分析了弹片零件难加工的原因，研究了其精密加工的技术途径。
1 引言
生产中有很多容易变形的弹性薄片零件，如常见的垫圈、摩擦片、碟簧、薄板、飞片等。刚性差，散热困难，加工时容易夹紧变形和翘曲，严重影响零件的加工精度。研究这类零件的热处理工艺和精密装夹技术，即减少零件的热处理变形和装夹变形，减少零件变形对零件最终精度的影响，从而保证弹性薄膜零件的加工精度，具有十分重要的意义。在生产中，对大部分可变形的弹性薄片零件进行在位检测时，发现其加工精度完全可以满足设计要求，但拆下后发现其尺寸和形位公差发生了较大变化，有的甚至大大超过了设计允许范围。原因如下：可变形弹片零件刚性弱，工件基准面精度不高，平面度差。工件由于诸如大气压或压力的夹紧力而变形，并且工件在变形状态下被加工。虽然现场检查表明工件尺寸和形位公差符合设计要求，但工件取下后变形恢复，其尺寸和形位公差发生了较大变化，以致超出设计要求。在检测另一部分易变形的弹性薄板零件时，发现工件的尺寸和形位公差与机床的正常加工精度相差甚远。这是因为切削工件时，切削力导致工件变形，变形部分在切削刃离开后恢复。因此，提高精加工前零件的精度，减小零件的夹紧变形和切削力是提高可变形弹性薄板零件加工精度的重要措施。
2 提高弹性薄片零件加工精度的技术途径
2.1 减少热处理变形，提高工件精加工前的尺寸位置精度
对于机械性能较高的工件，一般需要进行热处理，以提高其综合机械性能。而淬火时奥氏体转变为马氏体，体积会膨胀，产生很大的组织应力，快速冷却产生的热应力会形成很大的内应力，导致工件在淬火时变形甚至开裂。对于容易变形的弹性薄板零件，由于刚性较弱，变形较大。要提高零件的加工精度，就必须减少热处理变形。减少热处理变形的零件设计应与工艺紧密结合，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。在设计零件时，应尽可能选择含碳量或合金元素较高的钢材，因为一般来说，含碳量和合金元素越高，奥氏体转变为马氏体的最终温度越低，淬火后残余奥氏体越多，淬火时的显微组织应力越小，因而变形也就越小。合金钢具有良好的淬透性。一般是油淬，工件在油中冷却。冷却速度慢，热应力比较小，所以变形开裂的倾向小。在设计工件时，如果没有其他影响，应尽可能增加端部凸缘，以增加零件的刚度。热处理校形工装的工件必须在淬火后立即进行回火，即将淬火后的零件重新加热至奥氏体转变临界温度以下，保温一段时间后再冷却至室温。设计校正工具，将新淬火的工件放入校正工具中进行固定校正，然后和工件一起放入炉中进行回火整形，这样可以很好的校正工件淬火后的变形。实验证明，外径为350毫米、厚度为3毫米的弹性型材零件热处理时的变形量为0.20毫米。如果不使用变形，变形将大于1mm。
2.2 装夹方式的选择
在精加工零件时，应重点关注夹紧方式，并尽量使零件与其基本一致
在工件和工装定位面之间放置一层均匀厚度为0.5毫米的橡胶。工件受夹紧力时，橡胶先被压缩，工件弹性变形小，可加工精度高的表面，松开后变形小。该方法适用于高精度的基准加工。在三点夹紧模式中，工件由三个点定位和夹紧。当工件受到夹紧力时，由于工件表面不受力，不会产生夹紧变形，工件被去除后变形较小。如果支撑块与工件之间有间隙，应将其填满，必要时可使用橡胶。在生产实践中，如果工件尺寸较大，壁较薄，三点定位时工件受切削力变形，可以加辅助支撑来解决问题。工件粘接定位方法是在自由状态下用粘合剂将工件粘接到定位板上。因为胶在固化前具有流动性，可以填充工件和定位板之间的缝隙。胶粘剂固化后，工件和定位板粘合在一起，形成一个整体，既起到了对工件的定位作用，又大大增强了工件的刚性。对于弹性薄片零件，不能选择与加工面相对的面作为粘接面，因为大部分粘接剂在固化过程中会体积收缩，收缩不均匀会造成工件变形。因此，对于弹性薄板零件，应选择工件的外圆或内孔作为结合面。选择胶粘剂时，选择附着力强、固化时间快、易剥离的胶粘剂。氰基丙烯酸酯胶是一种固化时间快(只需3 ~ 5分钟即可加工)、易除胶(热水或丙酮浸泡)、附着力强的胶。用这种胶进行加工试验，结果令人满意，只是脱胶时丙酮浸泡时间较长，影响加工效率。粘接方法中使用的粘合剂要尽量少，所以粘接工具必须设计有限位挡块，以减轻粘合剂的定位负担。同时，考虑到脱胶时丙酮浸泡时间较长，可以在工装上胶的相对位置设计几个孔，通过孔进行机械敲击振动将工件取出。实验证明，只要方法正确，用机械敲击振动的方式拿取工件，几乎不会造成工件的变形，但拿取工件前必须用丙酮去除外露的胶黏剂。胶定位法用于工艺试验。工件为350 3弹片，材料为60Si2MnA。用其定位，加工后两边的平面度可达0.02~0.03mm，平行度可达0.03 ~ 0.05 mm，但如果采用大平面粘接定位，加工后的平面度将大于0.20mm.
2.3 刀具选择
减少直接作用在工件上的外力，是减少工件变形，提高加工精度的有效措施。增大刀具的主偏角和辅助偏角可以减小切削力副。
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。实验表明，刀刃锋锐度不同，切削力有明显差别。切削深度较小时，差别更明显。当切削深度小到一定值时，单位切削力急剧增加。这是因为超精密切削时，切削深度和进给量都很小，刃口半径r的不同将明显影响变形。r值增大将使切削变形明显加大。在切削深度很小时，刃口半径造成的切削变形占总变形的很大比例，r值微小变化将使切削变形产生很大的变化。所以在切削深度很小的精切时，更应采用r值较小的切削刀具。