弹性薄片零件的精密加工技术

　　2.2 装夹方式的选择

　　零件精加工时，应着重考虑装夹方式，尽量使零件在待加工状态时与其自由状态基本一致，即应避免或减少装夹变形，尽可能不采用吸住或夹、顶、压等装夹形式。

　　采用弹性夹紧机构，使零件在自由状态下实现定位与夹紧。在工件与工装定位面之间垫一层厚度均匀的0.5mm的橡胶，当工件受夹紧力作用时，首先是橡胶被压缩，工件弹性变形小，从而可以加工出精度较高的形面，松开后变形较小。这种方法适合于精度要求较高的基准面加工。

　　工件用三点定位并夹紧，当工件受夹紧力作用时，由于工件的面并未受力，所以不会产生装夹变形，工件加工取下后变形也较小。支撑块与工件之间如有空隙，应填满，必要时可垫橡胶。在生产实际中，如果工件尺寸大、壁薄，三点定位时工件受切削力作用有变形，则可增加辅助支撑予以解决。

　　将工件在自由状态下用胶粘剂粘在定位盘上，由于胶粘剂在未固化前有流动性，它可以填平工件与定位盘之间的间隙，当胶粘剂固化后，工件与定位盘粘接在一起，成为一个整体，这样不但对工件起到了定位作用，而且大大增强了工件的刚性。

　　对于弹性薄片零件，不能选用与加工面相对的面作为粘接面，因大部分胶粘剂在固化时体积要收缩，收缩不均会引起工件变形。因此对于弹性薄片零件，选粘接面应选用工件外圆或内孔。

　　选胶粘剂时宜选用粘附力强、固化时间快、去胶容易的胶种。氰基丙烯酸酯胶是一种固化时间快(只须3～5分钟即可加工)、去胶较容易(放于热水中或丙酮中浸泡即可)、粘附力强的胶种。采用这种胶作加工试验，结果令人满意，只是去胶时采用丙酮浸泡时间较长，影响加工效率。

　　粘接定位法所用粘胶剂应尽可能少，所以粘接工装一定要设计限位止口，使胶粘剂的定位负担减少。同时，考虑到去胶时丙酮浸泡时间较长，可在工装上胶粘剂的相对位置设计几个孔，通过该孔用机械敲打振动的方法将工件取下。经实验证实，只要方法正确，用机械敲打振动取工件几乎不会引起工件变形，只是在取工件前须用丙酮将暴露在外的胶粘剂清除。

　　采用粘接定位法作加工试验，工件为Ø350×3弹性薄片，材料是60Si2MnA，其定位，加工后两面的平面度可达到0.02～0.03mm，平行度可达0.03～0.05mm。而如果采用大平面粘接定位，则加工后的平面度将大于0.20mm。

　　2.3 刀具选择

　　减少直接作用于工件上的外力，是减少工件变形，提高加工精度的有效措施。增加刀具的主偏角和副偏角，可以减少切削力对工件表面法向方向的作用，从而可以有效地减少工件的变形。

　　实验表明，刀刃锋锐度不同，切削力有明显差别。切削深度较小时，差别更明显。当切削深度小到一定值时，单位切削力急剧增加。这是因为超精密切削时，切削深度和进给量都很小，刃口半径r的不同将明显影响变形。r值增大将使切削变形明显加大。在切削深度很小时，刃口半径造成的切削变形占总变形的很大比例，r值微小变化将使切削变形产生很大的变化。所以在切削深度很小的精切时，更应采用r值较小的切削刀具。

3 结语

　　弹性薄片零件加工精度难以保证的原因主要是工件热处理后变形大，加工时工件在装夹力的作用下产生变形，加工后工件变形恢复造成其尺寸及形位公差发生了很大的变化所致。切削力的直接作用也是工件变形的重要原因。要提高加工精度，其技术途径是减少工件的热处理变形，对工件进行精加工时要尽量在自由状态下固定并夹紧工件以减少装夹变形，并尽量选用锋利的刀具。