盘轴一体结构零件高效车铣复合加工数控技术研究

　　2.3专用工装的结构设计

　　由于零件粗加工的刚性相对较好，可直接采用四爪卡盘径向夹紧。精加工时考虑到零件的薄壁结构，为减少加工变形，必须采用专用夹具，实现轴向定位、压紧的方式，完成零件安装定位和加工，并尽量使定位基准和设计基准重合，通过一次装夹、互为基准加找正的方法保证零件的两侧内外表面的形位公差要求，夹具的压紧力的作用点应与定位面保持一致。

　　2.4 数控加工中出现的问题及改进措施

　　2.4.1 深腔型面加工：

　　⑴冷却和排屑

　　零件的深腔在加工时冷却和排屑十分困难，冷却困难导致刀片快速磨损，引起切削失效；排屑困难导致切削缠绕刀柄，而过多缠绕形成的积屑瘤如果参与切削，容易使零件表面形成严重缺陷，所以深腔加工的关键就是冷却和排屑。为了解决这一难题，主要在两个方面进行了加工试验，第一是使用超高压内冷刀具，300bar的冷却压力使切削液顺利的喷射到刀具的前刀面上，完成冷却的功能；第二是试验切削参数，在切削深度和进给量上进行调整，试验出当切削深度为0.25mm、进给量为0.15mm/转时，形成的切屑呈碎鳞片状，这就使切削能够顺利的进行，刀片的磨损也大大降低。

　　⑵深腔型面车加工容易产生碰撞和打刀

　　深腔型面加工其刀具结构、走刀路线、切削用量的选择对保证加工质量非常重要，必须确定合理的走刀轨迹、优化进刀方式。在加工深腔型面时，为避免刀具与辐板处尺寸R51发生刮碰，采用圆弧进刀，保证了接刀处的平滑转接；采用由盘心端面推向深腔的走刀轨迹，即保证了刀具的强度，又适当的提高了切削的效率。

　　2.4.2 基准面加工：

　　盘轴一体结构零件前后两侧配合止口和端面是零件重要的基准面，前后端面的平面度和平行度均为0.013mm，前后配合止口的跳动要求为0.015mm；为了保证加工质量，工艺上应将前后基准安排在一个工位上进行加工，而在加工时，夹具和零件的装夹需要讲究技巧。安装夹具时，先将夹具基准端面和花盘端面修整平滑；安装联接螺栓时先进行预拧紧，拧紧力适中，当夹具找正后，进行两两对点渐进压紧，同时观察外圆的跳动，避免由于一点用力过大导致已找正的平面出现异常。零件安装时，同样采用渐进压紧方式，避免产生压痕和零件压紧变形。

　　2.4.3 数控镗孔加工中需注意的问题

　　轴颈端内孔公差位0.1mm，但由于加工距离较长，加工时容易产生锥度，所以必须选择刚性好并且锋利的刀具，同时在切削用量上严格控制。如上所述的“T3”刀具，刀尖圆角为R0.4，刀片楔角55度，既满足了刀具锋利的要求，也满足了强度要求。在实际加工中，零件直径在长度方向的变化量仅为0.01mm，保证了设计的要求。

　　2.4.4其他难点问题和解决措施

　　零件在加工内孔时，采用R0.8规格镗孔刀片切削产生振纹，经过分析，其原因是刀具圆角过大，切削时零件与刀具的接触面积过大，从而产生了较大的切削力，经研究论证，将原刀片更换为刀尖圆角为R0.4的刀片，解决了加工中的振刀问题。

结语

　　经过对两件盘轴一体结构零件的车铣复合加工，零件的尺寸、技术条件和表面粗糙度满足设计要求，车加工开发了机床高压内冷、在线测量等8项机床功能，零件车加工效率比原来提高3倍左右。