铝管体筒体的加工技术改善措施

为了防止和减少薄壁工件的变形，满足高精度铝筒体的加工要求，在加工过程中采取以下技术措施。

（1）工件分粗加工、半精加工和精加工三步。粗车时，夹紧力大些，半精车、精车时，夹紧力逐渐减小，消除粗车时因夹紧力大而引起的变形。

（2）加注切削液，降低切削热，防止热变形。加工薄壁铝管件时，切削液浇注要充分连续，在刀具切削区和中心架支撑处，要采用多个水管进行冷却。粗加工时，宜采用以冷却为主的水基切削液；精加工时，宜采用以润滑为主的油基切削液。根据不同品种的切削液，浓度保持在10%左右。

（3）采取有效措施，解决高精度薄壁铝管件加工中的振动问题。

①在加工较长的薄壁铝管件时，增加辅助支撑，使零件的刚性增加，振颤减少，使切削平稳，表面质量提高。

②用中心架支撑工件或夹具时，应调整好中心架三爪自定心卡盘的中心位置，保证零件回转轴线与机床主轴回转轴线重合。

③在保证安全的前提下，合理采用减振装置，或采用吸振材料填充内膛，包裹外形等方式减小振动，吸振材料一般采用泡沫、橡胶、毛毡、海绵和布条等。

④增加时效处理，减小应力变形。工件粗加工和半精加工后进行分级时效，均衡内部组织、释放残余应力，根据零部件结构及技术要求安排工序次数和装夹方式，并在时效处理工序，规定炉内零件的均匀摆放区域。

⑤防止磕碰工件。针对薄壁管件零件表面划伤、磕碰现象，在工艺设计过程中，需根据零件加工阶段的实际需要制作专用流转箱。

（4）合理选择机床刀具的几何参数和切削加工参数。

①粗加工时采用普通车床，刀具的刀尖圆弧一般为R0.4mm，薄壁铝管件粗加工的加工余量在直径方向上一般为3～4mm，端面一般为3～4mm。切削参数一般为：切削速度v＝180～250m/min，进给量f＝0.2～0.3mm/r，背吃刀量a_p＝1.5～2.0mm。

②半精加工时，选用状态稳定的普通车床或数控车床，选用的刀具刀尖圆弧为R0.2～R0.4mm。半精加工的加工余量在直径方向上一般为1～2mm，端面一般为0.5～1mm。切削参数一般为：切削速度v＝180～250m/min，进给量f＝0.2～0.3mm/r，背吃刀量a_p＝0.25～0.50mm。

③精加工时，宜选用精度高、状态稳定、冷却充分的数控车床，每班在零件加工前，需对设备进行预热，达到设备稳定状态后再开始加工。根据零件加工的精度要求，在加工前应检查设备主轴的径向跳动和轴向窜动情况，满足加工要求后开始加工。

精车较高精度的薄壁套铝管类零件时，刀柄的刚度要求高，刀具的修刃不宜过长，刀具刃口要锋利，刀尖圆弧半径R＝0.2mm，使径向力减小，从而减小切削时的挤压变形，刀具角度要求如下：

①外圆精车时，κ_r＝90°～93°，κ_r′＝15°，α_o＝14°～16°，α_o′＝15°，λ_s适当增大，γ_o＝15°～20°。

②内孔精车时，κ_r＝60°，κ_r′＝30°，α_o＝14°～16°，α_o′＝6°～8°，λ_s＝5°～6°。

使用数控刀具精加工内孔时，适用内冷圆夹紧阻尼减振刀杆，便于切削时切削液通过刀杆中间孔直接浇注刀切削区，同时便于快速更换刀片。宜根据所加工零件的尺寸形状、材料等合理选用专用于铝合金材料加工的数控刀片。

精加工选用的刀具刀尖圆弧一般为R0.2mm，重复部位采取多刀阶梯式切削，即最后一次车削的刀具应与前面工步使用的刀具分开使用，以保证最终加工质量。

精加工余量在直径方向上一般为0.3～0.5mm，端面一般为0.2～0.3mm。切削参数一般为：切削速度v＝60～65m/min，进给量f＝0.05～0.1mm，背吃刀量a_p＝0.05～0.15mm。

改变夹紧方式，应用轴向夹紧夹具，解决高精度薄壁铝管件的夹紧变形问题。车削薄壁工件时，一般不能使用径向夹紧的方法，最好应用轴向夹紧方法。针对零件筒体的结构尺寸，设计了粗车、半精车和精车夹具，并根据切削力的大小，逐渐减小夹紧力，从而减小或消除因夹紧力而产生的变形。半精车、精车外圆时使用的轴向夹紧夹具结构，半精车、精车内孔时使用的轴向夹紧夹具，粗车时，使用弹性胀瓦、开缝套筒和特别扇形软卡爪增大装夹接触面，使夹紧力均匀分布在工件上，夹紧时不易产生变形。