一种带周向孔薄壁零件的加工方法

技术领域

本发明涉及薄壁零件的机械加工领域，特别是涉及一种带周向孔薄壁零 件的加工方法。

背景技术

金属薄壁零件由于刚性差、强度弱，在加工过程中极易产生变形，不易 保证零件的加工质量。其中装夹受力变形这一因素通常通过专用夹具设计来 解决，现有夹具主要采用液压或气压膨胀外抱式结构，即在夹具主体与夹紧 孔壁之间有一个环形封闭腔室，通过调节腔室的液压或气压强度，调节抱紧 零件外壁的力度，从而经过多次核算试验得出最优结果，控制零件的变形。

现有一带周向孔系的薄壁零件，多为轴套、衬套类零件，用于运动件与 机体之间起保护作用，减少磨损。根据零件的设计要求结构特点，设计一种 新的装夹方式配合机械加工工艺规程。

带周向孔系的薄壁零件结构示意(如图1)，薄壁零件最薄可达2-3mm(φ B-φA)/2；外形尺寸范围较大；周向至少有3个或更多组均布的尺寸不小于 φ5mm的通孔或者螺纹孔系，更换时装拆辅助用；内孔尺寸公差要求较高如 φAH6，圆度要求较高如0.02，满足热套过盈量要求；外圆要求不高如φB和 φD，一般喷涂耐磨金属，热套配合后需再加工。此零件的加工，难点在于控 制加工时卡爪夹紧引起变形。夹紧力过大易变形，过小零件易在加工中掉落。 包括：尺寸公差、形位公差均需要满足热套要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带周向孔薄壁零件的 加工方法，通过对加工工艺顺序的合理安排，利用零件本体上加工后的周向 孔系设计专用夹具，精加工至图纸要求，既车去内孔变形量，同时也避免了 装夹变形。

本发明的目的是这样实现的：

一种带周向孔薄壁零件的加工方法，包括以下步骤：

步骤1粗车；

三爪夹零件毛坯外圆，粗车外圆、内孔及两端面，预留后续步骤所需加 工余量；

步骤2钻孔

在非配合端处沿周向均布钻多个通孔，作为后续加工配合端时安装专用 夹具；

步骤3精车非配合端

软三爪夹配合端外圆，端面靠平，精车非配合端外圆、内孔及非配合端 端面至设计尺寸；

步骤4精车配合端

利用专用夹具对零件进行装夹，软三爪夹专用夹具，靠平非配合端端面， 精车配合端外圆、内孔及端面至设计尺寸，所述专用夹具包括夹持螺钉、受 力填块和螺母，所述受力填块设置在薄壁零件的内孔中，夹持螺钉穿入周向 的通孔后与受力填块螺纹连接，所述螺母设置在零件外圆处，与夹持螺钉配 合，用于固定零件与专用夹具。

进一步地，所述步骤4中的夹持螺钉、受力填块和螺母均采用细牙螺纹， 减小相互间的配合间隙，夹持螺钉数量与周向通孔数量一致。

进一步地，所述步骤4中，螺母固定零件与专用夹具时，利用杠杆千分 表监控紧固过程中零件受力变形情况。

进一步地，所述步骤2中，周向通孔设置有3个，直径不小于φ5mm。

进一步地，所述步骤2中的通孔可加工成螺纹孔。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、本发明在粗车工序时适当多留加工余量，在下道工序钻孔时，能够控 制装夹变形及钻孔引起的变形。

2、通过对薄壁零件加工工艺顺序的合理安排，粗车后即进行钻孔工序， 为后续精加工时安装专用夹具提供定位基准。

3、将专用夹具安装在周向孔系和薄壁零件内孔中，精加工配合端时，软 三爪夹持的力度通过夹持螺钉传递到受力填块上，不直接落在零件本体上， 很大程度减小了已精加工部分的装夹变形，解决了薄壁零件加工时的装夹变 形问题。

附图说明

图1为薄壁零件产品的结构示意图；

图2为本发明步骤1的示意图；

图3为本发明步骤2的示意图；

图4为本发明步骤3的示意图；

图5为本发明步骤4的示意图；

附图标记

1为薄壁零件，101为通孔，102为非配合端，103为配合端，

2为专用夹具，201为夹持螺钉，202为受力填块，203为螺母，

具体实施方式

如图2至图5所示，一种带周向孔薄壁零件的加工方法，包括以下步骤：

步骤1粗车

按图2所示粗车，三爪夹零件毛坯外圆，粗车外圆ФD、内孔ФA及两端 面L，预留后续步骤所需加工余量，适当多留余量，为下道工序钻孔时，控制 装夹变形及钻孔引起的变形；

步骤2钻孔

如图3所示，在非配合端102处沿周向均布钻多个通孔101，作为后续加 工配合端103时安装专用夹具2；本实施例中，周向孔均布设有3个，孔直径 尺寸不小于φ5mm，可以为通孔101，也可加工成螺纹孔；

步骤3精车非配合端

按图4所示精加工，软三爪夹配合端103外圆，端面靠平，精车非配合 端102外圆ФC、内孔ФD及非配合端端面至设计尺寸；

步骤4精车配合端

按图5所示精加工，利用专用夹具2对薄壁零件1进行装夹，软三爪夹 专用夹具2，靠平非配合端102端面，精车配合度要求较高的配合端103外圆 ФB、内孔ФAH6及端面L至设计尺寸，同时满足内孔圆度达到0.02，因此， 精车配合端103时，设计专用夹具，所述专用夹具2包括夹持螺钉201、受力 填块202和螺母203，所述受力填块202设置在薄壁零件1的内孔中，夹持螺 钉201穿入周向的通孔101后与受力填块202螺纹连接，本实施例中，夹持 螺钉201、受力填块202和螺母203均采用细牙螺纹，减小相互间的配合间隙， 螺母203设置在薄壁零件1外圆处，与夹持螺钉201配合，用于固定薄壁零 件1与专用夹具2，螺母203固定薄壁零件1与专用夹具2时，利用杠杆千分 表监控紧固过程中薄壁零件1受力变形情况，夹持螺钉201的数量与周向通 孔101数量一致。

精加工时，软三爪夹持的力度通过夹持螺钉传递到受力填块上，不直接 落在零件本体上，很大程度减小了已精加工部分的装夹变形。夹持螺钉可根 据零件周向孔系的数量、直径适当的增多、增大，选用细牙螺钉即可，精加 工单个零件本身后，在与之配合的零件热套后，再磨削外圆达到设计要求。

本发明通过对工艺顺序的合理安排，专用夹具的设计，成功的解决了薄 壁零件加工时的装夹变形问题。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人 员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本 发明权利要求书所限定的范围。