薄壁鋁合金殼體零件（jiàn）加工方法及在機測量方案

結（jié）合具體的（de）加工實例，介紹了一種薄壁鋁合金殼體的加工方案。通過合理的（de）工藝安排和專用夾（jiá）具設計，完美解決了零件加工中的振動和（hé）變形問題，具有很強的可操作性（xìng）和指導性，為類似零件的加工提供了借鑒。

1前言

薄壁鋁合金（jīn）殼體零件在機械領域中應用廣泛，但其結構和形狀比較特殊。由於它們在切削（xuē）過程中剛性和（hé）強度較差，容易產生振動和變（biàn）形，難以保證（zhèng）零件的加工質量。因此，薄壁鋁合（hé）金殼（ké）體零件（jiàn）的加工一直是機械加工領域的一個難題（tí）。本文以腰鼓薄壁鋁合金殼體的加工為例，通過工（gōng）藝方案的確定、夾具的設計和應用，介紹了一（yī）種異形薄（báo）壁殼體零件的加工方法。

零件結（jié）構分析

鼓形薄壁鋁合（hé）金殼（ké）體由鋁合金2A12製成，毛坯為φ500mm×520mm的圓柱體，處於固溶T4狀態。零件結構中間（jiān）為鼓（gǔ）形曲麵，兩端端麵翻邊。該零件的最（zuì）大外徑為480毫米（mǐ）。兩個端口分別有φ296mm和φ314mm的塞子，端麵（miàn）上（shàng）分（fèn）布有孔。中間鼓形部分的壁厚隻有2mm。這個零件的尺寸要求精度為IT6。加工難點分析（xī）如下:①去除大量毛坯，容易造成工（gōng）件應力變形。②工件壁厚隻有2mm，整個結構的（de）剛度和強度較差，容易導致切削過程中的顫振和變形。③工（gōng）件為異形結構，兩端法蘭厚度（dù）隻有18mm，中間部分（fèn）強度較差。在工件的軸向或徑向施加夾緊力會引起零件的變形，如（rú）何夾緊是個問題（tí）。鑒於以上分析，該零件的加（jiā）工要點是:工藝方（fāng）案中必須充分考慮消除應力（lì），避免裝夾變形，加強工件的剛性。

3加工方案的確定

3.1製定加工工藝方案。

處理方案如下。

1)加工分為粗加工、半精加工和精加工三個階段。粗加工階（jiē）段，在殼體具有足夠強度（dù）的前提下，去除大部分餘量；半精加工階段，兩端法蘭和內部形狀基本成型，留有少許餘量，端孔係完成；精加工分兩步加工關鍵部位。第一步是將兩端的法蘭和內部形狀加（jiā）工到工藝尺寸，第（dì）二步是將所（suǒ）有形狀加工到工藝尺寸。

2)在粗加工和半精加工後的精加工前安排去應力處理，以消除零件加工過程中產生的內（nèi）應（yīng）力，減少應力和變（biàn）形，保證（zhèng）尺寸和幾何精度。

3.2夾具設計

夾具設計（jì）是該零件加工的關鍵。為了保證零件的尺寸和幾（jǐ）何要求，加強零件（jiàn）的剛（gāng）性，夾具必（bì）須（xū）同時具（jù）有（yǒu）夾緊、定位和支撐（chēng）的（de）功能。設計夾具如圖（tú）2所示。夾具包括圓筒(內徑210mm)、支撐板A、支（zhī）撐板B、可調支撐柱、橡膠保護帽（mào）、開口楔環、壓緊螺（luó）母等部件。圓柱體一端設（shè）有夾緊端，中間圓（yuán）柱（zhù）麵陣列設有交（jiāo）叉（chā）螺紋孔，另一端設有滑動部（bù）和（hé）螺紋；a .支撐板的內擋塊與氣缸的夾緊端小間隙配合，並（bìng）用（yòng）螺釘固定；可調支撐（chēng）柱上有鎖緊螺母，鎖緊螺母放在圓筒中部圓柱麵上的螺紋孔（kǒng）內，橡膠保護帽套在可（kě）調支撐柱的另一端；b .支撐板的內錐（zhuī）孔（kǒng）與拚合楔環的外錐麵配合，同時套入氣缸的（de）滑（huá）動部分（fèn）；A托板（bǎn）和B托板之間形（xíng）成夾持零件的（de）工位；筒體的螺紋上設有壓（yā）緊螺（luó）母（mǔ），壓緊螺母壓緊拚（pīn）合楔（xiē）環楔入（rù）B支撐板與筒體滑動件之間，使B支撐板與筒體滑動件緊密連接；橡膠保護帽（mào）既能支（zhī）撐，又能減振（zhèn），保護工（gōng）件（jiàn）表麵。

4具體實施模式

1)先（xiān）對工件毛坯進行粗加工，保證形狀與（yǔ）零件相似，每個尺寸留3mm餘量，加工後（hòu）後壁厚度為8mm。

2)進行時效熱處理，充分釋放工件內應力。

3)半精加工（gōng）兩端法蘭和內部形狀基本（běn）成（chéng）型，留有1mm餘量，端孔係完成。

4)再次進行時效熱處理，以充分釋放工件的內應力（lì）。

5)精加工工件內部形狀（zhuàng）和（hé）兩端至技術尺寸要求，加工完成時工件壁厚為5mm。

6)使用設計的夾具加工零（líng）件的（de）所有形狀。首先，在夾具上（shàng）安裝零件，如圖3所示。將A支（zhī）撐板插入氣缸，使其內擋塊（kuài）與氣缸（gāng）的夾緊端相配合（hé），並（bìng）用M12螺釘固定。將（jiāng）鎖緊螺母安裝在可調支撐柱上，並將其放入氣缸（gāng）中心氣缸（gāng）的螺紋孔中。在初始狀態下，將所有可調支撐柱返回到（dào）缸腔中（zhōng），以確保（bǎo）工件的順利裝載。將橡膠保護帽插入可調（diào）支撐柱的（de）另一端，並（bìng）從氣缸的右端裝載工件。從氣缸右（yòu）端安裝B支撐板，使B支撐板上的（de）擋塊與零件大端（duān）法蘭的（de）擋塊相匹配，用M6螺釘（dìng）10連（lián）接，安（ān）裝拚合楔環，使拚合楔環的外錐與B支撐板的內（nèi）錐孔接觸，安裝壓（yā）緊（jǐn）螺母壓緊拚合楔環， 將拚合（hé）楔環楔入B支撐板和汽缸之間，並確保B支撐板和汽缸滑動部（bù）分之間的緊密連接（jiē）。 從氣缸內腔調整可調（diào）支撐柱(將圓柱形扳手（shǒu）插入（rù）可調支撐（chēng）柱的孔中，順時針旋轉)，由內向外逐（zhú）個調整可調支撐柱，直到橡膠保護帽緊靠工件內（nèi）壁。緊固力要均勻可靠，使橡膠（jiāo）保（bǎo）護帽既能支撐工（gōng）件內壁，又能使工件頂部變形（xíng）(如果掌（zhǎng）握不好力度，可以在調整支（zhī）撐柱時（shí）壓（yā）表)。調整後，用鎖緊螺母鎖緊可調支撐柱。將工件（jiàn）裝在機（jī）床卡盤上，安裝夾具左（zuǒ）端，將機床（chuáng）尾座頂板壓在夾具右（yòu）端，將零件加工到最終尺寸。

5結束語

摘要（yào）:結合具體的加工（gōng）實例，介紹了一種薄壁鋁合金殼體（tǐ）的加工方案，重點介紹了一種能（néng）夠同時實現夾緊、定位和支撐的夾具設計方法，完美地解決了零件加工中的振動和變形問題。該加工方案保（bǎo）證了（le）被加工零件的尺寸、形狀和（hé）表麵的技術要求，具有較（jiào）強的可操作性和指導性，為類似零件提供了解決（jué）方案和加工經驗。