敖強(qiáng)++鄧昶++鄭琪然

摘 要：軸承安裝座為薄壁復(fù)雜件，外形尺寸較大，大端面壁厚不到3mm。內(nèi)孔和外圓尺寸精度較高，技術(shù)條件要求極為嚴(yán)格，工藝制造的過程中很難加工保證，需要制定合理的工藝方案，研究解決薄壁型面的大端面、內(nèi)孔加工變形以及內(nèi)孔在銑加工深環(huán)槽后的變形問題，保證外圓、內(nèi)孔尺寸及技術(shù)條件是技術(shù)難點(diǎn)。針對工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析出端面、內(nèi)孔變形原因，增加了相關(guān)工序內(nèi)容、自制了關(guān)鍵工裝、選擇了合理的切削參數(shù)，最終順利攻克這一難題。

關(guān)鍵詞：軸承安裝座；薄壁；內(nèi)孔；端面；加工變形

中圖分類號：TH133 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

軸承安裝座是一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型薄壁工件，尺寸精度、形位公差要求極高，針對大端面、內(nèi)孔變形問題，通過確定變形因素，調(diào)整工藝路線，即將銑環(huán)槽、銑深槽工序提前至半精車之后進(jìn)行并增加穩(wěn)定處理；增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；自制精車夾具，調(diào)整大端面加工余量采用合理的切削用量以減小工件變形量。使工件大端面和內(nèi)孔變形得到有效的控制，從而保證加工的工件符合圖紙要求。

1 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

軸承安裝座毛料為精鑄件，材料為鑄造鈦合金，尺寸精度及技術(shù)條件要求高，加工很難保證。工件三維圖如圖1。

2 加工難點(diǎn)分析

（1）工件直徑較大、最小壁厚較薄，在加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，使工件的尺寸精度，技術(shù)條件很難達(dá)到圖紙的要求。

（2）尺寸精度及技術(shù)條件要求較高，安裝軸承的內(nèi)孔尺寸和安裝石墨環(huán)的內(nèi)孔尺寸以及大端面到小端面的軸向距離，內(nèi)孔對大外圓的同軸度、內(nèi)孔對內(nèi)孔的同軸度在加工中都很難保證。

3 加工中存在的問題

（1）半精車第二面時(shí)，由于定位夾緊方式不合理，加工余量大使大端面產(chǎn)生變形。

（2）精車第一面后大端面變形、內(nèi)孔橢圓、內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

（3）在銑加工7處深槽和環(huán)槽后應(yīng)力釋放，使大端面及內(nèi)孔產(chǎn)生變形，造成內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

4 原因分析

（1）由于環(huán)槽較深且圓周方向去除余量較多，使工件結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加工后有應(yīng)力釋放造成大端面、內(nèi)孔變形使內(nèi)孔尺寸超差。

（2）在半精車第二面時(shí)大端面加工余量較大、夾具結(jié)構(gòu)不合理，使大端面產(chǎn)生變形，以至于在加工另一側(cè)大端面時(shí)為了保證壁厚需調(diào)整輔助支撐，使大端面產(chǎn)生變形。然后在以大端面定位加工內(nèi)孔時(shí)，由于大端面平面度不好，在壓緊大端面后會使內(nèi)孔產(chǎn)生壓緊變形，加工后松開壓板使內(nèi)孔變形造成內(nèi)孔尺寸超差。

5 解決措施

（1）制定合理的工藝路線

將銑深槽、環(huán)槽工序調(diào)整到半精車第一面后進(jìn)行，并增加穩(wěn)定處理以消除銑槽后應(yīng)力釋放引起的大端面、內(nèi)孔變形。

（2）采用正確的加工方式

通過多次壓表調(diào)整輔助支撐螺釘以減小工件在加工中的振動(dòng)來控制大端面的加工變形。

（3）增加半精車大端面及內(nèi)孔工序并調(diào)整加工余量和切削用量

增加半精車工序去除大端面余量；調(diào)整主軸轉(zhuǎn)數(shù)為n=20-30r/min，切削深度為ap≤0.3mm及采用合理的刀具材料，增大刀具的前角、后角，保證刀具的鋒利；在加工時(shí)澆注冷卻液以降低切削溫度等，以此來控制大端面、內(nèi)孔的加工變形。

（4）自制夾具改變夾具定位夾緊方式

制造專用夾具改變定位夾緊方式以消除壓緊變形。

6 加工試驗(yàn)

（1）環(huán)槽的銑加工

將銑環(huán)槽工序安排到半精車之后進(jìn)行，記錄銑環(huán)槽前后所有表面的跳動(dòng)量。通過記錄的數(shù)據(jù)得出更改工藝路線后工件的外圓、端面和內(nèi)孔的變形量較更改前有了明顯的改善，有效的減小了加工環(huán)槽所產(chǎn)生的應(yīng)力對工件的外圓、端面及內(nèi)孔所產(chǎn)生的變形影響。

（2）大端面加工的變形控制

改變工件的定位夾緊方式；通過增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；通過多次調(diào)整輔助支撐螺釘并壓表檢查端面跳動(dòng)量，采用合理的切削用量和刀具角度并澆注冷卻液，極大地減小了端面變形。

（3）內(nèi)孔加工的變形控制

通過控制大端面變形量，再以大端面定位并壓緊大端面使大端面的變形不能傳遞到內(nèi)孔，最后進(jìn)行精車內(nèi)孔。經(jīng)檢驗(yàn)內(nèi)孔尺寸完全滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。

結(jié)語

經(jīng)過分析研究，找出了影響該工件加工變形的主要原因。通過制定合理的工藝路線和加工方法，解決了該工件的內(nèi)孔、端面加工變形等各種問題，證明了此工藝方案的合理性、可行性。同時(shí)也在實(shí)踐中學(xué)到了一些實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)，為以后的研究奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，為類似工件的機(jī)械制造加工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，1996 1-185.

[2]湯湘中.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 1-158 .

[3]張幼楨.金屬切削原理及刀具[M].北京：國防工業(yè)出版社，1990 1-162.

[4]陳日曜.金屬切削原理（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6 1-185.endprint

摘 要：軸承安裝座為薄壁復(fù)雜件，外形尺寸較大，大端面壁厚不到3mm。內(nèi)孔和外圓尺寸精度較高，技術(shù)條件要求極為嚴(yán)格，工藝制造的過程中很難加工保證，需要制定合理的工藝方案，研究解決薄壁型面的大端面、內(nèi)孔加工變形以及內(nèi)孔在銑加工深環(huán)槽后的變形問題，保證外圓、內(nèi)孔尺寸及技術(shù)條件是技術(shù)難點(diǎn)。針對工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析出端面、內(nèi)孔變形原因，增加了相關(guān)工序內(nèi)容、自制了關(guān)鍵工裝、選擇了合理的切削參數(shù)，最終順利攻克這一難題。

關(guān)鍵詞：軸承安裝座；薄壁；內(nèi)孔；端面；加工變形

中圖分類號：TH133 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

軸承安裝座是一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型薄壁工件，尺寸精度、形位公差要求極高，針對大端面、內(nèi)孔變形問題，通過確定變形因素，調(diào)整工藝路線，即將銑環(huán)槽、銑深槽工序提前至半精車之后進(jìn)行并增加穩(wěn)定處理；增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；自制精車夾具，調(diào)整大端面加工余量采用合理的切削用量以減小工件變形量。使工件大端面和內(nèi)孔變形得到有效的控制，從而保證加工的工件符合圖紙要求。

1 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

軸承安裝座毛料為精鑄件，材料為鑄造鈦合金，尺寸精度及技術(shù)條件要求高，加工很難保證。工件三維圖如圖1。

2 加工難點(diǎn)分析

（1）工件直徑較大、最小壁厚較薄，在加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，使工件的尺寸精度，技術(shù)條件很難達(dá)到圖紙的要求。

（2）尺寸精度及技術(shù)條件要求較高，安裝軸承的內(nèi)孔尺寸和安裝石墨環(huán)的內(nèi)孔尺寸以及大端面到小端面的軸向距離，內(nèi)孔對大外圓的同軸度、內(nèi)孔對內(nèi)孔的同軸度在加工中都很難保證。

3 加工中存在的問題

（1）半精車第二面時(shí)，由于定位夾緊方式不合理，加工余量大使大端面產(chǎn)生變形。

（2）精車第一面后大端面變形、內(nèi)孔橢圓、內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

（3）在銑加工7處深槽和環(huán)槽后應(yīng)力釋放，使大端面及內(nèi)孔產(chǎn)生變形，造成內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

4 原因分析

（1）由于環(huán)槽較深且圓周方向去除余量較多，使工件結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加工后有應(yīng)力釋放造成大端面、內(nèi)孔變形使內(nèi)孔尺寸超差。

（2）在半精車第二面時(shí)大端面加工余量較大、夾具結(jié)構(gòu)不合理，使大端面產(chǎn)生變形，以至于在加工另一側(cè)大端面時(shí)為了保證壁厚需調(diào)整輔助支撐，使大端面產(chǎn)生變形。然后在以大端面定位加工內(nèi)孔時(shí)，由于大端面平面度不好，在壓緊大端面后會使內(nèi)孔產(chǎn)生壓緊變形，加工后松開壓板使內(nèi)孔變形造成內(nèi)孔尺寸超差。

5 解決措施

（1）制定合理的工藝路線

將銑深槽、環(huán)槽工序調(diào)整到半精車第一面后進(jìn)行，并增加穩(wěn)定處理以消除銑槽后應(yīng)力釋放引起的大端面、內(nèi)孔變形。

（2）采用正確的加工方式

通過多次壓表調(diào)整輔助支撐螺釘以減小工件在加工中的振動(dòng)來控制大端面的加工變形。

（3）增加半精車大端面及內(nèi)孔工序并調(diào)整加工余量和切削用量

增加半精車工序去除大端面余量；調(diào)整主軸轉(zhuǎn)數(shù)為n=20-30r/min，切削深度為ap≤0.3mm及采用合理的刀具材料，增大刀具的前角、后角，保證刀具的鋒利；在加工時(shí)澆注冷卻液以降低切削溫度等，以此來控制大端面、內(nèi)孔的加工變形。

（4）自制夾具改變夾具定位夾緊方式

制造專用夾具改變定位夾緊方式以消除壓緊變形。

6 加工試驗(yàn)

（1）環(huán)槽的銑加工

將銑環(huán)槽工序安排到半精車之后進(jìn)行，記錄銑環(huán)槽前后所有表面的跳動(dòng)量。通過記錄的數(shù)據(jù)得出更改工藝路線后工件的外圓、端面和內(nèi)孔的變形量較更改前有了明顯的改善，有效的減小了加工環(huán)槽所產(chǎn)生的應(yīng)力對工件的外圓、端面及內(nèi)孔所產(chǎn)生的變形影響。

（2）大端面加工的變形控制

改變工件的定位夾緊方式；通過增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；通過多次調(diào)整輔助支撐螺釘并壓表檢查端面跳動(dòng)量，采用合理的切削用量和刀具角度并澆注冷卻液，極大地減小了端面變形。

（3）內(nèi)孔加工的變形控制

通過控制大端面變形量，再以大端面定位并壓緊大端面使大端面的變形不能傳遞到內(nèi)孔，最后進(jìn)行精車內(nèi)孔。經(jīng)檢驗(yàn)內(nèi)孔尺寸完全滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。

結(jié)語

經(jīng)過分析研究，找出了影響該工件加工變形的主要原因。通過制定合理的工藝路線和加工方法，解決了該工件的內(nèi)孔、端面加工變形等各種問題，證明了此工藝方案的合理性、可行性。同時(shí)也在實(shí)踐中學(xué)到了一些實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)，為以后的研究奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，為類似工件的機(jī)械制造加工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，1996 1-185.

[2]湯湘中.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 1-158 .

[3]張幼楨.金屬切削原理及刀具[M].北京：國防工業(yè)出版社，1990 1-162.

[4]陳日曜.金屬切削原理（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6 1-185.endprint

摘 要：軸承安裝座為薄壁復(fù)雜件，外形尺寸較大，大端面壁厚不到3mm。內(nèi)孔和外圓尺寸精度較高，技術(shù)條件要求極為嚴(yán)格，工藝制造的過程中很難加工保證，需要制定合理的工藝方案，研究解決薄壁型面的大端面、內(nèi)孔加工變形以及內(nèi)孔在銑加工深環(huán)槽后的變形問題，保證外圓、內(nèi)孔尺寸及技術(shù)條件是技術(shù)難點(diǎn)。針對工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析出端面、內(nèi)孔變形原因，增加了相關(guān)工序內(nèi)容、自制了關(guān)鍵工裝、選擇了合理的切削參數(shù)，最終順利攻克這一難題。

關(guān)鍵詞：軸承安裝座；薄壁；內(nèi)孔；端面；加工變形

中圖分類號：TH133 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

軸承安裝座是一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大型薄壁工件，尺寸精度、形位公差要求極高，針對大端面、內(nèi)孔變形問題，通過確定變形因素，調(diào)整工藝路線，即將銑環(huán)槽、銑深槽工序提前至半精車之后進(jìn)行并增加穩(wěn)定處理；增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；自制精車夾具，調(diào)整大端面加工余量采用合理的切削用量以減小工件變形量。使工件大端面和內(nèi)孔變形得到有效的控制，從而保證加工的工件符合圖紙要求。

1 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

軸承安裝座毛料為精鑄件，材料為鑄造鈦合金，尺寸精度及技術(shù)條件要求高，加工很難保證。工件三維圖如圖1。

2 加工難點(diǎn)分析

（1）工件直徑較大、最小壁厚較薄，在加工時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，使工件的尺寸精度，技術(shù)條件很難達(dá)到圖紙的要求。

（2）尺寸精度及技術(shù)條件要求較高，安裝軸承的內(nèi)孔尺寸和安裝石墨環(huán)的內(nèi)孔尺寸以及大端面到小端面的軸向距離，內(nèi)孔對大外圓的同軸度、內(nèi)孔對內(nèi)孔的同軸度在加工中都很難保證。

3 加工中存在的問題

（1）半精車第二面時(shí)，由于定位夾緊方式不合理，加工余量大使大端面產(chǎn)生變形。

（2）精車第一面后大端面變形、內(nèi)孔橢圓、內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

（3）在銑加工7處深槽和環(huán)槽后應(yīng)力釋放，使大端面及內(nèi)孔產(chǎn)生變形，造成內(nèi)孔尺寸及軸向尺寸超差。

4 原因分析

（1）由于環(huán)槽較深且圓周方向去除余量較多，使工件結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，加工后有應(yīng)力釋放造成大端面、內(nèi)孔變形使內(nèi)孔尺寸超差。

（2）在半精車第二面時(shí)大端面加工余量較大、夾具結(jié)構(gòu)不合理，使大端面產(chǎn)生變形，以至于在加工另一側(cè)大端面時(shí)為了保證壁厚需調(diào)整輔助支撐，使大端面產(chǎn)生變形。然后在以大端面定位加工內(nèi)孔時(shí)，由于大端面平面度不好，在壓緊大端面后會使內(nèi)孔產(chǎn)生壓緊變形，加工后松開壓板使內(nèi)孔變形造成內(nèi)孔尺寸超差。

5 解決措施

（1）制定合理的工藝路線

將銑深槽、環(huán)槽工序調(diào)整到半精車第一面后進(jìn)行，并增加穩(wěn)定處理以消除銑槽后應(yīng)力釋放引起的大端面、內(nèi)孔變形。

（2）采用正確的加工方式

通過多次壓表調(diào)整輔助支撐螺釘以減小工件在加工中的振動(dòng)來控制大端面的加工變形。

（3）增加半精車大端面及內(nèi)孔工序并調(diào)整加工余量和切削用量

增加半精車工序去除大端面余量；調(diào)整主軸轉(zhuǎn)數(shù)為n=20-30r/min，切削深度為ap≤0.3mm及采用合理的刀具材料，增大刀具的前角、后角，保證刀具的鋒利；在加工時(shí)澆注冷卻液以降低切削溫度等，以此來控制大端面、內(nèi)孔的加工變形。

（4）自制夾具改變夾具定位夾緊方式

制造專用夾具改變定位夾緊方式以消除壓緊變形。

6 加工試驗(yàn)

（1）環(huán)槽的銑加工

將銑環(huán)槽工序安排到半精車之后進(jìn)行，記錄銑環(huán)槽前后所有表面的跳動(dòng)量。通過記錄的數(shù)據(jù)得出更改工藝路線后工件的外圓、端面和內(nèi)孔的變形量較更改前有了明顯的改善，有效的減小了加工環(huán)槽所產(chǎn)生的應(yīng)力對工件的外圓、端面及內(nèi)孔所產(chǎn)生的變形影響。

（2）大端面加工的變形控制

改變工件的定位夾緊方式；通過增加半精車大端面及內(nèi)孔工序；通過多次調(diào)整輔助支撐螺釘并壓表檢查端面跳動(dòng)量，采用合理的切削用量和刀具角度并澆注冷卻液，極大地減小了端面變形。

（3）內(nèi)孔加工的變形控制

通過控制大端面變形量，再以大端面定位并壓緊大端面使大端面的變形不能傳遞到內(nèi)孔，最后進(jìn)行精車內(nèi)孔。經(jīng)檢驗(yàn)內(nèi)孔尺寸完全滿足設(shè)計(jì)圖紙的要求。

結(jié)語

經(jīng)過分析研究，找出了影響該工件加工變形的主要原因。通過制定合理的工藝路線和加工方法，解決了該工件的內(nèi)孔、端面加工變形等各種問題，證明了此工藝方案的合理性、可行性。同時(shí)也在實(shí)踐中學(xué)到了一些實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)，為以后的研究奠定了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，為類似工件的機(jī)械制造加工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，1996 1-185.

[2]湯湘中.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 1-158 .

[3]張幼楨.金屬切削原理及刀具[M].北京：國防工業(yè)出版社，1990 1-162.

[4]陳日曜.金屬切削原理（第2版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6 1-185.endprint