 mm/r。先車削外圓及一端支口（kǒu）孔，掉頭車（chē）削另一端（duān）支口孔。

      3.6 環境要求

      環境狀況對鋁管的裝夾、加工及尺寸影響很大，加工現場環境溫度要求控製在17 ～ 23 ℃，濕（shī）度30% ～ 80%。

      3.7 過（guò）程控製

      過（guò）程控製及過程（chéng）跟蹤非常重要，可以及時發現加工過程中可能出現的質量問題並及時采（cǎi）取措施。在車削過程中要求不同時段檢查各個截麵的跳動，各檢（jiǎn）查截麵分為5 處（chù）均勻分布，其（qí）檢（jiǎn）查跳動（dòng）情況表見表1。

      3. 8 零件的運轉

      由於大長徑比薄壁鋁管極（jí）易變形，在鋁管材與鋁管件的周轉過程中要設計製造專（zhuān）用（yòng）零件箱，根據其重心位置和結構設計合理的支承點，夾持部位要用軟材料，以防劃傷零件表麵。

      4 結束（shù）語

      大長徑比薄壁鋁管件廣泛應用在直升機上，文（wén）中提出的大（dà）長徑比薄壁鋁管件的車削加工工藝能確保（bǎo）產品質量，可為其他類型鋁管件的車削加工（gōng）提供借鑒。但要（yào）持續穩定保證產品質量，實現大批量生產，加工過程中必須要切實做（zuò）到以下幾點:

       ( 1) 管件的原材料管材（cái）必須（xū）保證（zhèng）在要求範圍內，其橢圓度、直線度直接影響到管（guǎn）件的裝（zhuāng）夾質量及變（biàn）形大小。 ( 2) 車工心棒的製造質量、定位套與鋁管的間隙大小，所灌蠟的濃度、溫度、速度要掌控好。 ( 3) 嚴格按工藝確定的切削參數（shù）進行加工。