薄壁类零件数控加工工艺改进分析研究
薄壁零件数控车工加工工艺研究
薄壁零件数控车工加工工艺研究摘要:众所周知,薄壁零件有着十分复杂的加工工艺,因为薄壁零件没有很好的强度,所以加工的时候,变形问题是常态,影响着最后的质量与效果,无法保障薄壁零件性能。
本文将针对性研究薄壁零件的数控车工加工工艺,分析变形问题处理方法,旨在提高薄壁零件加工水平,为我国的机械加工产业提供支持、提供帮助。
关键词:薄壁零件;数控车工;加工;工艺前言:从科技的角度可以得出,高精密加工薄壁零件是现代行业的成果,是制造产业核心技术的竞争力表现,是制造技术先进的标志。
很多工业领域中都能够看到薄壁零件的身影,比如汽车行业以及军事工业。
当然薄壁零件加工中问题是现实存在的,经常会有各种不合格零件问题,引起浪费。
对此有必要分析与研究薄壁零件的加工工艺,做好加工措施的优化,实现对薄壁零件的加工改良,解决加工问题,保障薄壁零件质量与精度,这是非常重要的工作。
一、薄壁零件所谓的薄壁零件,如同字面意思一样,壁非常的薄。
并且薄壁零件的抗变形能力很差,强度很低[1]。
加工的时候,表面切削、热力、颤振、硬化都会影响到薄壁零件变形。
数控加工有三个部分,分别是设计编程、加工监控、成本检验。
加工薄壁零件的时候,关键点在于找到合适的方法应对与避免零件变形。
也就是说加工薄壁零件的时候,重点技术就是切割工艺、切割刀具、装夹方式、加工技术。
二、影响薄壁零件加工精度的问题因为薄壁零件的加工本就是动态的轻量化过程,加工精度非常难以控制。
数控加工的时候,薄壁零件很容易损坏与变形,为了提高精度,减少变形问题出现概率,就需要认真分析问题成因。
找到成因以后针对性提出应对办法,才能够消除影响,提高最后的加工质量。
(一)热因素变形一般来说,薄壁零件在加工的时候,因为加工中刀具会因为生产变热,出现切削热的作用,所以零部件在接触热刀具时,发生热传导,引起热变形,影响了加工准确度,出现了质量不合格问题。
之所以会有这种情况,就是在完成薄壁零件加工以后,直接生产[2]。
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数控铣削是一种高精度、高效率的数控加工方法,广泛应用于模具、航空航天、船舶、汽车、电子、仪器仪表等行业。
在零件加工中,薄壁零件因其结构特殊、加工难度大,对加工工艺要求较高。
本文将针对典型薄壁零件的数控铣削加工工艺进行介绍和分析。
一、工件材料及加工要求1. 工件材料:典型薄壁零件常用的材料有铝合金、钛合金、不锈钢等,材料硬度一般在28-45HRC之间。
2. 加工要求:薄壁零件加工一般要求表面光洁度高、尺寸精度要求高、壁厚薄、结构复杂等特点。
二、数控铣削工艺分析1. 工艺方案选择:根据零件的结构特点和加工要求,选择合适的数控铣削刀具和切削参数。
对于铝合金等材料,一般选择硬质合金刀具,切削参数选择合适的进给速度和转速。
2. 夹紧方式选择:薄壁零件加工时,应选择合适的夹紧方式,避免加工过程中因变形而影响加工质量。
一般可采用夹具夹紧或磁力吸盘夹紧等方式,根据零件尺寸和形状特点选择合适的夹紧方式。
3. 切削力控制:在数控铣削过程中,控制切削力对薄壁零件加工至关重要。
要合理选择切削参数和刀具几何角度,降低切削力,避免引起零件变形和加工质量不稳定。
4. 节渣处理:薄壁零件加工过程中,切屑容易产生,特别是在高速切削时更为显著。
应采取合适的节渣方式,避免切削刀具堵塞,影响加工质量。
5. 冷却润滑:在数控铣削过程中,及时有效的冷却润滑对加工质量和刀具寿命有着重要影响。
对薄壁零件加工,更需要合理选择喷淋位置和冷却润滑液的使用方式,以防止零件变形和表面质量不稳定。
6. 加工精度控制:薄壁零件加工时,对尺寸精度和表面质量要求较高。
在数控铣削过程中,应严格控制切削参数,采取合适的刀具路径和切削刀具轨迹,避免因加工过程中引起加工质量问题。
7. 加工工艺优化:针对典型薄壁零件的形状特点和加工要求,应综合考虑工艺方案和加工工艺优化,在保证加工质量的前提下,提高加工效率和降低成本。
例如采用高速切削、干法加工等新技术,以提高加工效率和节约成本。
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。
薄壁零件数控铣削加工工艺技术
薄壁零件数控铣削加工工艺技术摘要:零件结构的薄壁化、复杂化加大了零件加工难度。
想要打造高质量的薄壁零件,就必须突破传统加工技术局限,摸索更加先进和适用的加工工艺。
目前,针对此类零件,最为常用的是数控铣削加工工艺技术。
基于此,对当下部分薄壁零件数控铣削加工状况进行研究、整理和分析,阐述了薄壁零件加工现状以及加工中的常见问题,并从材料控制、工艺流程优化、参数设置、装夹方案设计等多个方面提出一些薄壁零件数控铣削加工工艺优化策略,用以全面提升薄壁数控铣削加工水平,为相关工作人员提供理论参考。
关键词:薄壁零件;数控铣削;加工工艺;0引言机械制造加工产业是现代工业的基础,在推进我国现代化发展过程中发挥着不可替代的作用。
在制造行业发展过程中,薄壁零件内部结构复杂,加工过程质量隐患较多,属于较高难度的加工零件类型。
又由于其轻量化、薄壁化、高强度等特点,薄壁零件被广泛应用于航空航天、造船等重要领域。
为了满足我国航空航天、汽车、造船等重点行业的关键性零件需求,必须加强薄壁零件加工质量控制,研发高质量薄壁零件制造阿技工技术。
于是,数控铣削加工工艺应运而生。
它具备加工精度高、加工速度快等诸多优点,可以有效解决薄壁零件的加工难题。
然而现阶段部分企业在应用数控铣削加工工艺加工薄壁零件时仍存在一些问题如工艺流程不规范、加工参数设置不合理等,严重影响了薄壁零件加工精度和效率,甚至造成零件变形。
新时期,应全面梳理影响薄壁零件加工质量的各类因素,持续完善和优化数控铣削加工工艺,积极探索提高薄壁零件加工成效的优化路径。
1薄壁零件数控铣削加工中的常见问题薄壁零件内部结构复杂,刚度小,加工难度较大。
铸成高质量的薄壁零件势必要求高精细的加工操作,倘若操作不当,就会影响薄壁零件整体加工的精准性。
目前在薄壁零件数控铣削加工过程中最为常见的问题便是工件变形。
工件变形的成因有许多,切削时产生的切削热和切削力、装夹力、刀具位移、下刀方式错误等都可能会造成工件变形。
薄壁零件数控加工工艺质量改进方法
薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[摘要]在薄壁零件数控加工工艺质量改进方法的探讨中,本文主要是提出了通过数控加工前期的预防性仿真的方法。
这种方法包括:几何仿真方法、物理仿真方法。
通过这两种方法的分析和探讨,设计减小工件变形的数控工艺过程。
这过程中可以把工件作为弹性体,模拟实际加工中的工艺约束,建立工艺的模型。
并且以某薄壁零件的数控加工,验证了通过预防性仿真改进工艺质量的有效性。
[关键词]工艺质量数控加工薄壁零件变形仿真中图分类号:tg659 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)10-0051-01数控加工的过程可分:工艺设计、零件编程、在线加工和监控、检验处理等。
加工中的工艺系统会受到加工变形、工件安装误差率、刀具位置偏斜率、刀具残缺磨损、受热变形等方面因素制约,从而不能保证加工的质量。
对于薄壁零件,关键的问题就是容易变形。
在当代的工艺中,主要是靠在线加工和监控、检验处理的两种阶段来采取被动性的方法。
包括检测与补偿实时的误差,加工后可以利用手工来磨平,进行变形矫正工序等。
前期工艺设计与编程阶段是提高加工质量的先决条件。
利用cae或仿真技术,结合工艺系统的几何特性和物理特性,进行模拟加工的实际过程,最后得出工艺方案或参数。
一、基于仿真的数控工艺质量改进结构基于仿真的数控工艺质量改进包括四个过程:零件建模与工件建模;数控编程与几何仿真;工艺建模与物理仿真;工艺改进与优化。
(1)改进的方法:ku=f公式中的k:工件的整体刚度矩阵,f:工件上的载荷列阵;u:工件上各节点的位移列阵。
由这个公式可得,减小工件变形u的方法有:提高工件刚度矩阵和减小载荷f。
假如和f是常量,也可以使变形量u降低,这些改进方法都能有效控制工件的变形。
(2)进给量局部调整我们可以通过减少载荷f来减少进给量,同时有效地调整工件变形,促进加工的工作效率和保证加工的质量。
在刚性非常好和变形不大的非关键区域选择较大的进给量,相反在刚性比较差和变形很大的关键区域选择比较小的进给量。
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。
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。
注意事项:采用高速切削技术加工时,切削用量的选择务必谨慎合理,最好选择毛坯料进行试切加工,以防止损坏刀具和机床。
薄壁零件变形分析及改进建议
薄壁零件变形分析及改进建议薄壁零件变形分析及改进建议摘要:随着我国社会主义经济的快速发展,各行各业都呈现繁荣景象。
由于薄壁零件具有质量轻、节约材料、结构较为紧密等优良特点,而被广泛应用于机械加工行业。
但是薄壁零件具有口小内大、薄壁、刚性差的缺陷,极易在机械加工过程中发生振动和形变,致使加工过程不能保证加工精度。
通过对薄壁零件进行反复的实验,找出在加工过程中零件发生形变的解决策略。
本文从实际出发,总结和分析了薄壁零件易发生振动和变形的原因,阐述了控制加工过程中薄壁零件发生振动和变形的有效方法,从而保证加工的精度。
关键词:薄壁零件;变形;分析;方法;前言由于薄壁零件具有刚性差、易变形的特点,严重影响了机械加工的精度。
薄壁零件的加工易变形的问题一直是困扰着机械加工行业的主要难题。
为此,许多国内外的专家学者通过反复的实验和验证,建立了多种动态或静态模型,采用先进的有限元技术对加工过程中的刀具和工件进行分析,并依据结论提出了改进加工的有效方法,从而使得薄壁零件的加工工艺有了一些进步。
但在实际生产过程中,我们需要对加工过程中出现的实际变形情况,采用不同的控制措施,以取得较好的生产效率。
影响薄壁零件变形的主要因素在机械加工过程中薄壁零件发生振动和变形的原因多种多样,具有各个方面的影响因素,首先就是在进行零件的设计时,要对零件的结构、工艺性及刚性进行充分的考虑,不断提高薄壁零件的刚性,尽可能的避免加工过程中零件变形,还要保证薄壁零件的对称结构和均一厚度。
在进行零件加工时,选择消除了内应力的毛坯材料。
2.1工件的装夹条件因为薄壁零件具有较差的刚性,在进行加工过程中,如果夹紧力和承受力的作用位置选择不合适,就会增加薄壁零件的内应力;夹、压所产生的弹力极易造成变形,从而影响了零件的表面尺寸、形状和精度,进而导致薄壁零件的变形。
因此,对零件的装夹、定位的合理设计,有助于降低变形的可能性,充分保证加工质量。
2.2加工的残余应力在机械加工过程中,对零件进行加工时会造成刀具与零件的挤压、刀具前刀面和后刀面与已加工表面的挤压、摩擦等作用,从而增加了薄壁零件内部的加工残余应力。
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【摘要】本文针对典型薄壁零件的数控铣削加工工艺进行了全面分析和总结。
首先介绍了薄壁零件的特点及加工要求,包括对形状精度、表面质量和结构稳定性等方面的要求。
然后详细阐述了数控铣削加工工艺流程,包括铣削顺序、切削参数和进给速度等内容。
接着就刀具选择与加工参数进行了探讨,指导读者在实际加工过程中如何选择合适的工具和设定参数。
随后分析了薄壁零件加工中常见的问题,并提出了解决方案。
对优化薄壁零件数控铣削加工工艺进行了探讨,包括加工效率和质量的提升策略。
结论部分总结了本文的研究成果,并展望了未来发展趋势。
通过本文的阐述,读者可以深入了解薄壁零件加工过程中的关键技术,为相关领域的工程师和研究人员提供了有益参考。
【关键词】薄壁零件、数控铣削、加工工艺、刀具选择、加工参数、常见问题、优化、总结、未来发展趋势、展望。
1. 引言1.1 典型薄壁零件数控铣削加工工艺薄壁零件数控铣削加工工艺是一种用于加工形状复杂、壁薄的零件的精密加工技术。
随着现代制造业的发展,对零件精度和质量的要求越来越高,薄壁零件的加工难度也相应增加。
在传统加工方法下,薄壁零件容易受到变形、扭曲等问题影响,而数控铣削技术的出现为解决这些难题提供了有效途径。
典型薄壁零件数控铣削加工工艺包括薄壁零件特点及加工要求、数控铣削加工工艺流程、刀具选择与加工参数、薄壁零件加工中的常见问题以及优化薄壁零件数控铣削加工工艺。
通过合理选择刀具和加工参数,结合先进的数控技术,可以有效提高薄壁零件的加工精度和质量,同时减少加工过程中产生的浪费和损耗。
本文将重点探讨典型薄壁零件数控铣削加工工艺的特点、加工流程、技术要点以及发展趋势,以期为相关领域的从业者提供参考和借鉴。
通过不断优化工艺,提高加工效率和质量,为推动薄壁零件加工技术的发展作出积极贡献。
2. 正文2.1 薄壁零件特点及加工要求薄壁零件是指在其最小截面的厚度很薄的零件,通常用于航空、汽车、电子等领域。
关于薄壁管状零件加工工装优化技术的研究
2020年26期工艺创新科技创新与应用Technology Innovation and Application关于薄壁管状零件加工工装优化技术的研究董金龙(湖南兵器轻武器研究所有限责任公司,湖南益阳413000)引言薄壁管状零件是一种典型的难加工零件,装夹刚性较差,在加工过程中极易产生变形问题。
以某工件为例,该工件采用304不锈钢作为原材料,外壁直径φ62mm 、壁厚1.5mm 、长度为194mm ,冲击韧性、塑性与延伸率数值均较高,但装夹刚性较差,在车削加工环节极易出现扭转变形问题,增大圆度与平面度误差。
1薄壁管件加工难点分析1.1工件变形原因通过观察薄壁管件的结构特征可以发现,该零件具有外径大、壁厚小、管体长的特点,缺少法兰约束结构,极易在外部应力作用下改变椭圆度,导致工件扭曲变形。
在选用材料方面,该工件主要采用304不锈钢材料制成,不锈钢的抗拉强度为742MPa 、屈服强度为410MPa 、延伸率为45%、断面收缩率50%、弹性模量为206GPa ,在延伸率、断面收缩率等性能的影响下,工件的加工塑性高,在车削过程中易因位错运动和增殖使零件产生塑性变形[1]。
在加工工艺上,由于其形位公差要求,需一次装夹完成内、外型面的车削加工,在加工过程中会释放毛坯内部在制造时产生的残余应力,致使工件变形;同时,如果采用车床卡盘或简单的凹凸工装进行工件的装夹与粗车、半精车、精车,因工件悬伸较大、刚性较差,对于工装的夹紧力提出了较高要求,若以内孔为基准配车实心铝盘镶入孔内、配合外包套辅助装夹,仍无法避免零件的加工变形问题。
1.2壳件变形原理为解决薄壁管件的壳件变形问题,拟还原加工过程进行变形原理与规律的分析。
壳件在车削加工环节受轴向切削力的作用出现扭转变形,其中轴向装夹方式是产生旋转扭矩的主要原因。
基于此,本文拟建立壳件在轴向装夹条件下的受力状态模型(如图1所示),将轴向装夹的两侧约束端截面分别设为A 、C ,截面B 位于A 、C 两截面之间,将AB 、BC 距离用a 、b 表示,分别围绕径向、轴向两种夹紧工况下进行壳件受力、变形情况的分析。
薄壁零件的数控车削加工探讨
薄壁零件的数控车削加工探讨随着工业的不断发展,薄壁零件在机械制造领域中的应用越来越广泛。
薄壁零件因其结构轻巧、重量小、强度高等特点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
薄壁零件的加工却是一项技术难题,尤其是数控车削加工对薄壁零件的加工要求更加严格。
本文将探讨薄壁零件的数控车削加工技术,并就其加工过程中的难点和解决方法进行深入探讨。
一、薄壁零件的特点薄壁零件在机械制造中具有独特的优势,主要表现在以下几个方面:1. 结构轻巧:薄壁零件由于壁厚较薄,因此重量相对较轻,适合在一些对重量要求较高的场合使用,比如汽车、航空航天等领域。
2. 外形复杂:薄壁零件的结构通常比较复杂,需要经过多道工序的加工才能完成,对加工工艺要求较高。
3. 强度高:尽管薄壁零件壁厚较薄,但是由于采用了特殊的材料和工艺,使得薄壁零件具有比较高的强度,能够满足工程应用的需要。
由于薄壁零件的特点,使得其在加工过程中存在一定的难度和挑战,尤其是在数控车削加工过程中更加明显。
二、数控车削加工对薄壁零件的要求数控车床是一种通过计算机程序控制刀具在数控车床上进行切削加工的设备,其具有高速度、高精度、高效率的特点,因此被广泛应用于薄壁零件的加工中。
由于薄壁零件的特殊性,数控车削加工对薄壁零件有着更高的要求。
1. 加工精度要求高:薄壁零件通常具有复杂的结构和精密的尺寸要求,因此数控车削加工需要保证加工精度,避免零件出现尺寸偏差和表面粗糙度。
2. 避免变形和残余应力:薄壁零件在加工过程中容易发生热变形和残余应力,因此在数控车削加工过程中需要采取有效的措施,避免零件变形和应力积累。
3. 提高加工效率:薄壁零件的加工通常需要多道工序,加工过程中需要保证高效率,提高生产效率。
在薄壁零件的数控车削加工过程中,存在一些难点需要克服:1. 大刚度:由于薄壁零件的壁厚较薄,零件的刚度相对较小,容易导致变形和振动,影响加工精度和表面质量。
2. 刀具选择:薄壁零件具有一定的脆性,因此刀具的选择对加工质量有着重要影响,需要选择合适的刀具以提高加工质量。
薄壁零件数控铣削加工工艺技术研究
这样 无 疑 增加 了工 时 , 低 了生 产效 率 , 降 还容 易 因刀 具后 刀 面与工 件 间的积 屑瘤 造成 加 工表 面粗 糙 。
面对 企 业 生产 的加 工 困境 ,笔者 分 析 薄 壁零 件 件 装夹 变形 、 件受 热 ( ) 工 力 变形 等 。 加 工 变形 的原 因 ,采 取 措施 积极 减 小 薄 壁零 件 加 工 有 重要 的参 考作 用 。 大 量 的生 产 实 践证 明 , 随着 薄 壁件 壁 厚 的 减小 , 振 的发生 , 重影 响零 件 加工 品质 。 严 为 此 ,提 出了基 于 零 件 整体 刚性 进行 刀 具 路 径 优 化 的刚性 利 用方 案 。即在切 削过 程 中 , 量 利用 零 尽 件 未 加 工部 分 , 为 铣 削 时 的支 撑部 分 , 作 让零 件 加 工 薄壁 件 由于本 身 结 构相 对 复杂 ,壁 薄 ,质量 较 时 处 在一 个 刚 性较 佳 的 状 态 ,以此来 提高 零 件 的整 减 g ̄ 小, 同时 精 度 要求 高 , Ⅱ 和强 度 也 有 一 定 要 求 , 冈度 这 体 刚性 , d JI误 差 。 导 致其 易 受 切 削力 和 切 削振 动 及装 夹 力 、切 削热 的
Eq i me t u p n Ma u a t n e h o o y N .0, 01 n fc r g T c n l g o 1 2 1 i
薄 壁 零 件 数 控 铣 削加 工 工 艺 技 术 研 究
袁 华, 覃 岭
( 德职业 技术学 院 机 电工 程系 , 顺 广东 佛 山 58 3 ) 23 3
一
的方 法 , 消 除加 工 变 形 , 时 费 力 且 效 率 低 下 , 来 费 无
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。
薄壁零件数控车工加工工艺
薄壁零件数控车工加工工艺随着科学技术的进步,经济的飞速发展,在工业生产中薄壁零件的应用范围正在不断的扩大,薄壁零件具有轻重量、密结构、节约材料等优点,但也不可忽略薄壁零件刚性不够、强度比较弱的特点,使它在加工生产中容易出现切削振动、加工变形等问题,使其加工质量难以保证。
本文将对影响薄壁零件精度因素进行分析,对薄壁零件的加工工艺进行简要的探讨,旨在提高薄壁零件的加工技术,进而提高生产效率。
标签:薄壁零件;数控;加工工艺薄壁零件的高效精密的数控加工技术是当代高新技术产业的基础,是制造业在核心技术竞争力方面的代表,也是体现国家的制造技术水平先进与否的一个标志。
薄壁零件在现代工业的各个领域都有应用,如汽车制造业、军事工业等。
不可否认在薄壁零件加工中是存在一定问题,常常会出现不合格的零件,造成浪费。
所以我们有必要通过对薄壁零件加工工艺问题的分析研究,优化薄壁零件制造加工措施,进而解决薄壁零件加工中所存在的问题,保证薄壁零件的精度和质量,提高所制造加工零件的合格率。
1 薄壁零件概述薄壁零件顾名思义,其显著特点就是壁薄,同时它还存在着强度差与抗变形能力低的特点。
加工过程中的表面硬化、颤振、热力、切削等因素都关系到薄壁零件的变形与否。
数控加工的过程可分为三部分,即设计与编程、加工与监控和成品检验三阶段。
对薄壁零件加工来说,突出问题就是零件变形不易控制。
这也说明薄壁零件的加工对加工技术、装夹方式、切割刀具及切割工艺都有着极高的要求。
2 影响薄壁零件数控加工精度的因素分析薄壁零件具有轻量化的动态性能,不过保障薄壁零件的加工精度却是工业生产的一个瓶颈,薄壁零件在数控加工过程中容易变形、损坏。
想要提高薄壁零件加工的精度就需要对影响其精度的因素进行研究。
对薄壁零件数控加工过程中易出现变形,影响零件精度的因素进行分析后,得出存在以下几种主要影响因素。
2.1 热因素导致薄壁零件变形。
通常情况下,比较薄的零件加工过程中受到切削热的作用时,都会不同程度产生热变形现象,导致零件的加工精度下降以及质量不合格等。
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。
浅谈薄壁零件数控车加工工艺分析
浅谈薄壁零件数控车加工工艺分析摘要:伴随着我国科技技术与经济水平的飞速发展,很多行业也都在此背景下发展起来。
在零件质量和加工工艺方面,社会对其有了更高的要求。
在计算机技术的不断革新下,数控技术得到了飞速的发展。
基于这一点,薄壁零件的生产与应用得到了很大的发展。
但是,目前国内外对其加工工艺的研究还不够深入,加工质量很难保证。
在此基础上,文章重点对薄壁零件数控车工加工工艺进行了研究。
关键词:薄壁零件;数控车加工;加工工艺;改进措施1.薄壁零件的概念薄壁零件主要是通过现代数控车床工艺,使零件的内壁和外壁变薄,以达到节省材料的目的。
薄壁零件由于具有良好的机械性能而被广泛应用于航空航天、军事和机械等诸多领域。
在加工薄壁零件时,对加工精度的要求越来越高,而加工时产生的变形会严重地影响产品的质量与生产效率。
所以,对于薄壁零件,必须采用比较严格的工艺,才能确保其质量及合格率。
2.薄壁零件数控车加工工艺质量的影响因素2.1刀具角度对切削量的影响实验结果表明,当机床机构及刀具几何参数一定时,切削力的大小受到切削速度、进给速度和反向进给等因素的影响。
刀具角度是影响加工质量的重要因素。
在切削时,适当增大刀具前角和后角,可有效减小切削变形、降低摩擦、弱化切削作用力,使切削变形达到最大程度。
此外,主偏角和副偏角对切削精度的影响也很大。
在切削时,副偏角对刀具轴向和径向力均有影响。
对于刚性较差的零件,主偏角应尽量接近90度,这样才能提高零件的数控加工强度和加工精度。
2.2走刀方式与路径的影响刀具的走刀方式与路径对零件的数控车加工也有很大的影响,改进刀具的走刀方式与路径,可以有效地提高零件的数控车加工精度。
通过对走刀轨迹及走刀方式的优化,可使工件质量得到明显提高。
其中,一次粗加工法和阶梯粗加工法是一种新的、高效的零件粗加工工艺。
两种方法均沿高线轨迹,并以等量的切削量为切入点。
它克服了常规刀具路径在斜向上加工时存在的缺陷。
此时,刀具沿高线X和 Z两条高线水平运动,将多余的刀具去除,保证了刀具切削过程中均匀地切削多余的金属、延长了刀具的使用寿命,提高了加工质量。
数控车床加工技术革新—薄壁组合零件工艺分析与加工方案
技术革新—加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案辽宁装备制造职业技术学院——吕品摘要: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,可能产生以下现象。
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,这种现象称之为等直径变形。
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。
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法在制造业中,薄壁零件的数控加工一直是一个具有挑战性的工艺。
由于薄壁零件的特殊性,数控加工在保证质量的同时也面临着许多困难。
为了有效地改进薄壁零件数控加工工艺的质量,我们需要综合考虑材料选择、工艺参数优化、加工设备条件等多方面因素。
一、材料选择薄壁零件的加工质量首先取决于材料的选择。
常见的薄壁零件材料包括铝合金、镁合金、不锈钢等。
在选择材料时,需要考虑材料的强度、塑性、热导率等因素,以保证加工过程中材料不易变形、断裂或产生其他质量问题。
材料的表面性能也需要考虑,如氧化膜、油污等对加工过程的影响。
二、工艺参数优化对于薄壁零件的数控加工,工艺参数的优化至关重要。
首先是刀具的选择和刀具路径的设计,需要考虑切削力、切削温度等因素,以减小切削过程中的振动和变形。
其次是切削速度、进给速度和切削深度的合理设置,以保证加工过程中不产生毛刺、毛刺和刀痕等质量问题。
针对不同材料和形状的薄壁零件,还需要采用不同的切削方式和切削策略。
三、加工设备条件薄壁零件的数控加工质量还受到加工设备条件的影响。
在选择数控加工设备时,需要考虑设备的稳定性、精度、刚性等因素,以保证加工过程中稳定、精确地实现设计要求。
加工设备的维护和保养也是关键,定期检查设备的润滑、传动系统、冷却系统等,以保证设备处于良好的工作状态。
个人观点和理解薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法是一个综合性的问题,需要在材料、工艺、设备等多个方面进行考虑和优化。
在实际生产中,我们还需要根据具体的零件形式和要求,结合实际情况进行针对性的改进和优化。
随着科学技术的不断发展,新材料、新工艺、新设备的应用也会为薄壁零件的数控加工提供更多的可能性。
总结回顾通过对薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法的深入探讨,我们了解到薄壁零件的数控加工质量受到材料选择、工艺参数优化、加工设备条件等多方面因素的影响。
在实际工作中,我们需要综合考虑这些因素,做好准备工作,才能够更好地保证薄壁零件数控加工的质量。
薄壁套类零件数控车削加工工艺分析
薄壁套类零件数控车削加工工艺分析摘要:随着加工制造业的发展,薄壁类零件的应用范围越来越广泛,技术要求越来越高。
但是在薄壁套类零件的数控车削加工中还存在很多问题,影响到了加工的效率以及零件的质量,因此需要不断改进数控车削加工工艺,提高加工质量。
关键词:薄壁套类零件数控;车削加工工艺;前言:在实际生产过程中,经常会遇到加工各种不同类型的薄壁零件,因为它具有结构小、质量轻、材料省、结构紧凑等优点,所以应用在各行各业,特别是在航空航天业应用更加广泛。
薄壁件加工时由于振动、夹紧力、切削热、内应力、车削力对变形的影响,使工件产生大幅度的形状变形,导致零件尺寸精度、形状精度和位置精度超差。
一、薄壁套类零件概述薄壁套类零件有着径向刚度差、外圆及内孔有着不规则变形导致壁厚不均匀、圆度不易控制等特点。
套类零件在机械结构中主要起支撑和导向作用,为此零件需具有较高的同轴度,端面与孔轴线或与外圆有较高的垂直度要求,除了尺寸的精度要求外还对零件的几何形状精度、表面粗糙度也要求较高。
在数控车削加工中急需解决的问题是控制零件装夹变形以及车削变形。
二、薄壁套类零件加工质量的影响因素①夹紧力对加工质量的影响:零件加工对装夹刚度有较高的要求,如果零件装夹的力度过小不仅会造成脱夹导致零件的报废,甚至会引发安全事故。
②工件材料的状态对切削力的影响:材料的状态会直接影响到切削力大小,随着材料硬度、强度增高切削力增大,同时还会涉及到加工硬化等问题,加工硬化不仅会使材料产生变形还会给材料的进一步加工带来困难。
③刀具角度对工件的影响:前角大时,切削变形量和摩擦力减小,切削力减小,表面粗糙度好;前角过大,刀具楔角减小,刀具强度降低,散热能力差,磨损速度快,刀具使用寿命降低;后角大,与工件切削表面间隙大,摩擦力小,切削力也相应的减小;后角过大,会形成刀具刃部变薄,强度不足,磨损速度快,刀具使用寿命降低。
④吃刀量与进给速度对切削力的影响:背吃刀量与切削速度对切削力的交互影响当背吃刀量为常数时,切削速度增大时,切削力变化的幅度不是很大;而当切削速度为常数时,背吃刀量增大,切削力增大较明显[3]。
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( Me c h a n i c a l a n d E l e c t i r c a l E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t , B e i j i n g P o l y t e c h n i c C o l l e g e , B e i j i n g 1 0 0 0 4 2 , C h i n a )
代先 进制 造企业 核 心 技 术竞 争 力 的重 要 方 式 , 也 是
我 国 国家 制造科 学 与技术 中长期科 技发 展规 划 的主
要 内容 。这类 机械零 件在 现代 工业 中的各个 领域 被 广 泛采用 , 例 如军 工 、 汽车、 航 空航 天等 等 。
1 薄壁 类零 件加 工精 度影 响 因素 分析
作者简介 : 王继群( 1 9 7 8一) , 男, 辽宁康平人 , 工程硕士 , 讲师 , 主要从事数控 机械类专业教学与研究工作 。
第3 期
王继群 : 薄壁类零件数控加 工工艺改进分析研 究
3 5
加 工精 度 是 指 加 工 后 零 件 表 面 的实 际尺 寸 、 形
状、 位 置 的几 何参数 与 图纸 要求 的理想 几何 参数 的符
pr o v e me n t .
Ke y wor ds :t h i n —wa l l pa ts r ;t h e c u t t i n g p a r a me t e r s ;pr o c e s s i mpr o v e me n t
0 引 言
一
直是 机加工 的难题 和研究重点 , 也 是机 加工企 业非
工艺工序路线, 完成 了对薄壁零件的数控加工工艺的改进 。 关 键词 : 薄壁 类零 件 ; 切 削参数 ; 工 艺改进
中图分 类号 : T H1 6 2 文 献标 识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 1— 6 5 5 8 ( 2 0 1 3 ) 0 3— 3 4一 o 4
I m pr o v e me n t o f NC Ma c h i ni ng Pr o c e s s o f Th i n —wa l l e d Pa r t s
精密 、 高效 的薄 壁类 零 件数 控 加 工技 术 不 仅 是 现代 高科 技产业 、 高技术 武器装 备 的基础 , 而 且是衡
量一 个 国家先进 制 造技术 水平 的主要标 志和 提高 现
常关心 的问题 。如果 要提 高 薄壁 类零 件数 控 加 工 的 精度 , 首先 就要对影 响其加工精度 的因素进行分 析 。
薄 壁 类零 件 数 控 加 工 工艺 改进 分 析研 究
王 继 群
( 北 京 工业 职业技 术学 院 机 电工程 系 , 北京 1 0 0 0的应用越 来越 多 , 保证 其加 工精度 一 直是 工业 生产 中的难 题 。针 对 这 一 问题 , 分析 了其加工精度的影响因素 , 对薄壁零件的装夹、 切 削参数、 走刀路径与方式进行分析与优化 , 选择合理的
如图 1 所示 , 薄壁类零件 虽然具有轻 量化 的优越
动态性能, 但是保证其加工精度一直是工业生产 中的 难题 , 原 因是此类零件的刚性较差, 在进行数控加工
时极 易变形 , 甚 至损 坏 。因此 , 薄壁 类 零件 数 控 加工
图 1 薄壁类零件
收 稿 日期 : 2 0 1 3—0 3— 2 5
Ab s t r a c t : Th i n —wa l l e d pa r t s a r e mo r e a n d mo r e wi d e l y us e d i n i n d us t r y.e n s u in r g t h e ma c h i n i n g p r e c i s i o n i s l— a wa y s a p r o b l e m i n i n d us t r i a l pr o d u c t i o n . Ai mi n g a t t hi s p r o b l e m ,t h i s p a p e r d i s c u s s e s f a c t o r s a f f e c t i ng t h e ma c hi — ni ng p r e c i s i o n o f t hi n—wa l l p a ts r ,a n a l y s e s a n d o p t i mi z e s t h e ix f t u r e,c ut t i n g p a r a me t e r s a n d t o o l p a t h a n d me t h— o d s,s e l e c t s r e a s o n a b l e p r o c e s s r o u t e,a n d in f a l l y c o mp l e t e s t h e NC ma c h i n i n g pr o c e s s o f t hi n —wa l l e d p a r t s i m—
第1 2卷
第 3期
北京 工业职 业技 术学院学报
J O U R N A L 0 F B E I J I N G P O L Y T E C H N I C C O L L E G E
№ . 3 Vo 1 . 1 2
2 0 1 3年 7月
J u 1 . 2 01 3