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1、 科學發(fā)展 科學與財富 某卡環(huán)零件加工 李是青 （中國空空導彈研究院） 摘 要：針對某卡環(huán)零件易變形、剛性差、質量不能保證的難題，通過設計合理的加工流程，安排熱處理時效、以及改進工裝和裝夾方式等工藝措施，有 效地解決了問題，提高了零件合格率。 關鍵詞：卡環(huán)；變形；工裝 前言 某卡環(huán)零件主要結構為薄壁半環(huán)形，上下一對兒配合使用。圖1所示為上卡 環(huán)、下卡環(huán)零件模型，外圓處直徑漬170mm，最薄處壁厚僅為2mm，兩側為凸出的 連接法蘭，外圓為圓弧面，內腔為T型槽，結構較復雜。加工過程中采用上下組合加 工的方法，在加工出主要尺寸要素后，再完成切斷。加工

2、選用漬210x35mm的管料， 兩端凸出法蘭導致零件余量分布不均勻，內應力引起的變形導致外圓漬1700+0.26mm、 法蘭孔的距離181依0.2mm等尺寸保證困難。 1 主要加工要素和技術要求 零件的主要結構及尺寸如圖1所示（上、下卡環(huán)未切開前）。 圖2 工藝路線圖 3.2零件粗加工 工藝安排時先對材料進行調質，提高材料機械加工性能，然后粗車內孔外圓， 35工序平面磨加工兩端面保證平行度0.01mm。45工序以外圓定位，線切割切零件 外形，保證同軸度漬0.3mm。在兩端法蘭分別加工1.80+0.05mm“一”字槽兩處，為后續(xù)精 加工工序定角向提供基準。

3、 3.3零件精加工 06mm內孔和漬165.8 3.3.1 零件內孔加工。55工序數(shù)控車精加工零件漬161.4++00..09 +0.16 0 mm溝槽（圖3）。數(shù)車裝夾采用外圓粗定位然后找正內孔的方法。由于線切割粗 加工外形后零件有變形，因此工裝設計定位孔時外圓處均勻留0.2mm間隙，避免 圖1 零件主要尺寸 精度要求較高的要素見表1。 表1 上、下卡環(huán)的主要尺寸公差與形位公差要素表 2 主要技術難點 2.1零件剛性差變形大 上、下卡環(huán)結構為半圓環(huán)薄壁零件，外圓直徑漬170mm，最薄處壁厚僅為 2mm，雙手

4、握零件兩側稍微用力即可變形幾個毫米。兩側凸出的連接法蘭高出外圓 近15mm，導致各處余量不均勻，內腔為T型槽，整體加工完成后再切開時變形較 大。 2.2定位裝夾困難 零件外圓為弧面，且兩側有凸出的連接法蘭高出外圓近15mm，導致裝夾比較 困難。還有零件為薄壁結構，裝夾力的影響比較大，采取合適的裝夾方式，盡量減小 裝夾變形是保證尺寸的關鍵。 3 工藝方案及措施 3.1工藝設計 零件半圓環(huán)結構，加工剛性差，不易于裝夾，采用組合加工加工出零件的外形 和內腔尺寸，最后再用線切割切開的方法。由于余量去除較大，所以在工藝設計時 按照粗加工、修正基準、精加工、時效去應力、再切開的

5、思路安排工藝路線。 111 工藝路線見圖2 萬方數(shù)據(jù) 了裝夾變形，壓板采用四點壓緊定位。加工過程中，采用分層切削的方法，先粗加工 內孔和內槽，然后松開壓板釋放應力，再重新找正壓緊進行精加工，使零件在粗加 工階段產(chǎn)生的應力能提前得到釋放。 圖3 精加工示意圖（55工序） 3.3.2 零件外形加工。60工序在立式加工中心上用成型銑刀精加工零件外圓 弧面。本工序利用內孔定中心，線切割工序加工法蘭“一”字槽定零件角向，蓋板配 合壓緊零件。由于零件內孔與工裝定位凸臺以及定位銷與法蘭“一”字槽存在間隙， 導致零件壁厚不能很好保證。因

6、此工裝設計采用過定位的方案，即在兩端法蘭 “一”字槽各插入一個定位銷，較好地解決了壁厚不均勻的問題。 70工序在臥式加工中心上加工法蘭上的連接孔。定位方法同60工序，60工 序內容也可合并入本工序加工。 80工序線切割，兩端孔定位，拉平零件，沿“一”字槽方向從兩側對零件完成切 斷。由于孔底的壁厚公差較嚴，零件被切開時可能變形導致該尺寸無法保證，因此 線切割裝夾時共設計4個壓板，每個法蘭上面一個，控制零件在機床上無法變形。 4應用效果 通過兩個批次的驗證，零件合格率98%以上，很好地解決了零件因變形、薄 壁、加工剛性差等而導致的變形問題。 5結論 通過設計合理的加工流程，安排熱處理時效、設計改進工裝和裝夾方式等工 藝措施有效的解決了異形薄壁件的加工變形和剛性差等難題。同時該工藝也為其 他類似零件的工藝設計和加工提供了參考，有一定的借鑒意義。