王建軍 王晉濤 趙金帥 王梓鑠

1.引言

異型零件是指非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則形狀的零件，通常具有無法使用通用夾具裝夾，加工難度大的特點(diǎn)，本文通過對異形缸體零件加工來闡述異形零件數(shù)控加工關(guān)鍵技術(shù)，具有一定推廣價(jià)值。

2.異形零件加工

2.1零件圖分析

此缸體為氣泵的缸體，零件圖如圖1所示，毛坯是鑄件、材料是HT200，批量較大，為提高加工效率，需設(shè)計(jì)專用夾具;加工范圍為車削缸體車削兩端端面、車削缸體內(nèi)孔及鉆削缸體兩端連接孔，數(shù)控加工設(shè)備需要數(shù)控車床CK6150和數(shù)控銑床KV650;刀具選用端面車刀，內(nèi)孔車刀、鉆頭和絲錐等。

2.2加工工藝分析路線

由零件分析，結(jié)合機(jī)械制造技術(shù)相關(guān)知識，制定如下加工工藝路線。

①粗車小端面粗基準(zhǔn)→②粗精車大端面、粗精車內(nèi)孔→③精車小端面→④鉆削Φ9孔→⑤鉆削攻絲M5螺紋孔。

2.3工序設(shè)計(jì)

工序①的關(guān)鍵問題，保證缸體毛坯內(nèi)孔軸線與數(shù)控車床主軸軸線的同軸度，防止第三序內(nèi)孔余量不足，出現(xiàn)孔壁厚一邊薄和一邊厚的情況。解決方案用卡爪內(nèi)卡方式進(jìn)行裝夾，然后用百分表的表?xiàng)U前端與孔壁距離粗調(diào)進(jìn)行調(diào)整。將表座固定在導(dǎo)軌上，表?xiàng)U末端伸進(jìn)內(nèi)孔邊緣位置旋轉(zhuǎn)零件一圈，調(diào)整零件使其距離盡可能一致，最后夾緊零件對零件的小端面進(jìn)行車削，完成工序①加工。

工序②的關(guān)鍵問題，缸體外輪廓形狀復(fù)雜，不能使用通用夾具三爪卡盤，需要設(shè)計(jì)專用夾具，本文制作加工與零件外輪廓形狀相似的凹臺夾具，將工裝用螺栓固定在車床主軸上。零件放入凹臺，用三個(gè)壓板均勻分布壓緊零件。加工時(shí)，以粗車后的小端面為定位基準(zhǔn)，加工另一個(gè)端面、內(nèi)孔、和倒角。另外裝零件時(shí)保證零件與工裝的接觸面重合，不能有鐵屑或者其它異物。裝上零件后一定要把壓板上面的螺栓擰緊，否則會(huì)導(dǎo)致零件產(chǎn)生晃動(dòng)，并伴有振紋。注意及時(shí)更換刀片，否則車出來的表面光潔度達(dá)不到要求，容易產(chǎn)生振紋（如圖2），而且更換刀片后一定要重新對刀，還要加工大端面時(shí)、注意要為第③序留有余量。

工序③關(guān)鍵問題保證Z軸長度，與工序①相同，采用三爪自定心卡盤、用內(nèi)卡裝夾。經(jīng)過②工序的加工后、再對小端面進(jìn)行一次精加工將零件的總長度保證在公差范圍內(nèi)，在對小端面的內(nèi)孔進(jìn)行倒角。首先裝夾零件對零件粗車小端面，Z向切削長度低于余量，再通過刀補(bǔ)的方法精車小端面。

工序④選用φ的麻花鉆加工四個(gè)孔，并保證四個(gè)孔與中心誤差不超過0.03mm。選用三爪卡盤外卡，因?yàn)楦左w外輪廓沒有平面定位來限制Z軸旋轉(zhuǎn)的自由度，因此缸體在卡盤左側(cè)安裝平行墊鐵，調(diào)整平行墊鐵一側(cè)與Y軸平行并壓緊，鋼板尺左端與Y軸平行的平行墊鐵側(cè)面對齊，如圖4所示，這樣鋼板尺長度方向與X軸平行;類似丁字尺在圖板上調(diào)整圖紙一樣，將缸體零件內(nèi)孔外卡與三爪卡盤上，旋轉(zhuǎn)缸體，目測缸體外輪廓兩側(cè)對稱部分對應(yīng)兩點(diǎn)鋼尺上端重合，壓緊零件，從而保證零件放正，夾具安裝實(shí)物圖（圖3）所示。加工前只需要第一個(gè)零件對刀一次，剩余零件不再對刀，只需要將零件放入三爪卡盤，用鋼板尺輔助拉正零件，壓緊三爪卡盤即可。

工序⑤內(nèi)容先用直徑6.7mm的麻花鉆鉆削通孔，再用M8-2H絲錐攻絲，夾具使用一面兩孔定位，夾具為一塊平板安裝兩根銷釘，銷釘位置參考工序④，夾具安裝方法是在銑床工作臺裝夾拉正虎鉗后，將一塊略厚的鋼板放平夾如虎鉗口，將表面銑平，對應(yīng)工序四位置打四個(gè)孔，鉆兩個(gè)與孔過盈的銷子插入對角兩孔內(nèi)，露出一定長度，將零件插入露出銷子上，另外兩對角孔用螺栓穿過固定，使用刀具對小端面進(jìn)行打孔攻絲，夾具安裝如圖5所示。

結(jié)論：異形件種類繁多，加工方法不勝枚舉，不同設(shè)備，不同零件有不同解決辦法，但是簡單、可靠，有效是關(guān)鍵，本文對氣泵缸體異形件的加工提出了解決方案，有一定借鑒意義。

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