摘要：在机械产品中，孔类零件的运用非常广泛。随着机械结构功能的不断提高，对零件的结构也提出了更高的要求，会加工很多棘手的零件，本文有针对性的介绍了利用数控车床上加工三种常见孔类零件的方法。
关键字：薄壁零件；环类零件；盘类零件
机械加工中，经常遇到各种孔类零件，由于零件壁薄、强度低、刚性差，在夹紧力、切削力作用下容易产生变形，影响零件的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度。本文就以加工三种孔类零件为例，阐述其在数控车床中的加工方法。
一、薄壁类零件
1、零件特点
薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门，但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。
图一 薄壁类零件图
2、零件分析
此零件为一个薄壁零件，加工时容易变形，而且需要掉头加工，因此在加工时先镗孔，然后做一个芯轴，芯轴要与孔紧配合，在加工外形时把芯轴放进去，这样可以减少，因加工外形而产生变形。
3、加工工序
第一序：硬爪夹持毛坯，平端面，车外圆到Φ34，长度28。然后用Φ26钻头钻通孔，镗刀镗内孔到尺寸保证在公差范围内。镗孔程序：（略）
第二序：镗软爪，平端面，把芯子放在孔内，夹持5cm;车外圆到Φ32，长19cm保证公差。
图二 工序图1
（3）第三序 夹持芯轴端，平端面，车余下部分，保证公差尺寸，其中外圆两个台阶编程（略）
图三 工序图2
二、环类零件
1、零件特点
环类零件是航空发动机上的常用零件,对发动机的重量有严格要求,因此所设计的零件壁厚较薄,材料以高温合金居多，其零件虽小,但尺寸精度和形位公差要求很严。加工图示环类零件的难度在于弓型环端面槽的加工，大多数情况下没有合适的刀具，需要用钢条手磨刀，而手磨刀的刚性差，加工铝料还好，但是如果加工不锈钢，针对这类零件具有的韧性高、导热性差、高温硬度高、切削黏附性强、易于加工硬化与切削变形等不利因素,因此要设计合理的工件装夹、选取合适的刀具材料及制定参数、切削用量、冷却润滑等。
图四 环类零件
2、零件分析
此零件为一个弓型零件，加工时除了容易变形，又加上有端面槽，因此提高了难度，加工时不仅要做一个芯，由于端面槽不好测量因此还要先做一个通止规，用来测量端面槽尺寸。
3、加工工艺
（1）第一序：硬爪夹持毛坯5cm，平端面，车外圆到Φ41,长度6cm,然后用Φ26钻头钻通孔，镗孔Φ32到公差尺寸。
图五 工序图1
2、第二序：掉头夹持3cm，将提前做好的芯轴放进去，平端面，保证长度10cm，车台阶Φ34长度6cm，保证公差范围。端面槽因为尺寸太小需要手磨刀，(注意:手磨刀必须保证尖角齐平，否则加工出的端面槽会达不到粗糙度。且转速要低，因为手磨刀刀尖太小，容易断。)端面槽程序（略）
三、盘类零件
1、零件特点
盘类零件主要起传动、连接、支撑、密封的作用，如手轮、法兰盘、各种端盖等，一般由多个端面、深孔、螺纹孔、曲面、沟槽、轮廓组合而成的较复杂的盘形零件。其特点是零件基本形状呈盘形块状，零件表面汇集了多种典型表面。盘类零件一般都进行配合或用于轴向定位的表面，其表面粗糙度和尺寸精度要求较高、端面与轴心线之间常有形位公差要求。此类零件因为薄夹持不住，因此在加工时要先制作工装。
2、零件分析
下图为一垫片工件，在加工前先做芯轴和开口套因工装夹持。再加上外形复杂且尺寸小，没有合适刀具，要手工磨刀，加大了该零件的加工难度，并且在加工时圆跳动较大，因此在每次装夹前要保证工装内无铁屑，工装要打表找正。
图六 盘类零件
3、加工工序
（1）第一序:因该零件太薄无法夹持，所以应先加工内孔，并且把三爪卡盘压力调到最小，加工内孔时不能直接夹持零件，要先做开口套，通过开口套将力施加在工件上因而进行车削，在片完面加工完内孔后背面会有很大毛刺，因此在加工完一面后要掉头去毛刺，倒R0.1的倒角就行。注意：因为加工外形要做芯轴所以为保证顺利车外圆，内孔尺寸必须保证在0.02cm范围呢。
（2）第二序:外圆做一个芯轴，套上工件加上垫片和螺丝，（注意：芯轴在夹持在卡爪时要打表找正，且螺丝不能拧太紧）。外形要分俩步完成，第一步先做左端，要用R0.2的刀做，要带刀补，第二步做右端，用自己手磨刀做，斜面不好测量可以做样板。芯轴和右端程序（略）
图七
四、总结
本文针对孔类零件的三种常见结构的数控加工编程方面进行了详细的阐述，在整个工艺过程的设计过程中，通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。为孔类零件当中刚性差、易变形、易振动、精度不宜保证的零件加工提出了具体的加工建议和加工方法,为解决此类零件的加工提供了很好的帮助。
参考文献
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[2]赵长明.数控加工工艺及设备[M].高等教育出版社，2008年.
[3]陈天祥.数控加工技术及编程实训 [M].北京大学出版社,2012.
[4]刘万菊.数控加工工艺及编程[M].机械工业出版社,2010.ad
论文作者:刘鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/16
标签：零件论文; 加工论文; 端面论文; 薄壁论文; 公差论文; 尺寸论文; 工时论文; 《基层建设》2018年第30期论文;