李鵬， 趙洋， 狄喜峰

（凱邁（洛陽）氣源有限公司，河南洛陽 471003）

0 引言

生產(chǎn)中往往會遇到偏心不規(guī)則類零件，該類零件由于形狀不規(guī)則，且內(nèi)外圓不同心，給生產(chǎn)加工造成了一定的麻煩。下面就一種典型的偏心不規(guī)則零件來談一談該類零件的加工工藝分析及夾具設計方法。

1 零件結(jié)構(gòu)特點

如圖1所示，該零件材質(zhì)為不銹鋼69111，總體尺寸為φ40 mm×55 mm，屬不規(guī)則復雜型零件，具體特點如下：1）偏心圓。圖中左端外圓φ34 mm與右端外圓φ25 mm不同心，偏心距為4.6mm。2）薄壁件。左端外圓φ34 mm（內(nèi)孔30 mm），壁厚為2 mm；右端外圓φ25（內(nèi)孔 φ22 mm），壁厚為 1.5 mm。3）不規(guī)則圓弧。圖中兩處圓弧R34.3 mm和R34.5 mm的圓心點與兩偏心圓中心均有嚴格的尺寸精度要求。

圖1

2 工藝分析

由于該零件材質(zhì)為氣瓶專用不銹鋼69111棒料，毛坯經(jīng)固溶處理后，金屬導熱系數(shù)變大，加工過程中容易產(chǎn)生變形、粘刀及斷刀的現(xiàn)象。因此，在設計工藝路線、數(shù)控加工方法及切削參數(shù)時需重點考慮。根據(jù)零件的材料特性、結(jié)構(gòu)特點及尺寸精度要求，總體工藝路線設計為粗加工、半精加工和精加工3個階段。

粗加工的目的是盡可能高效大面積地去除零件大部分的余量，切削效率是粗加工主要考慮因素；半精加工的目的是繼續(xù)去除粗加工后留在零件表面的加工余量，使精加工余量小而均勻，便于精加工時采用較小切削量和較高的切削速度；精加工是實現(xiàn)產(chǎn)品最終形狀最關鍵的一步，零件的表面質(zhì)量和尺寸精度都是由精加工工序保證的。為達到精度要求，精加工應采用較高的切削速度和較小的進給量。同時在精加工階段加工偏心圓時，為了確保偏心圓的尺寸精度和尺寸穩(wěn)定性，必須考慮設計出一套方便實用、安全可靠的專用偏心車夾具。

分析該零件的內(nèi)外結(jié)構(gòu)特點，右端小圓φ25-0.01-0.05的偏心距和圓弧R34.3及R34.5的圓心點均是相對左端大圓φ34-0.045-0.055中心標注的。因此，考慮先加工出φ34-0.045-0.055外圓、內(nèi)孔及相關尺寸，并預先再加工出基準外圓φ570-0.03作為后續(xù)工序加工的裝夾定位和測量基準使用。

設計工藝路線為：固溶處理→粗車（去余量）→半精車（加工基準）→數(shù)銑（加工定位孔）→精車（加工偏心圓）→線切割（加工圓?。渌ば?。

圖2

3 夾具設計

3.1 偏心車夾具

該套夾具主要由夾具體、定位銷、壓板、內(nèi)六角螺釘組成（見圖2）。使用方法是：通過數(shù)控車床三爪卡盤夾持夾具體φ40外圓，用夾具體的偏心套孔裝夾零件，再用一個菱形定位銷固定零件的角向位置，然后用四個壓板均勻壓緊零件，最終來完成零件右端尺寸外圓、支口內(nèi)孔偏心圓及其它相關尺寸的加工。

3.2 線切割夾具

該夾具主要完成瓶體兩處不規(guī)則圓弧R34.3及R34.5的線切割加工，夾具外形結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3

另外，為了預防夾具體在加工穿絲槽（穿絲孔）時變形，以致影響到夾具定位面的尺寸精度，因此設計成如圖3所示的整體封閉式結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

分析制定的工藝路線，針對該零件還是比較適宜的，它既考慮到了零件材料的特性，著眼于改善零件的切削性能，又兼顧到了零件的內(nèi)外形特點，便于裝夾和防止零件變形。通過設計出一套專用偏心車夾具和一套不規(guī)則圓弧線切割夾具，來滿足零件加工的裝夾定位和測量，確保了零件加工的尺寸精度和外觀質(zhì)量，達到了又快又好的目標，最終實現(xiàn)了零件加工質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。為其它偏心不規(guī)則類零件的加工提供了切實可行的參考。