Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ９，２０１０ ．一种薄壁衬套的加工及夹具设计 王青成 （中国空空导弹研究院，河南洛阳４７１００９） 摘要：针对薄壁衬套加工的特点，就典型零件的加工过程，设计并应用了夹具来转换装夹方式改善了工艺性，有效减小了零件的变 ，形，最终保证零件达到了图纸要求。 关键词：薄壁件；工艺；夹具 中图分类号：ＴＧ７５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ６７２—５４５Ｘ（２０１ ０）０９－００６６－０２ 目前薄壁类衬套零件在精密机械行业的应用越来越广 泛，其加工变形大的难点，困扰现场的生产。该类零件工件壁 薄，刚性差，在加工过程中，由于装夹变形的影响，零件加工很 和装夹定位的方法。 ２．１ 工艺过程 工艺过程一般分为粗加工、半精加工、精加工３个阶段， 并根据不同的材料，在工序之间安排热处理时效，以去除内应 力。工序安排一般应遵循先内后外的原则进行。在精加工内形 难达到图纸要求。为了保证图纸要求，加工过程中需要解决的 问题，是减少和控制变形，在加工工艺的安排上，需要从工件 装夹方式、工序安排、走刀路线、切削参数、刀具选用等多方面 进行优化。 时，应保证零件一定的壁厚，如果太薄，则夹紧力会使零件变 形；如果太厚，则加工外形时，零件也会变形。 装夹定位常用的方法有３种： １工艺性分析 零件如图１所示，零件长３２．４ ｍｉｌｌ，外径为 １２．１ ｎｌｎｌ，壁 （１）Ｃ型夹套、全包软爪、配塞堵头等； （２）轴向压紧，如压定位端面的非加工面或该端的工艺台； （３）径向全部夹紧，如弹簧夹头、可涨芯轴、小锥度芯轴、 小锥度芯轴配鸡心夹等。 厚Ｏ．４５ｌｎｎｌ，最薄处壁厚０．１８ｍｍ。ｃ／，（１１．４８－Ｏ．Ｏ１）ｍｍ要求与内 孔同轴度０．０３ ｈｉｍ，零件材料为铍青铜ＣＤＡ１７２，来料毛坯为 中１２．７ ｏｔｎｉ的棒料。该零件为典型的高精度、薄壁类零件，具有 薄壁、高精度、低刚性特点。 加工中最需要解决的问题，是控制和减少变形。造成工件 其中第三种装夹定位最好，适用于零件的精加工，第二种 方法次之，第一种方法适用于零件的粗加工或半精加工。 ２．２装夹定位的方法 装夹定位加工注意的事项： 加工变形的主要因素，是受力变形，因工件薄、强度弱，在卡盘 上夹紧时，夹紧力不均衡会使零件产生变形，造成圆度超差， 从而影响尺寸精度和形状精度。因此必须采用合适的夹紧方 式，来减少变形。 １．６／ （１）当用压端面的方法精加工外圆时，由于壁薄，若压紧 力太小，则零件与夹具之间会出现相对转动，就无法进行切削 ／ｍ－ｒ；若压紧力太大，则容易因失稳造成零件弯曲或扭曲变 形。因此压紧力一定要合适。 （２）小锥度芯轴一般采用１：１００００或１：５０００，为了降 低零件的加工难度，可根据其定位孔精度制造数种芯轴，这样 零件可以分级／ｍ－ｒ； ｆ－ｖ．ｖ，ｉ￣Ｉ （３）用内孔定位精加工外形时，推荐采用用小锥度芯轴配 Ｉ ｌ。 兰 一 …十喜 ｌ 。； 鸡心夹；避免使用可涨芯轴或单独使用小锥度芯轴，否则夹紧 力会将零件撑大； （４）被加工部位要在锥度芯轴的大端，确保定位可靠，用 反刀车削； 一 ，： 肆 （５）用小锥度芯轴配鸡心夹时，装夹方法宜采用食指和拇 指扶零件前推，有阻力感时停止，拧紧鸡心夹上的紧定螺钉。 图１薄壁零件图 ２ 加工需考虑的主要因素 影响薄壁衬套类零件加工变形的主要因素，有工艺过程 ３ 工艺路线安排 根据零件的特点，毛坯外圆余量０．６ ｍｉｌｌ，设计了先内后外 收稿日期：２０１０－－－０６－１１ 作者简介：王青成（１９７７一），男，河南光山人，工程师，研究方向：机械加工。 《装备制造技术）２ＯＬＯ年第９期 的加工方案。 度，可根据定位孔的尺寸，制造多种芯轴，零件分级加工。 工艺路线为：备料一数控车一珩磨一车工一车工一检 验一防锈一入库。 先通过数控车加工内孔，给珩磨留０．０４～Ｏ．０７ ｍｍ的余 量；然后通过珩磨保证内孔的尺寸和精度。配车中（１１．．１） ．［： ：［ 一二ｉ 一Ｌ…一～…一一 』 —三 二 一一 ｍｍ芯轴后，套上零件加工外圆尺寸到设计要求，最后一道车 工通过配加工锥度芯轴（１：５ ０００），以鸡心夹夹外圆，一夹一 ｊ 一 、亡、—＿２ … 、 ｆ顶，反向走刀车台阶 （１１．４８．。。，）ｍｍ，如图２。最后进行检验、 』 防绣、入库工作。 １．夹紧螺钉２．鸡心夹３＿，ｊ、锥度心轴 图２小锥度芯轴夹具图 ４夹具设计 ５ 结束语 如图２所示，设计了小锥度芯轴，一般采用１：１０ ０００或 通过上述的工序安排和夹具设计使用，使得薄壁衬套类 １：５ ０００，配以鸡心夹夹紧。装夹方法宜采用食指和拇指扶零 零件的加工顺利进行，加工效率大大提高，产品的合格率由以 件前推，有阻力感时停止，拧紧鸡心夹上的紧定螺钉，一夹一 前的６１．５％提高到９８％以上。 顶，反向走刀车台阶 （１１．４８０．０１）ｍｍ。为了降低零件加工难 Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｌａｍｐ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｉｎ－ｗａｌｌ Ｂｕｓｈ Ｐａｒｔｓ ＷＡＮＧ Ｑｉｎｇ－ｃｈｅｎｇ （Ｃｈｉｎａ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｉｓｓｉｌ Ａｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ Ｈｅｎａｎ ４７１００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｔｈｉｎ－ｗａｌｌ ｂｕｓｈ ｐａｒｔｓ，ｃｈａｎｇｉｎｇ ｈｔｅ ｗａｙ ｏｆ ｃｌａｍｐｉｎｇ ｂｙ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｖａｒｙ ｏｆ ｐａｒｔ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｄｒａｗｉｎｇ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎ—ｗａｌｌ ｂｕｓｈ ｐａｒｔ；ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｃｅｈｎｏｌｏｇｙ；ｃｌａｍｐ （上接第６５页） 紧凑的施工工艺流程，通过工序控制保证整体组装精度，在保 ８ 结束语 证整体尺寸精度的前提下，减少了风机在制作过程中的翻转 次数，大大减少了制作过程中行车的使用率，缩短了施工工 大型轴流风机进风箱结构件制造通过预留焊接收缩余 时，提高生产效率。本工艺具有高精度、高效的特点，经过了多 量；在制造过程中采用流水作业，采用水准仪和吊线法监测控 批量生产检验。适用于大型轴流风机及部分大型钢结构件的 制组装精度，提高精度效果显著；并采用经验方法，制定详细、 加工制造。 Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ Ｉｎｌｅｔ ｏｆ Ｌａｒｇｅ－—ｓｃａｌｅ Ａｘｉａｌ ｆｌｏｗ Ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ ＺＨＡＮＧ Ｋｅ－ｑｉａｎｇ （Ｂｒａｎｃｈ ０伍ｃｅ ｏｆＳｐｅｃｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｈｅ ｌｌｔｈ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉｕｚｈｏｕ Ｇｕａｎｇｘｉ ５４５００７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｘｐｏｕｎｄｓ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｉｎｌｅｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ａｘｉｌａ ｆｌｏｗ ｖｅｎｆｉｈｔｏｒ．Ｂｅｆｏｒｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｃｏｍ— ｐｕｔｅｒ ｓｈａｌｌ ｂｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｐｕｔ ｓａｍｐｌｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｗｅｌｄｉｎｇ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｗｈｉｌｅ ｂｌａｎｋｉｎｇ．Ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ，ｐａｒｔｓ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｓ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｉｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｍａｒｋｉｎｇ ｏｕｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌ ａｘｉｓ ｏｆｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｍｂｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｌａｔｆｏｒｍ（ｌｆｏｏｒ ｍｏｌｄ），ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｃｅｎ￣ａｌ ａｘｉｓ ｎａｄ ｊｏｉｎｔ ｆａｃｅ ｓａ ｔｈｅ ｄａｔｕｍ ｐｌｎａｅ，ｔｈｅ ｓａｓｅｍｂｌｙ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｄｅ ｂｙ ｌｅｖｅｒｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｅｒｌｅｖａｎｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｊｏｉｎｔ ｆｃａｅ． ｈＴｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｔ］ｉｆｃｉｅｎｃｙ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｂｙ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ａｎｄ ｗｅｌｌ－ｏｒｇａｎｉｚｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｂｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｘｉａｌ ｌｆｏｗ ｖｅｎｔｉｌａｔｏｒ；ｉｎｌｅｔ；ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｃｅｈｎｏｌｏｇｙ ６７
