【拉深薄壁件余量加工工艺】 机械加工工艺余量表

　　摘要：拉深薄壁件壁薄、刚性差、极易变形,余量加工非常困难。本文提出了拉深薄壁件的一种余量加工工艺,并设计了相应的工装夹具。为同类型的零件余量加工提供一些操作思路。实际生产证明,该工艺方法提高了生产效率, 顺利解决了薄壁类零件的余量加工技术难题。
　　关键词：拉深薄壁件 余量加工 新工艺
　　1、引言
　　图1 零件图
　　图1所示为某厂生产弹壳,材料为H70,直径约15.7mm,长度为15.5-18.5mm,壁厚为0.1mm。在生产过程中由于模具的几何形状及材料性能等因素在不同方向上存在的差异,经过拉深工序后,拉深件的口部不齐且长度不均。为了得到高精度的弹壳需要对其余量进行加工。
　　2、工艺性分析及方案的确定
　　拉深薄壁件余量加工属于在薄壁件上精加工薄壁件,壁厚仅为0.1mm,其径向刚度相当差,余量加工相当困难。经工艺性分析,提出两种余量加工工艺。
　　方案一,高速走丝线切割工艺。
　　(1)拉深薄壁件本身壁薄,刚性差,易变形;(2)机械加工过程中存在较大的机加力和夹紧力,而机加力和夹紧力对变形的影响达到了58.8％。拉深薄壁件本身特性无法改变,考虑到工件材料为H70,为金属导电材料,经分析选择机加力和夹紧力很小的工艺方法。尝试选用电火花线切割加工对拉深薄壁件进行余量加工。
　　方案二,余量精车工艺。
　　(1)设计一种专用薄壁件夹套,对薄壁件进行完全装夹。(2)选用高精度小车床,高硬度切刀,对薄壁件进行余量加工。(3)刀具主切削刃切削,水平进给,余量完全削除工艺。
　　方案筛选。
　　线切割加工工艺,工艺比较简单成熟,对工件密排垂直精确固定即可批量加工。
　　经多次实验参数最终选取为:脉宽:10;占空比（）:1:5;平均电流/A:1.2;切割速度/():25
　　线切割程序为:BBB4000GYL2;固定方式:磁性夹具;
　　工艺过程为:工件精确定位—线切割机床编程(CNC) —工件余量加工。
　　图2 线切割加工
　　高速线切割机床对工件余量加工实验发现:
　　优点:拉深薄壁件工件变形很小,圆柱度误差小。
　　缺点:(1)工件存在表面处理膜,严重影响电火花放电,导致线切割加工结束后,毛刺较多,表面粗糙度很差。(2)线切割加工结束后,工件表面附着加工过程中产生的黑色粘稠电蚀物,不易去除严重影响工件使用。(3)线切割加工速度很慢。
　　余量精车工艺。
　　(1)高精度夹套的设计:
　　图3 高精度夹套 图4 最终产品
　　精车工艺,装夹是关键,根据待加工拉深薄壁件数量为10000件,最终加工尺寸为L=14±0.2mm,设计夹套材质为45号钢,调质处理到HB241～286,此时该材料具有良好的弹性和切削加工性能,如图3示。
　　(2)高精度小车床余量加工,参数选择如下:
　　刀具:硬质合金刀具（前角5°）。切削速度:υc=120（mm/min）。
　　进给量:=0.1mm/r
　　进刀方式:采用水平进刀、主切削刃单层切削工件方式切削。这时被切削层较薄,切削力较小,提高了工件加工精度。
　　注意:a.刀具主切削刃单层切削。b.水平进刀。c.小进给量。
　　工艺过程为:工件、夹套组合—高精度小车床装夹定位—切削用量选择—加工
　　结果分析:对产品测量得:L=14.01mm,圆柱度公差0.050,表面粗糙度Ra为0.6μm。平端面。薄壁件内表面存在一定量的切削碎屑,对其进行一定的气吹处理即可。
　　经检测,产品精度误差在范围内,质量合格。
　　方案2在产品的质量、生产效率、制造成本等方面具有明显优势,选取此参数进行余量加工,最终确定为该工艺。
　　3、结语
　　通过采用这种工艺对拉深薄壁件进行加工余量,完全能满足生产需要。该工艺较以往类似余量加工工艺相比,具有结构简单和使用方便的优势,工件装入顺利且定位精度高,可以多做几套高精度夹套,在保证产品质量的前提下能提高生产效率。