3-67  弹性薄片零件精密加工技术

羊绍政

生产中遇到许多易变形弹性薄片零件，如常见的垫圈、摩擦片、特别的碟性弹簧，薄板、飞片等，它们刚性差、散热困难、装夹时易引起装夹变形，加工时会出现翘曲，严重影响零件的加工精度。对这类零件的精密加工技术进行研究，对减少工件的热处理变形及装夹变形，减少变形工件对零件最终形成精度的影响，从而保证弹性薄片类零件的加工精度具有至关重要的意义。提高零件精加工前的精度以及减少零件装夹变形和减小切削力是提高零件加工精度的重要措施。对于力学性能要求较高的工件，一般都需要进行热处理，以提高工件的综合力学性能。设计零件时应与工艺密切结合，注意工艺条件的限制，尽可能从零件结构上减少热处理变形。并且要设计与工件型面一致的校型工装。经实验证实，外径为f350，厚度为3 mm的弹性型面零件在热处理时采用校型工装，其变形量为0.20 mm，如不采用校型工装，变形量将大于1 mm。零件精加工时，应着重考虑装夹方式，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。

这种方法适合于所加工面与定位面无精密位置度要求，无精密尺寸关系的磨削加工或面积较小的基准面加工。工件用3点定位并夹紧，不用面定位，当工件受夹紧力作用时，由于工件的面未受力，所以不会产生装夹变形，工件加工取下后变形也较小。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上之间的间隙，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，粘接面应选在工件外圆或内孔。选胶粘剂时宜选用粘附力强、固化时间快、去胶容易的胶种。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。用粘接定位法作加工试验，工件为f350 ´3弹性薄片，加工后两面的平面度可达到0.02~0.03 mm，平行度可达0.03~0.05 mm。而如果采用大平面粘接定位，则加工后的平面度将大于0.20 mm。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。在切削深度很小的精切时，更应采用r值较小的切削刀具。提高弹性薄片零件加工精度的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。