淺談用常規設備加工微薄零件

 對微薄套類零件的加工要求較高的技術操作，也是零件加工的重點環節，直接影響制造業的總體效率。本文總結了微薄零件加工的技術要點和難點，在反復試驗分析的基礎上，提出了改進微薄零件加工效率和質量的建議和措施，     相比當前所用加工技術，新微薄零件加工方案具有很突出優勢和效果。
    隨著工業水平和技術的不斷提高, 許多加工零件正向微小型方向發展，且加工精度要求日益苛刻，機械加工必須做好應對微薄加工挑戰的準備。為了解決微薄零件加工技術難題， 本文深入到生產一線，與技術人員面對面探討應對之策，并總結了一套行之有效的加工方法。
    1.微薄零件加工難點分析
    本文以某薄壁套類工件材料為例，其壁厚僅為0.4毫米，內、外圓跳動范圍為0.03毫米。如果使用普通加工設備，會遇到很大困難，主要難點:
    1.1. 難以保證表面質量
    刀具切削量與所受阻力成反比。在對超薄零件加工時，由于切削量小，刀具都是在擠壓零件，刀尖處作用力大，產生大量熱量，高溫會導致刀尖韌性降低而磨損損壞，且容易燒壞零件，最終導致零件作廢。
    1.2. 在機床上裝夾工件困難
    按照加工要求,在進行最終加工時工件壁厚約為1.7毫米.如果使用卡盤卡爪直接固定工件，由于零件太薄，夾具夾力和切削力都會導致工件發生變形，最終成為廢件.如采用頂尖支撐, 將工件套于芯軸上后支承在車床前、后頂尖上進行車削, 能夠大大降低工件所受外力。但由于零件壁薄，要在芯軸上進行可靠的軸向和周向定位相當困難.采用常規的軸肩、軸環、花鍵等定位方法都行不通.所以, 必須采用特殊的膠粘劑粘結的定位方法加以解決。
    2 .主要技術措施
    2.1. 用膠粘劑進行化學粘合定位
    如今，膠粘技術已在多個工程生產領域得到應用。但由于受化學膠粘劑化學特性以及膠粘接合技術等因素的制約, 膠粘技術只局限于在加固粘合等加工場合。將膠粘技術應用到微薄套類零件加工過程當中，必須滿足以下幾方面的工藝要求：即膠粘工藝要盡量簡單易操作；保證主件能在芯軸上可靠膠粘定位; 加工完畢后工件能順利地從芯軸上分離.
    根據上述要求, 通過反廈試驗、分析和篩選, 確定采用環氧聚酞胺膠粘劑對工件進行粘合定位.其主要技術性能指標為固化條件: 20~100 ℃;使用溫度: -150 ℃ 至80 ℃; 剪切強度: 20 ~ 30 0k g /c m ；剝離強度: . 2--3k g /平方厘米, 實際生產證明, 由于薄套與芯軸的粘結接觸面積相對較大, 粘膠在粘合固化后具有較高的強度, 具有很大的外力承受能力, 承載能力可達到加工要求, 并且具有抗沖擊、抗蠕變性能,韌性好等優點.基本上滿足加工的要求.
    2.2. 合理選擇和優化切削用量
    選擇科學合理的切削用量，是提高薄件零件加工效率、控制加工成本、保證加工精確度和工件表面質量的有效途徑和方式。 有關刀具磨損理論證明，保持切削溫度不變的情況下，力具耐磨值會呈現一個最小值。在這個最小值狀態下， 切削用量為最優值。切削路程最長, 生產率最高, 其最大值所對應的切削踢度, 稱為最優切削溫度.實驗表明, 各類刀具在切削各種工件材料時, 都會有一最優切削溫度范圍。
在車削上述微薄套類零件時, 可將實驗得出的最優切削溫度, 按加工條件和加工工藝要求選定參數值, 從而得出加工此類零件的切削用量最優組合。實驗證明, 按照優化組合加工微薄套類零件, 可大大提高勞動生產率和加工精度。
    2.3.合理選擇刀具的幾何參數及加工條件
    2.3.1.刀具幾何參數的合理選擇
    通過加大刀具前角的方法,可顯著降低切削去的溫度；增加后角，可有效降低刀具與零件的摩擦力，從而提高刀具的使用壽命，控制切削溫度，提高加工表面質量和刀具的耐用度。
    2.3.2. 使用冷卻性能良好的切削液。在切削過程中, 使甩冷卻液, 是降低切削溫度，提高加工質量的主要措施. 為了有效地降低切削溫度, 采用熱容量較大、導熱系數高的水溶劑冷卻液和乳化液, 采取大流量澆注方法,
    2.3.3. 采用“ 死頂尖” 支承工件,在確定膠粘已固化之后, 芯軸兩端的頂尖孔由機床的前、后頂尖支承。當采用“死頂尖” 支承時, 切削過程中, 工件芯軸的轉動, 不由機床主軸內孔中的頂尖來帶動, 而是由空套在主軸前端的撥盤通過撥桿和雞芯夾頭來帶動.這種支承方式與“ 活頂尖”支承比較，可避免機床主軸的旋轉誤差導致工件加工誤差，從而提高薄壁零件的加工質量。
    3. 工藝方案設計
    綜合上述分析結果,改進后的薄件加工工藝，經過多次試驗論證后，將該加工技術應用到實際生產活動之中，收到了十分明顯的效果。經本文總結和分析，將該工藝操作規范確定如下:
    3.1.膠合: 首先要對零件粘貼處進行表面清理，將污跡清除干凈，然后再進行膠合工作。值得注意的是，膠層厚度在0. 06 ~ 0. 25 毫米之間時膠合效果最佳.膠粘工作完成后,保持常溫狀態一天，再進行下一道工序;
    3.2.外磨: 頂芯軸中心孔, 磨工件外圓至圖紙尺寸;
    3.3.化膠: 將工件吊掛在恒溫箱內, 加熱至140士10 ℃, 保溫3h 后置常溫下冷卻, 將工件從芯軸上取出;
    3.4.清洗: 將工件浸泡在丙酮溶液中約3min , 用干凈棉紙擦洗工件表面, 除去環氧聚酞胺劑, 整個零件加工過程完成。
    采用本工藝流程加工微薄套類零件, 加工質量穩定, 各項技術指標均達到有關規定要求.已經在一些工廠投入實際應用, 可以在有條件的工廠推廣。
    4.結束語
    綜上所述, 微薄套類零件加工技術的改善，能夠有效改善機械加工行業總體質量和效率。本文在反復試驗的基礎上, 創新性提出使用膠粘劑對薄套與芯軸進行化學粘合定位的方法，有效解決了薄件零件加工難題。隨著工業技術的不斷提高, 相信在不遠的將來，薄件加工技術將會得到更好的應用和發展。