薄壁零件加工的特点

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薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析1. 引言1.1 背景介绍薄壁零件是指壁厚较薄,形状复杂的零件,通常用于汽车、航空航天、电子等领域。

随着现代工业的发展,对薄壁零件的需求越来越大,但是薄壁零件的加工过程中容易产生变形、残余应力等问题,给加工工艺提出了更高的要求。

薄壁零件的加工难度主要体现在以下几个方面:一是薄壁零件在加工过程中容易变形,特别是在切削加工过程中会出现振动、共振等问题;二是薄壁零件在加工过程中很容易产生残余应力,影响零件的精度和稳定性;三是薄壁零件通常要求加工精度高,加工表面要求光洁度要求高。

对薄壁零件的机械加工工艺进行深入研究和分析,对提高零件加工质量和效率具有重要意义。

本文将通过对薄壁零件的加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择和注意事项等方面进行分析,希望能为薄壁零件的加工提供一些参考和帮助。

1.2 研究目的薄壁零件的机械加工工艺分析本文旨在探讨薄壁零件的机械加工工艺,通过对薄壁零件加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择以及加工注意事项等方面进行深入分析,以期为相关行业提供一定的参考和指导。

薄壁零件因其结构特殊、加工难度大、容易变形等特点,在实际生产中存在一定的挑战。

通过对薄壁零件的机械加工工艺进行研究分析,可以帮助企业更加有效地解决加工过程中所面临的问题,提高生产效率、降低生产成本,提升产品质量和市场竞争力。

研究目的的关键在于深入了解薄壁零件的加工特点和加工工艺,找出存在的问题并提出解决方案,为制造工程技术人员提供可行的指导意见和建议。

通过本文的研究,希望能够为薄壁零件的机械加工工艺提供更加系统和全面的分析,为相关领域的技术人员提供参考和借鉴,推动薄壁零件的机械加工技术不断创新和提升。

1.3 研究意义薄壁零件在机械加工领域中起着重要的作用,其加工工艺的优化对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

由于薄壁零件的特殊性,其加工过程中容易出现变形、裂纹等问题,因此需要对其加工进行深入研究和优化。

薄壁零件的加工特点及工艺分析

薄壁零件的加工特点及工艺分析

薄壁零件的加工特点及工艺分析机械加工肯定少不了薄壁零件的加工,而这类零件加工更需要仔细认真,所以了解其加工特点及工艺很有必要。

以下是店铺为你整理推荐薄壁零件的加工特点及工艺分析,希望你喜欢。

薄壁零件的加工特点1)易受力变形:因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,从而影响工件的尺寸精度和形状精度;(2)易受热变形:因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难于控制;(3)易振动变形:在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

薄壁零件的加工工艺薄壁零件加工精度的容易受到多方面因素的影响,归纳起来主要有以下三方面:(1)受力变形;(2)受热变形;(3)振动变形。

如果采用传统的数控加工工艺,很难加工出符合精度要求的薄壁零件,甚至使薄壁产生破裂。

主要原因如下:(1)在粗加工时,切削量较大,在切削力、夹紧力、残余应力和切削热的作用下,会使薄壁产生一定程度的变形。

(2)半精加工和精加工时,随着材料的去除,工件的刚度已降至非常低,薄壁部分的变形会进一步加剧。

因此,根据薄壁零件的结构特点和加工精度要求,对于薄壁零件,应尽可能选择高速切削技术来加工。

采用高速切削技术,可有效地降低切削力和切削热,消除工件的残余应力,以提高薄壁零件的尺寸稳定性,同时要兼顾加工效率。

除采用高速切削技术外,薄壁零件的加工,还要合理安排加工顺序,尽可能保证内外轮廓线依次交叉切削加工。

以进一步消除工件变形带来的尺寸误差。

薄壁零件的加工举例1、工序的划分本任务划分为两道工序,共分(1)工序一:薄壁加工;(2)工序二:铣凸台和椭圆槽。

(3)工序三:孔加工。

其中工序一是难点。

划分2个工步,具体加工顺序如下:(1)选择φ10 mm双刃键槽铣刀粗加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.3mm,留出半精加工余量,深度方向分层切削,留0.2mm余量;(2)换φ10 mm 四刃立铣刀,采用高速切削技术半精加工薄壁内外轮廓线,刀补值选8.1 mm,深度方向分别留0.1mm余量;(3)用φ10 mm四刃立铣刀,采用高速切削技术,精加工薄壁两条轮廓线,并根据实际测量尺寸控制零件加工精度。

薄壁零件加工方法和工艺分析

薄壁零件加工方法和工艺分析

薄壁零件的工艺分析及加工方法单位名称:陕西长岭电子科技有限责任公司作者:安小康2017年3月2日薄壁零件的工艺分析及加工方法作者:安小康职业技能鉴定等级:二级单位名称:陕西长岭电子科技有限责任公司单位地址:宝鸡市渭滨区清姜璐75号2017年3月2日目录摘要 (1)关键词 (1)1工艺方案分析 (2)1.1薄壁零件图 (2)1.2零件图分析 (2)1.3确定加工方法 (2)2工件装夹 (3)2.1定位基准选择 (3)2.2确定零件定位基准 (3)2.3装夹方式选择 (3)2.4确定装夹方式 (3)3刀具和切削用量选择 (3)4零件加工 (5)5加工注意事项 (7)5.1安全文明生产 (7)5.2刀具的选择 (7)5.3削用量的要求 (7)6影响薄壁加工因素及解决方法 (8)6.1受力变形 (8)6.2受热变形 (9)6.3振动变形 (9)总结 (10)参考文献 (11)摘要薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点,薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。

但薄壁零件的加工是比较棘手的,原因是薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,不易保证零件的加工质量。

薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的。

薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工,为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等工艺分析方面进行试验,合理的选择加工方法从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形,保证加工精度。

关键词:薄壁工件工艺分析程序编制加工方法1工艺方案分析1.1薄壁零件图1.2零件图分析该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。

尺寸标注完整,表面粗糙度为1.6,选用毛坯是45号钢。

毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。

1.3确定加工方法确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。

薄壁类零件应按粗、精加工工序。

薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。

内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形,所以应按粗精加工分序。

薄壁零件的机械加工工艺

薄壁零件的机械加工工艺

薄壁零件的机械加工工艺作者:李文超来源:《现代盐化工》2018年第02期摘要:随着我国科学技术的发展和进步,机械零件的制造技术在不断地更新发展。

薄壁零件具有质量轻、节约材料的特点,在各个工业生产中普遍得到应用。

同时薄壁零件也存在刚度较低的情况,在加工的过程中很容易出现变形的情况。

部分零件的精度要求非常高,在加工过程中,任何一个环节的失误都会造成零件出现瑕疵,导致加工零件的精度降低,最终造成成品不能满足加工的要求。

文章对薄壁零件的机械加工工艺进行相应的探究,希望能够促进薄壁零件加工工艺水平的提高。

关键词:薄壁零件;机械加工;工业生产在薄壁零件机械加工的过程中,其加工问题受到普遍的关注。

薄壁零件的强度以及刚度比较低,在机械加工的过程中很容易出现变形等情况,导致零件质量存在问题。

薄壁零件的加工造价比较低并且结构简单受到普遍的应用,在加工过程中任意环节的失误都会对其进度造成影响,导致其产品质量问题。

因此,需要对其机械加工工艺进行探究,促进其加工精度的提高,促进薄壁零件加工工艺的提高。

1 薄壁零件机械加工中影响精度的因素在机械零件加工的过程中,机械加工精度指的是机械实际加工出的零件和设计过程中理想状态加工零件之间参数的误差大小。

机械加工的过程中,零件的加工精度受到加工零件和刀具在加工时的关系决定。

在实际加工时,加工的各个环节会出现各种类型的误差,对薄壁零件的加工精度产生影响。

因此,对机械加工过程中影响精度的因素进行分析,促使其误差的减小。

影响加工精度的因素主要有以下几个方面:机械加工机床的几何精度以及刚性;刀具的质量;夹具的结构以及受力因素,零件的加工过程中的装夹方式;刀具受到的外力因素以及形变;零件的变形;切削过程中使用的切削液种类。

薄壁零件出现变形对机械加工的质量产生影响,促使其加工的进度降低,原因主要有以下几个方面:(1)加工过程中焊接方面的因素造成的变形。

在薄壁零件加工时,其主要的组成部分是钢板焊接部件,也有一部分铝制零件,因此,在焊接的过程中,焊接应力难以有效的消除,造成不良现象的发生,促使薄壁零件在后期的加工过程中出现应力的释放,鲍勃零件出现变形的情况。

薄壁零件加工工艺方法分析

薄壁零件加工工艺方法分析

薄壁零件加工工艺方法分析什么是薄壁零件?薄壁零件是指壁厚相对较薄,外形也相对复杂,常见于汽车、电子、机械等领域的零件,如汽车车门、电子设备外壳等。

薄壁零件加工的难点薄壁零件加工的难点主要在于以下两个方面:1.零件壁厚薄:由于零件壁厚相对较薄,所以容易产生振动和翘曲等变形现象,而且易热变形,导致加工难度增加。

2.外形复杂:薄壁零件外形通常比较复杂,加工难度也大。

薄壁零件加工的常用方法单点加工法单点加工法是指通过刀具对薄壁零件进行加工的方法。

该方法适用于对平面零件和简单形状的薄壁零件进行加工。

常见的单点加工法包括:1.铣削:用铣刀对薄壁零件进行加工,可实现高速、高效、高精度的加工。

2.钻孔:用钻头对薄壁零件进行加工,也可加工一定程度的凸凹面。

3.车削:用刀具对薄壁零件进行加工,通常适用于对旋转体进行加工。

轧制加工法轧制加工法是指通过轧制的方式对薄壁零件进行加工。

该方法适用于对较大尺寸的薄壁零件进行加工,如汽车车身等。

常见的轧制加工法包括:1.深冲模:利用模具对薄壁零件进行加工,可加工多曲面、异形和复杂形状的零件。

2.拉伸模:利用模具对薄壁零件进行加工,适合加工尺寸大、平面面积较小的零件。

其他加工法除了上述两种方法外,还有一些其他的薄壁零件加工方法,如:1.冷却加工法:通过冷却液对薄壁零件进行加工,可减少热变形和振动。

2.激光加工法:通过激光对薄壁零件进行加工,可实现高精度、高效率的加工。

结论薄壁零件的加工难度比较大,但是通过一些常用的加工方法,如单点加工法和轧制加工法,以及一些其他的加工方法,如冷却加工法和激光加工法,就可以有效地解决加工难题,对薄壁零件进行高精度、高效率的加工。

薄壁工件的概念和作用

薄壁工件的概念和作用

薄壁工件的概念和作用薄壁工件是指壁厚较薄的零件或制品。

在工业生产中,薄壁工件是常见的一种。

因为薄壁工件结构简单,重量轻,制造成本低,所以在很多领域都有广泛的应用,如汽车工业、建筑业、电子业、航空航天等工业领域。

薄壁工件的作用主要有以下几个方面:1. 减轻重量:薄壁工件的壁厚相对减薄,使得制品整体重量减轻。

比如,汽车的车身和发动机盖等就采用了薄壁工件的设计,以便减轻整车重量。

2. 提高强度:薄壁工件的设计可以在一定程度上增强其强度。

用薄壁工件替代厚壁构件,可以在保证强度的情况下减轻重量。

薄壁工件材料的选择和加工工艺的控制也可以增强其强度和刚度,以满足使用的要求。

3. 降低成本:薄壁工件的制造成本相对较低。

因为薄壁工件的制造涉及到的加工工艺比较简单,也需要的材料量比较少,所以可以在生产过程中降低成本。

4. 提升精度:薄壁工件的制造工艺和材料的选择能够保证其制品的尺寸和形状精度,漏水、漏气和漏电的情况得到了有效的控制。

5. 优化设计:薄壁工件的设计可以使得产品的结构更为紧凑、简单,具有更高的效率,具有降低噪音和振动的能力,同时也具有良好的节能减排性能。

尽管薄壁工件在很多领域都有广泛的应用,但是在其制造和使用过程中也面临着许多问题和挑战。

首先,薄壁工件的制造技术要求较高,生产过程中必须保证材料的质量和工艺的精细度。

其次,在使用过程中薄壁工件的结构易受环境因素的影响,容易出现变形和破损等问题。

因此,制造和使用薄壁工件需要注意加强工艺控制,提高产品的质量和使用寿命。

总之,薄壁工件是一种重要且常见的构件,具有重要的作用和意义。

通过提高薄壁工件的制造和使用技能,我们可以更好地应对生产和生活的需求,推动相关领域的科技进步和发展。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析薄壁零件是指其壁厚比较薄,通常小于等于1mm的零件。

由于壁厚薄,导致材料之间的连接薄弱,易受力变形和振动产生,因此在加工过程中需要格外注意,以避免加工不合格或产生质量问题。

本文将对薄壁零件的机械加工工艺进行分析。

1. 材料选择对于薄壁零件的机械加工,材料的选择是至关重要的一步。

一般来说,薄壁零件要求材料具有高强度、良好的韧性和刚度,并且要耐腐蚀、抗疲劳和抗热变形。

常用的材料包括不锈钢、铜、铝、钛、镍基合金等。

在选择材料时,还应注意材料的厚度,以确保在加工和组装时能有足够的强度和稳定性。

2. 设计与加工工艺的匹配在进行薄壁零件的设计时,需要考虑到加工工艺的限制,以避免造成加工难度和工艺问题。

具体而言,需要注意以下几个方面:(1) 避免长而狭窄的几何形状长而狭窄的几何形状会导致加工难度大,容易发生弯曲和变形等问题。

因此,在设计时应避免采用这种几何形状。

(2) 设计圆角和缺口圆角和缺口可以减少应力集中,降低变形和裂纹的风险。

因此,在设计时应尽可能添加这些元素。

(3) 避免切向切削和钻孔切向切削和钻孔会产生较大的横向力和挤压力,导致变形和振动。

因此,在加工时应尽量避免使用这些方式。

3. 先试后加工在对薄壁零件进行机械加工前,应先进行试验或模拟,以确保加工过程中不会发生变形或其他质量问题。

试验的方式可以是材料试验、构件试验或但部分试验等,以检验零件强度和可靠性。

4. 选用适当的加工技术在薄壁零件加工中,应选用适当的加工技术,包括切削、钻孔、冲压、锻造、焊接等。

在进行切削加工时,需注意切削参数的选择和加工速度的控制,以避免刃口和切削力对零件造成影响。

对于钻孔,应选择适当的钻头和工艺,并控制出钻孔后的质量问题。

冲压与锻造时,需要考虑加工次数、力度和质量要求。

采用焊接时,需注意焊接布局和焊缝质量。

5. 保证设备精度和稳定性在进行薄壁零件加工时,需要保证设备的精度和稳定性。

设备精度应符合加工要求,并保证设备的稳定性和工作效率,以确保加工零件尺寸精度和表面质量。

(整理)薄壁零件车削加工方法探讨

(整理)薄壁零件车削加工方法探讨

薄壁零件车削加工方法探讨1. 薄壁零件的加工特点1.1 薄壁零件不能承受较大的径向力,用通用夹具安装困难。

1.2 薄壁零件的刚性差,在夹紧力的作用下,极易产生变形,常态下工件的弹性复原,会影响工件的尺寸精度和形状精度。

1.3 工件受切削热的影响,尺寸精度不易控制。

1.4 由于切削力的影响,工件易产生变形或振动,尺寸精度和表面粗糙度不易控制。

1.5 薄壁零件刚性差,不能采用较大的切削用量,生产效率低。

因此合理的选择装夹方法,加工方法,切削用量,减少振动及充分冷却和检测都是保证加工薄壁零件的关键。

2. 薄壁零件的装夹方法2.1 通用软爪定位装夹,选择正确的夹紧力作用点,使夹紧力作用在工件刚性较好的部位,适用于形状和尺寸公差要求不严的零件加工优点:装卸方便长度可定位,看承受较大切削力。

缺点:零件定位点较集中,零件加紧后变形较严重。

2.2 大面积扇形软爪装夹:采用扇形软爪的三爪卡盘,按与加工零件的装夹面动配合的要求,加工出卡爪的工作面,增大与零件的接触面积。

优点:增大夹紧力的作用面积,使工件支持面增大,夹紧力均匀分布在工作面上,可加大切削用量,不易产生变形。

缺点:扇形软爪不易加工。

2.3 芯棒装夹2.3.1 采用椎体芯轴装夹,将零件直接套在椎体芯轴加工。

2.3.2 采用圆柱芯轴装夹,将零件装在芯轴上采用轴线压紧。

减小零件径向变形。

优点:装卸零件方便,能保证较高的同心度,技术要求。

缺点:零件内孔被芯轴划伤。

2.4 磁力吸盘装夹:采用磁力吸盘将零件吸附在吸盘上,这时零件只受轴向力,而径向不受力。

优点:可一次较高零件内外圆。

缺点:零件找正比较麻烦,应用范围小。

3. 薄壁零件较高方法的选择3.1 先粗后精先粗加工出零件的外圆和内孔,外圆和内孔均匀留0.5 —0.8 毫米余量,端面单边留0.25 —0.3 毫米余量,然后选择适当的装夹方法,将零件精加工到图纸尺寸要求。

3.2 先内后外先加工内孔,以为孔较外圆难加工,易产生变形。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析薄壁零件是指在工程结构中壁厚很薄的零件,其壁厚一般小于3mm。

薄壁零件因其壁厚薄,加工难度大,所以在工艺上有着独特的要求。

本文将对薄壁零件的机械加工工艺进行分析,希望能够为相关行业提供参考。

一、薄壁零件的特点1. 壁厚薄:薄壁零件的壁厚一般小于3mm,有的甚至只有几毫米,这就要求在加工过程中必须考虑到其薄壁的性质,避免因加工引起的变形和破裂。

2. 结构复杂:由于薄壁零件在工程结构中常常承担比较复杂的功能,因此结构也相对复杂,这就对加工工艺提出了更高的要求。

3. 材质优质:为了保证薄壁零件的承载能力和使用寿命,通常采用高强度、优质的金属材料进行加工,如不锈钢、铝合金等。

4. 精度要求高:薄壁零件通常用于精密仪器、汽车零部件等领域,对其加工精度要求也很高,所以加工工艺更要精益求精。

二、薄壁零件的机械加工工艺1. 工艺规划:在进行薄壁零件的机械加工之前,必须进行详细的工艺规划和制定加工工艺流程。

根据零件的结构特点和加工要求,合理确定加工顺序、刀具选择、切削参数等,确保在加工过程中能够保持零件的尺寸、形状和表面质量。

2. 材料选择:针对不同的薄壁零件,需选择合适的材料进行加工。

常用的材料有铝合金、不锈钢、镁合金等,其机械性能和切削性能各不相同,需要根据实际情况进行选择。

3. 加工工艺控制:在进行薄壁零件的机械加工过程中,必须严格控制加工工艺。

尤其是在切削过程中要注重刀具的刀具形状和刃口状态、切削速度、进给量和切削深度等参数的合理选择和控制,避免因切削引起的变形和表面质量问题。

4. 刀具选择:薄壁零件的机械加工过程中,需要选择合适的刀具进行加工。

通常情况下,采用高硬度、高强度的硬质合金刀具或刻线刀具,以保证加工效率和加工质量。

5. 夹紧与支撑:薄壁零件在加工过程中要进行合理的夹紧和支撑,避免因切削引起的振动和变形问题,提高加工稳定性和精度。

6. 加工检测:在薄壁零件的机械加工过程中,需要进行合理的加工检测工序。

数控车床薄壁件加工技巧和方法

数控车床薄壁件加工技巧和方法

数控车床薄壁件加工技巧和方法一、概述薄壁件是指壁厚小于2mm的机械零件,具有重量轻、节省材料、结构紧凑等特点。

数控车床是现代加工制造业中应用广泛的设备,对于薄壁件的加工具有独特优势。

本文将重点介绍数控车床在薄壁件加工中的技巧和方法,以提高加工效率和产品质量。

二、材料选择与装夹方式1.材料选择:薄壁件常用的材料有铝合金、钛合金、不锈钢等,这些材料具有较好的塑性和切削性能。

在选择材料时,应充分考虑其物理性能和加工工艺性。

2.装夹方式:针对薄壁件易变形的特点,应采用合适的装夹方式,如真空吸附、专用夹具等,以保证工件在加工过程中保持稳定。

三、刀具选择与切削参数优化1.刀具选择:针对薄壁件的加工特点,应选用锋利、耐磨的刀具,如硬质合金刀具、涂层刀具等。

同时,刀具的几何参数对切削力、切削热等方面都有影响,应根据工件材料和加工要求进行合理选择。

2.切削参数优化:切削参数的合理选择对于薄壁件的加工至关重要。

应综合考虑切削深度、进给速度、切削速度等参数,以减小切削力、切削热对工件的影响,防止工件变形。

四、加工技巧1.轻切快走:在加工过程中,应采用轻切快走的加工方式,以减小切削力对工件的影响。

同时,合理使用切削液,降低切削温度。

2.分层加工:对于厚度较大的薄壁件,可以采用分层加工的方式,减小各层之间的切削力,避免工件变形。

3.工艺优化:在编制加工程序时,应充分考虑工件的形状、材料特性等因素,合理安排粗加工、半精加工和精加工的顺序,以提高加工效率和产品质量。

4.热处理:在加工过程中,可对工件进行适当的热处理,以提高其硬度和耐磨性。

同时,合理安排热处理工艺参数,防止工件变形或开裂。

5.检测与修正:在加工过程中,应定期检测工件的尺寸和形位公差,如有偏差应及时修正。

同时,对加工过程中出现的问题进行分析和总结,不断优化加工方法和工艺参数。

五、结论通过以上分析可知,数控车床在薄壁件加工中具有独特优势。

在实际生产中,应根据具体情况选择合适的材料、装夹方式、刀具和切削参数。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺典型薄壁零件指的是壁厚比较薄的机械零部件,其加工工艺要求高,因为薄壁零件具有易变形、易损坏等特点,所以数控铣削加工工艺尤为重要。

本文将介绍典型薄壁零件数控铣削加工的工艺流程、注意事项以及优化方案。

1. 零件设计和准备在进行数控铣削加工前,首先需要进行零件的设计和准备。

设计时需要根据零件的实际情况,合理确定加工工序、夹持方式和刀具选择。

在准备阶段,需要准备好数控铣床和相应的工具。

2. 夹持工件夹持工件是数控铣削加工的第一步,对于薄壁零件需要特别注意夹持方式。

通常采用夹具夹紧的方式,可以增加工件的稳固性,同时需要保证夹持力不会对薄壁零件造成变形。

3. 刀具选择和加工参数设定选择合适的刀具和加工参数对于数控铣削加工来说至关重要。

对于薄壁零件来说,需要选用合适的刀具和适当的进给速度、转速等加工参数,以减小切削力,降低对工件的影响。

4. 加工操作在进行数控铣削加工时,需要严格按照程序要求进行操作。

特别是在对薄壁零件进行加工时,需要小心谨慎,避免发生碰撞、振动等情况,以免对工件造成损坏。

5. 检测和修整加工完成后,需要对工件进行检测和修整。

特别是对于薄壁零件来说,需要注意检测工件的尺寸精度和表面质量,及时修整不合格的部分。

二、典型薄壁零件数控铣削加工的注意事项1. 选择合适的材料对于薄壁零件来说,材料的选择至关重要。

需要选择具有较好加工性能和机械性能的材料,以减小加工难度和提高工件的使用寿命。

4. 避免振动和冲击在进行数控铣削加工时,需要小心谨慎,避免对薄壁零件产生振动和冲击。

合理选择刀具和加工参数,以避免产生不必要的振动和冲击。

1. 刀具选用对于薄壁零件的数控铣削加工,需要选择具有良好刚性和稳定性的刀具,以减小切削力和振动。

同时应该根据工件的实际情况,选择不同的刀具类型以提高加工效率。

2. 加工参数优化在数控铣削加工时,需要根据薄壁零件的实际情况,合理选择进给速度、转速、切削深度等加工参数,以减小切削力,提高加工效率。

薄壁零件的变形

薄壁零件的变形

薄壁零件的变形引言:薄壁零件是工程设计中常见的一类零件,它们通常具有较大的长度和宽度,但相对较小的厚度。

由于其特殊的结构,薄壁零件容易发生变形。

本文将探讨薄壁零件变形的原因、影响以及相应的解决方法。

一、薄壁零件变形的原因1.材料特性:薄壁零件通常采用金属材料制造,而金属材料在受力时容易发生塑性变形。

由于薄壁零件的厚度较小,其受力时的应力集中效应较为明显,进而导致材料发生变形。

2.制造工艺:薄壁零件在加工过程中,如切割、折弯、焊接等,容易受到应力的集中,从而引起变形。

此外,制造工艺中的温度变化、冷却过程等也会对薄壁零件的形状产生影响。

3.外部环境:薄壁零件在使用过程中,受到外部力的作用,如振动、冲击、压力等,这些外部环境的变化也会导致零件的变形。

二、薄壁零件变形的影响1.几何形状:薄壁零件变形会导致其几何形状发生改变,不符合设计要求,从而影响零件的功能和装配。

2.尺寸精度:薄壁零件的变形会使其尺寸精度下降,无法满足设计要求,导致装配困难或无法正常工作。

3.强度和刚度:薄壁零件变形后,其强度和刚度可能会下降,从而影响零件的承载能力和稳定性。

三、薄壁零件变形的解决方法1.材料选择:选择具有较高强度和刚度的材料,以减小薄壁零件受力时的塑性变形。

同时,可以考虑使用复合材料等新型材料来提高薄壁零件的性能。

2.结构优化:通过优化薄壁零件的结构,减小应力集中,提高其受力均匀性。

可以采用增加加强筋、加大壁厚等方式来改善零件的结构。

3.制造工艺:合理选择制造工艺,控制加工过程中的变形。

采用适当的预应力、热处理等工艺措施,可以减小薄壁零件的变形。

4.应力分析:通过应力分析,确定薄壁零件的受力情况,找出应力集中的部位,并进行合理的加强设计,以提高零件的抗变形能力。

5.温度控制:在制造和使用薄壁零件时,注意控制温度的变化,避免温度差异引起的热应力导致变形。

结论:薄壁零件的变形是工程设计中常见的问题,其原因主要包括材料特性、制造工艺和外部环境等因素。

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点Hessen was revised in January 2021浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点摘要:薄壁零件的数控铣削加工因薄壁件自身的特点决定了其加工难度极大,制造工艺复杂。

本文就薄壁件的特点及加工方法理论进行分析,提出薄壁零件的数控铣削加工中变形控制的相应措施及改善方法。

关键词:薄壁零件加工;数控铣;加工变形薄壁零件在工程上应用广泛,具有重量轻、强度高、造型美观等突出特点,薄壁零件按照空间几何形态通常可分为以细长轴为代表的二维薄壁构件和以薄壁件为代表的三维薄壁零件。

此类零件的共同特点是受力形式复杂,刚度低,加工时极易引起误差变形或工件颤振,从而降低工件的加工精度。

特别是当零件的形状和加工精度要求较高时,对振动、切削力大小及波动、切削温度、装夹方式均十分敏感,往往未加工到规定的尺寸,零件已经超出了精度要求,因此,薄壁零件的加工制造难度极大,成为国际上公认的复杂制造工艺问题。

1 薄壁零件加工技术发展的现状薄壁零件在现代工业技术中占有很重要的战略意义,国内外的学者专家都做了很深入的研究。

欧美等制造业比较发达的国家针对薄壁零件的结构特点,应用的技术主要有:(1)从加工工艺系统的整体刚度考虑,提出充分利用零件的整体刚性变形控制方案;(2)在机床方面,提出了平行双主轴联动精度控制方案;(3)在装夹方面,提出了用低熔点合金填充或使用真空夹具精加工零件的方案;(4)在切削用量方面,提出了变进给速度加工方法,通过工艺方法实验与计算机模拟仿真相结合,提高效率和可靠性;(5)采用有限元仿真预测加工变形,再利用数控补偿技术进行适当主动误差补偿,从而提高薄壁零件的加工精度。

而在我国,由于缺少高精的理论计算和相关的试验数据,在这方面的研究还处于起步阶段,无论是振动加工技术还是高速切削技术都是处于摸索阶段,缺少必要的工艺技术数据,在实践中应用还不深入精准。

在实际生产加工中,大多采用低转速、小进给、多次空走刀等方法控制加工变形,应用手工或三坐标检验。

薄壁孔

薄壁孔

薄壁工件一、分析零件图样1、零件图(图3-9)图3-9薄壁工件加工实例2、零件精度及加工工艺分析本例中零件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度要求均较高。

而且该工件材料为锡青铜,壁厚仅2mm,属于薄壁工件。

因此,在加工过程中极易产生工件变形,从而无法保证零件的各项加工精度。

对于薄壁工件,为了保证零件的加工精度要求,应合理安排其加工工艺,并特别注意工件装夹方法的选择。

二、薄壁工件的加工特点车薄壁工件时,由于工件的刚性差,在车削过程中,可能产生以下现象。

1)因工件壁薄在夹紧力的作用下容易产生变形。

从而影响工件的尺寸精度和形状精度。

当采用如图3-10a所示的方式夹紧工件加工内孔时,在夹紧力的作用下,会略微变成三边形,但车孔后得到的是一个圆柱孔。

当松开卡爪,取下工件后,由于弹性恢复,外圆恢复成圆柱形,而内孔则变成图7-4b所示的弧形三边形。

若用内径千分尺测量时,各个方向直径D相等,但已不是内圆柱面了,这种变形称之为等直径变形。

2)因工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难于控制。

对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使工件卡死在夹具上。

图3-10薄壁工件的夹紧变形3)在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

三、防止和减少薄壁工件变形的方法1、工件分粗、精车阶段粗车时,由于切削余量较大,夹紧力稍大些,变形也相应大些;精车时,夹紧力可稍小些,一方面夹紧变形小,另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2、合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时,刀柄的刚度要求高,车刀的修光刃不易过长(一般取O.2~O.3mm),刃口要锋利。

通常情况下,车刀几何参数可参考下列要求:(1)外圆精车刀k r=900~930,k r/=150,α0=140~160,α01=150,γ0适当增大。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析在机械制造加工过程中,薄壁零件是一类机械加工工艺的难点。

其具有结构精细、形状复杂、壁厚薄等特点,而在加工过程中容易出现变形、翘曲和表面质量不良等问题,加工难度较大。

针对这些问题,需要进行全面分析和合理处理。

1. 薄壁零件的特点薄壁零件是指对称薄壁结构且壁厚小于零件直径的零件。

其具有结构精细,形状复杂,尺寸精度高,要求壁厚均匀,一般采用双面加工。

同时,由于其壁厚薄,容易出现变形、翘曲的现象,对加工设备要求严格,加工难度大,因此在进行薄壁零件加工时需要特别注意。

对于薄壁零件的机械加工工艺,需要选用适当的切削工具和加工方法,合理处理变形和翘曲问题。

常用的加工工艺如下:(1) 选择合适的加工方法为防止薄壁零件在加工过程中变形,应尽可能采用高温加工、低速加工来避免过硬的工具或高速切削,避免形成热疲劳和振动等现象。

一般采用割线式铣削、缩径技术、调整切削参数和切削力、减小表面靠刀量等加工方法,以保证加工质量。

为提高薄壁零件的加工质量,需要选用合适的刀具和磨具,以保证加工精度和表面质量。

在薄壁零件的加工中,一般使用不锈钢刀片、高速钢刀片或金刚石刀片等,切削刃要锋利,刀片要光滑,避免刀身过硬或影响加工效率。

(3) 加强加工设备的稳定性为防止薄壁零件在加工过程中变形、翘曲、抖动等现象,需要加强加工设备的稳定性,调整加工速度、切削力和落刀深度等参数,以保证加工设备的稳定性和减小变形的发生。

(4) 控制加工过程的温度为提高薄壁零件的加工质量,需要控制加工过程的温度,以避免过高或过低的温度对零件的影响。

一般采用水冷或喷水冷却器来降低温度,以达到保证加工质量的目的。

综上所述,对于薄壁零件的机械加工工艺分析,需要选择适当的加工方法和切削工具,加强对加工设备的稳定性,控制加工过程的温度,以保证加工质量和提高效率。

同时,还需要加强对加工过程中的变形和翘曲等问题的预处理和特殊控制,以达到更好的加工效果。

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺

典型薄壁零件数控铣削加工工艺薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件,通常包括薄壁壳体、薄壁盒体、薄壁结构等。

薄壁零件的加工工艺相对来说比较复杂,需要采用特殊的工艺和设备来保障加工质量。

下面我将介绍一种典型的薄壁零件数控铣削加工工艺。

1. 材料选择:首先要选择适合加工薄壁零件的材料,常见的有铝合金、不锈钢、钛合金等。

材料的选择要考虑到零件的性能要求和加工难度,一般来说,薄壁零件要求材料的刚度和强度较高。

2. 工件夹紧与定位:薄壁零件在加工过程中容易变形,因此在夹紧与定位时要采用合适的方法,以避免变形。

可以使用夹具来加固工件,同时通过调整夹具的力度和位置来控制工件的变形。

3. 刀具选择:薄壁零件的加工需要使用特殊的刀具,一般选用硬质合金切削刃,其刀具尺寸和刃数要根据零件的形状和尺寸来选择。

要保证刀具的锋利度和良好的自清洁性,以减少切削力和表面的热变形。

4. 加工参数:薄壁零件的加工参数要细心调整,以保证加工过程中的切削质量和表面光洁度。

一般来说,要注意控制切削速度、进给量和切削宽度等参数,以避免过大的切削力和热变形。

5. 加工策略:在数控铣削加工中,采用合适的加工策略对薄壁零件进行加工。

一般来说,可以采用小范围高速切削技术、切中法加工、螺旋进给等方法,以减少切削力和振动,提高加工质量。

6. 加工表面处理:薄壁零件的表面处理要根据零件的要求,可以采用研磨、抛光、喷涂等方法,以提高零件的外观质量和表面性能。

通过采用以上典型的薄壁零件数控铣削加工工艺,可以有效地保证薄壁零件的加工质量和加工效率。

还可以采用先进的数控铣床和CAD/CAM软件,实现对薄壁零件的精确加工和自动化加工,提高加工的精度和一致性。

薄壁零件的加工工艺具有很大的挑战性,需要不断的探索和改进,以满足工业发展的需求。

数铣加工薄壁零件的工艺设计

数铣加工薄壁零件的工艺设计

数铣加工薄壁零件的工艺设计1、薄壁零件特点整体的那种薄壁工件其刚性好,相对重量较轻,而且比强度高,所以薄壁工件越来越多地应用在工业生产中。

尤其在汽车、国防等工业领域得到越来越广泛的应用。

目前薄壁工件正在向着极薄化、大尺寸化和复杂化的研究方向发展。

薄壁件一般是由侧壁和腹板构成,结构复杂、体积较大、相对刚度较低。

不同的薄壁工件具有不同的结构组成特点,而目前来说,薄壁件可以分为以下几种:(1)整体薄壁件:这种薄壁件一般应用于航空航天领域比较多,较多的应用在航天器、飞行器的机舱机身等部位,主要由侧壁和腹板以及凸台等结构构成。

它的优点就是加工精度高,整体质量较轻,能够提高各装配件的安装精度;缺点就是整体件的提加大,加工工艺复杂,不易控制其变形。

(2)梁类零件:梁类零件是飞行器的重要受力部件。

随着对现代飞行的性能要求把控标准的提高,对于梁类零件的性能方面的要求也提出了更高的要求,不仅要减轻自身的重量,同时还要保持自己的性能。

梁类零件的构造都比较复杂,从它的横截面形状来看,有工字型、u字型以及更加复杂的截面形状。

所以对于梁类零件的加工难度将更大,对于加工过程中零件的变形也很难控制,所以要保证加工精度以及加工要求同时加工出合格的工件的难度较大。

(3)框体类零件:一般认为框体类零件由侧壁和腹板构成,框体类零件壁厚一般在1.5-2mm之间。

一般来说框体类零件的联接部分是结合槽口。

框体类零件一般作飞行器机构中的横向承力件,同时又是支撑机身和保持机身径向外形的主要构件。

2、数铣加工薄壁零件的工艺设计2.1根据加工材料的结构特点,对工艺路线进行改善实际加工过程中,需要使用刀具对零件的外形进行变形控制。

切削过程中,不单会使加工材料受到形变,进而被切除,还会使工件产生回弹而出现让刀现象,最终影响工件的加工精度。

在薄壁零件加工过程中,为了使加工的形变受到一定控制,必须有效降低切削力及装夹变形,最终保障加工在不同切削力下的稳定性,而装夹力也需要按照最大的切削量进行。

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析

铝合金薄壁零件的机械加工工艺分析[摘要]铝合金薄壁零件应用领域较为广泛,但其自身性能较为特殊,在加工过程中需要注意工艺与方法。

基于此,本文分析了铝合金薄壁零件性能与特点,并提出提高铝合金薄壁零件机械加工质量的有效对策。

[关键词]铝合金薄壁零件;机械加工;工艺特点与其他零件相比,铝合金薄壁零件结构复杂,并且在尺寸方面要求较高,因此,在加工过程中难度较大。

为了加工出符合工艺标准的机械设备零件,需要不断提高相关加工人员的工作能力与操作水平。

一、铝合金薄壁零件的性能及工艺特点第一,铝合金材料本身具有较强的可塑性与韧性,并且其粘附性较大,容易出现切屑粘连的情况,加工人员在进行切削操作时,切屑容易粘附在刀刃上,对切削刀日后使用会造成影响。

第二,铝合金薄壁零件刚性较弱,在进行加工过程中,需要把握好对铝合金薄壁力的大小,如果加工人员用力过大,极易导致铝合金薄壁零件形状发生变化,从而达不到质量要求。

第三,线膨胀系数大,通常情况下,铝的线膨胀系数要远超于钢的线膨胀系数,因此加工人员在进行切削作业时会使温度上升,造成零件变形。

第四,铝合金材料硬度较差,在进行加工时,加工面容易出现划伤的现象。

因此,在进行铝合金薄壁零件加工时,要达到设备对零件表面粗糙度的要求,加工人员需要熟练掌握加工设备,保证操作水平。

第五,通常情况下,加工人员会应用数控机床对铝合金薄壁零件进行加工操作,但是由于有些零件厚度较薄,在操作时,要注意切削作业会产生切削力,加之薄板本身存在弹性,因此容易出现切削面震动的现象,零件的厚度尺寸是控制不了的,并且表面的粗糙程度也会有所增加。

二、薄壁零件机械加工过程及主要工艺(一)选择合适的切削刀在进行加工时,要选择合适的刀具,充分考虑刀具的形状、切削用量等特点,规划好加工任务,注意加工过程中的镜像切削力,对薄壁零件的变形情况加以重视。

切削刀具的前角要综合刀具的形状及切削变形等特点决定,如果切削前角过大,则在切削过程中摩擦力会变小,可见,在确定刀具前角大小时需要综合各项影响因素。

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•摘要:在数控车加工过程中,经常碰到一些薄壁零件的加工。

本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择,结合在教学实践中的实例设计出加工方案。

关键词:薄壁零件工 ...•摘要:在数控车加工过程中,经常碰到一些薄壁零件的加工。

本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择,结合在教学实践中的实例设计出加工方案。

关键词:薄壁零件工艺分析加工方案1 薄壁工件的加工特点车薄壁工件时,由于工件的刚性差,在车削过程中,可跑产生以下现相。

1.1 因工件壁薄,在夹压力的作用下容易产生变形。

从而影响工件的尺寸精度和形状精度。

当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时,在夹紧力的作用下,会略微变成三角形,但车孔后得到的是一个圆柱孔。

当松开卡爪,取下工件后,由于弹性恢复,外圆恢复成圆柱形,而内孔则如图2所示变成弧形三角形。

若用内径千分尺测量时,各个方向直径D相等,但已变形不是内圆柱面了,这种现相称之为等直径变形。

1.2 因工件较薄,切削热会引起工件热变形,从而使工件尺寸难以控制。

对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起工件的热变形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使工件卡死在夹具上。

1.3 在切削力(特别是径向切削力)的作用下,容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度,形状、位置精度和表面粗糙度。

2 减少和防止薄壁件加工变形的方法2.1 工件分粗,精车阶段粗车时,由于切削余量较大,夹紧力稍大些,变形也相应大些;精车时,夹紧力可稍小些,一方面夹紧变形小,另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2.2 合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时,刀柄的刚度要求高,车刀的修光刃不易过长(一般取0.2~0.3mm),刃口要锋利。

2.3 增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。

使接触面增大,让夹紧力均布在工件上,从而使工件夹紧时不易产生变形。

2.4 应采用轴向夹紧夹具车薄壁工件时,尽量不使用径向夹紧,而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。

工件靠轴向夹紧套(螺纹套)的端面实现轴向夹紧,由于夹紧力F沿工件轴向分布,而工件轴向刚度大,不易产生夹紧变形。

2.5 增加工艺肋有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋,以增强此处刚性,使夹紧力作用在工艺肋上,以减少工件的变形,加工完毕后,再去掉工艺肋。

2.6 充分浇注切削液通过充分浇注切削液,降低切削温度,减少工件热变形。

3 数控车削薄壁件参数选择数控车床进行薄壁件加工时,具有较大的优势,对于直径较小(φ160mm以内),长度短(250mm以下),壁厚为2-2.5mm的薄壁工件,可以一次性车削成型。

但应注意不要夹持在薄壁部位,同时应选择合适的刀具角度,具体的刀具角度如下。

3.1 外圆精车刀Kr=90°~93°,Kr’=15°α0=14°~16°,α01=15°,γ0适当增大,刀具材料为YW1硬质合金。

3.2 内孔精车刀Kr=60°,Kr1=30°,γ0=35°α0=14°~16°,α01=6°~8°,λs=5~6°,刀具材料为YW1硬质合金。

转贴于中国论文下3.3 精加工车削参数Vc=160mm/min,f=0.1mm/r,αp=0.2~0.4mm。

通过以上分析,本例的薄壁工件可采用悬臂装加的方式进行加工。

4 加工薄壁件难点分析本例工件除了加工薄壁件的难点外,还有加工内凹半圆?外凸半圆以及T型槽的加工难点。

对于内凹半圆,采用R3的圆弧形车刀进行加工;对于外凸半圆,则采用外切槽刀进行加工;对于T形槽,则采用35°菱形刀片机夹式车刀进行加工,其主偏角取93°,副偏角取52°。

5 薄壁组合件加工方案本例加工薄壁组合工件如图8所示,加工方案如下:5.1 加工件3右侧内外轮廓如图5所示,注意先加工外轮廓,再加工外轮廓,保证φ58,ф52外圆尺寸,同时保证ф48,φ23内孔和内锥孔的精度要求。

5.2 掉头装夹,以φ23内孔表面作为校整面进行校整,加工件3左侧外轮廓及内锥孔,保证各项精度要求。

5.3 加工件2左侧内孔及外圆台阶如图6所示,保证φ70外圆尺寸,同时保证φ48,ф58内孔和M56×2-6H内螺纹的精度要求,用件3与之螺纹旋和,保证配合精度要求。

5.4 拆除件2,加工件1左侧内外轮廓如图7所示,先加工外轮廓再加工内轮廓,注意薄壁件的悬臂加工以及外凸半圆和内凹半圆的加工刀具及加工方式。

5.5 掉头采用一夹一顶的方式装夹件1,加工件1右侧外轮廓,保证φ58,φ48,φ23,φ16的外圆尺寸及M56×2-6g的外螺纹尺寸的精度要求。

5.6 不拆除件1,用螺纹连接方式安装件2,加工件2外轮廓,保证φ80外圆及T形槽的各项精度要求。

5.7 拆下件1,以件2的Ф80的外圆作为装夹表面,校整Ф48内轮廓后加工件2左侧内轮廓,保证Ф58内孔和M56×2-6H内螺纹的精度要求,用件3和件1与之试配,保证配合精度要求;如图8所示。

5.8 拆下工件,去毛倒棱,进行工件组合并进行自检。

本例的关键是进行合理的工艺分析,选择合理的加工方案,合理的选择刀具及切削参数,而工件的编程难度不大,这里就不再做叙沭。

6 结语本文阐沭了薄壁工件的加工特点,减少和防止加工变形的方法,加工难点分析以及数控车削薄壁件参数的选择,确定了薄壁组合件加工方案。

经生产实践证明,该加工方案切实可行,能保证薄壁组合件的尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度和装配质量都满足图纸要求,可为类似零件和产品的机械加工提供一定的借鉴。

参考文献:[1]刘立.数控车床编程与操作.北京:北京理工大学出版社.2006.8.[2]职业技能鉴定教材编审委员会.车工.北京:中国劳动出版社.2004.7.[3]穆国岩.数控加工编程与操作.北京:机械工业出版社.2008.8.因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点,薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。

但薄壁零件的加工是比较棘手的,原因是薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,不易保证零件的加工质量。

如何提高薄壁零件的加工精度将是业界越来越关心的话题。

薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的。

薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工,为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验,从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形,保证加工精度。

影响薄壁零件加工精度的因素有很多,但归纳直来主要有以下三个方面:(1)受力变形因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,从而影响工件的尺寸精度和形状精度,如图1所示。

(2)受热变形因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难于控制。

(3)振动变形在切削力(特别是径向切削力)的作用下,很容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。

图1 夹紧力的影响既然影响薄壁件加工精的因素找到了,那么我们将如何提高薄壁零件的加工精度呢?接下来笔者将通过具体实例来介绍提高薄壁件加工精度和效率的措施。

图2所示的薄壁零件,是我校用数控车床对外加工产品中难度较大的零件。

采用的设备是配备了广州数控系统GSK980T的数控车床。

为了提高产品的合格率,我们从工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行综合考虑,实践证明,有效提高了零件的精度,保证了产品的质量。

图2 示例零件1. 工件特点分析从零件图样要求及材料来看,加工此零件的难度主要有两点:(1)因为是薄壁零件,螺纹部分厚度仅有4mm,材料为45号钢,而且批量较大,既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度,又要考虑装夹方便、可靠。

通常的车削都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工,但此零件较薄,车削受力点与加紧力作用点相对较远,而且还需车削M24螺纹,受力很大,刚性不足,容易引起晃动,因此要充分考虑如何装夹定位的问题。

(2)螺纹加工部分厚度只有4mm,而且精度要求较高。

目前广州数控系统GSK980T螺纹编程指令有G32、G92、G76。

G32是简单螺纹切削,显然不适合。

G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式,如图3所示,刀具两侧刃同时切削工件,切削力较大,而且排削困难,在切削时两切削刃容易磨损,在切削螺距较大的螺纹时,由于切削深度较大,刀刃磨损较快,从而造成螺纹中径产生误差,但由其加工的牙形精度较高。

G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式,如图4所示,单侧刀刃切削工件,刀刃容易损伤和磨损,但加工的螺纹面不直,刀尖角发生变化,而造成牙形精度较差。

从以上对比可以看出,只简单利用一个指令进行车削螺纹是不够完善的,采用G92、G76混用进行编程,即先用G76进行螺纹粗加工,再用G92进精加工的方式在薄壁螺纹加工中将有两大优点:一方面可以避免因切削量大而产生的薄壁变形;另一方面能够保证螺纹加工的精度。

图3 G92直进式加工图4 G76斜进式加工2. 优化夹具设计由于工件壁薄,刚性较差,如果采用常规方法装夹,工件将会受到轴向切削力和热变形的影响出现弯曲变形,很难达到技术要求。

为解决此问题,我们设计出了一套适合上面零件的加工的专用夹具,如图5所示。

图5 专用夹具其中,件1为夹具主体,材料为45号钢,左端被夹持直径为80mm,可用来夹持工件的内孔直径范围为20~30mm;件2为拉杆,材料为45号钢,直径为21mm,它刚好与薄片工件上的φ21孔对应配合,使工件在夹具中定位及传递切削力;件3为已加工完左端面和内孔的工件,装夹时要注意工件与夹具体1的轴向夹紧配合。

小沟槽是在工件调头装夹后,为方便控制总长度而设计的,尺寸为5mm×2mm。

3. 刀具的合理选择(1)内镗孔刀采用机夹刀,缩短换刀时间,无需刃磨刀具,具有较好的刚性,能减少振动变形和防止产生振纹;(2)外圆粗、精车均选用硬质合金90°车刀;(3)螺纹刀选用机夹刀,标准刀尖角度,以便磨损时易于更换。

4. 加工步骤选定(1)装夹毛坯15mm长,平端面至加工要求;(2)用φ18钻头钻通孔,粗、精加工φ21通孔;(3)粗、精加工φ48外圆,加工长度大于3mm至尺寸要求;(4)调头,利用夹具如图2所示装夹,控制总长尺寸35mm平端面;(5)加工螺纹外圆尺寸至φ23.805;(6)利用G76、G92混合编程进行螺纹加工;(7)拆卸工件,完成加工。

5. 切削用量选择(1)内孔粗车时,主轴转速为500~600r/min,进给速度F100~F150,留精车余量0.2~0.3mm;(2)内孔精车时,主轴转速为1100~1200 r/min,为取得较好的表面粗糙度选用较低的进给速度F30~F45,采用一次走刀加工完成;(3)外圆粗车时,主轴转速为1100~1200 r/min,进给速度F100~F150,留精车余量0.3~0.5mm;(4)外圆精车时,主轴转速为1100~1200 r/min,进给速度F30~F45,采用一次走刀加工完成。

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