薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧

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薄壁筒类零件车削加工方法

薄壁筒类零件车削加工方法

薄壁筒类零件车削加工方法薄壁筒类零件是车削加工中典型的薄壁零件,由于壁薄刚性差,加工中容易出现变形、振刀现象,加工质量难以保证。

本文以薄壁筒类壳体零件为例,分析薄壁零件的车削加工思路与方法,进一步探讨薄壁零件的车削加工技巧。

标签:薄壁;变形;振刀;车削加工0 引言车削加工中薄壁零件是较难加工的零件,薄壁零件的刚性较差,这类零件在切削力作用下,容易引起热变形,产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度,那么如何装夹和控制变形成为提高加工质量和效率的关键。

本文以薄壁筒类零件为例,分析与探讨薄壁零件车削加工中出现的问题、解决办法以及加工技巧。

1 薄壁零件常见的加工问题与难点分析(1)薄壁零件在装夹力作用下极易产生变形,常态下零件的弹性复原能力会影响零件的尺寸精度和形状精度。

(2)薄壁零件刚性差,在加工过程中因受到切削力、切削热以及残余应力的影響而极易产生变形,从而造成零件形位公差与尺寸精度超差。

所以控制零件装夹与加工变形是保证薄壁零件加工质量的关键。

2 薄壁筒类零件的车削加工2.1 薄壁筒类零件的车削难点薄壁筒类零件通常其零件外形直径D与壁厚δ之比通常为50-200,壁厚一般在0.5-3mm之间。

在生产过程中,存在不易装夹、容易振刀,尺寸不稳定等现象,车削困难较易出现质量问题。

薄壁筒类零件在车削时,由于圆周壁薄径向受力最影响零件的尺寸和精度,其技术难点是如何根据具体的零件结构特点,采取合适的装夹方式和夹具,分散和减小对零件径向的夹紧力。

如图1所示,就是一个典型的薄壁筒类壳体零件,零件材料为铝合金2A12、φ200×175的实心棒料,零件壁厚2~3mm,并且要求内外圆同轴度不超过0.1,最严公差为0.05mm,加工难度大。

2.2 薄壁筒类零件的车削方法2.2.1 零件加工工艺方法针对壳体零件的结构特点和来料状况,考虑粗加工、时效、精加工的工艺路线,先粗车,时效后再精车外圆及右侧内孔尺寸。

薄壁零件加工装夹方法及加工技巧分析

薄壁零件加工装夹方法及加工技巧分析

薄壁零件加工装夹方法及加工技巧分析作者:王先智来源:《科技资讯》2018年第19期摘要:薄壁零件是目前工业生产当中具有较多应用的零件类型,在实际加工当中具有较为复杂的特点,如果没有做好处理,即可能发生变形等问题而对零件的品质与精度产生影响。

为了在不同切削力下也能够保障加工的稳定性,需要能够以最大切削用量的方式做好装夹力的确定。

而为了对零件在精度方面的要去进行满足,当具有较大材料切除量、且零件在精度方面具有较高要求时,则可以对粗加工-精加工的路线进行使用。

关键词:薄壁零件加工装夹方法加工技巧中图分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)07(a)-0088-02薄壁零件是一种具有紧凑结构且重量较轻的零件类型,对实际加工技术具有较高的要求,如果在实际加工切削当中存在振动情况,即很可能因此导致其发生变形。

对此,即需要能够在实际生产中做好技巧把握,以科学加工方式的应用保障加工质量。

1 加工技巧为了做好加工变形控制、保障加工质量,即需要能够做好以下内容的控制。

1.1 改善工艺流程在实际加工当中,刀具的应用将会对工件产生一定的作用,如切削热、切削力以及教工的残余应力等。

对此,在实际对薄壁零件进行加工时,需要能够对装夹变形以及切削力进行降低,以此避免发生加工变形的问题。

在实际粗加工过程中,需要通过较大切削用量以及夹紧力的应用实现对材料的切除,并注意为后续精加工留出一定的余量。

而在两者加工的间隙当中,则可以对热处理方式进行应用,以此消除实际加工中形成的残余应力,进而实现薄壁零件加工精度的提升。

在实际精加工环节中,也需要能够做好切削参数的合理选用,在对切削热以及切削力进行降低的基础上实现加工精度与品质的提升。

1.2 优化加工工艺在实际薄壁零件加工的过程中,切屑同工件、前刀面以及后刀面间会形成非常剧烈的摩擦,并以此形成大量的其切削热。

在该种情况下,工件即会在切削热影响下出现受热不均的情况,并因此对零件最终的加工品质产生影响。

浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹

浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹

O 前 言
1 影 响 薄 壁零 件 加 工 精 度 的 因素
11 易 受 力 变 形 : 工 件 壁 薄 , 夹 紧 力 的 作 用 下 容 易 产 生 变 形 , . 因 在 从 而影 响工 件 的尺 寸 精 度 和 形 状 公 差 ; 1 易受 热变形 : 工件较单薄 , 削热 会引起工 件热变形 , 工件 _ 2 因 切 使 尺寸难于控制 : 13 易 振 动变 形 : 切 削 力 ( 别 是 粗 加 工 时 的切 削 力 ) 作 用 下 , - 在 特 的 容 易 产 生 振 动 和 变 形 。 接 影 响 工 件 的 尺 寸精 度 和表 面粗 糙 度 。 直
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3 夹具 设 计 与 装 夹
科技信息
O机械 与电子 0
S IN E&T C N L G N O M T O CE C E H O O YIF R A I N
21 年 01
第 2 期 1
浅谈薄壁零件加工的夹具设计与装夹
陈裕银 ( 东省 机械技 师 学院 广 东 广
广州
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【 要】 摘 针对影响批量薄壁零件加工的精度 因素 , 如何保 证薄壁 零件的k -精度 和批 量加 工的尺寸稳定 , y - 通过对 夹具设计与装夹 , 少多 减 次装 夹的累计误差 。 而达到薄壁零件加工的技术要求。 从 【 关键词 】 薄壁零件 ; 加工 ; 夹具设计与装夹
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薄壁套类零件车削加工方法

薄壁套类零件车削加工方法

薄壁套类零件车削加工方法摘要:工业中广泛使用薄壁件,但是由于其加工工艺性差,在切削力、残余应力、切削热、夹紧力等因素影响下,薄壁件易发生加工变形,不易控制加工精度和提高加工效率。

本文对薄壁件加工过程中引起变形的因素进行了分析,通过改变工件的压紧方式和定位基准,设计制作工装并加工验证,得出加工薄壁件的合理工艺安排,顺利解决了工件变形问题,保证了加工质量,提高了加工效率。

关键词:薄壁套类零件车工夹具设计装夹方法一、前言航空工业中广泛使用薄壁结构零件。

薄壁零件由于其刚性好、强度高、相对重量较轻等优点,使得薄壁零件在社会中的运用越来越广泛。

薄壁零件主要是指零件的壁厚小于2mm的零件。

它们在机械加工工业中占有较大比例,薄壁套类零件因其具有重量轻、节约材料和结构紧凑等特点,广泛应用于航空领域。

此类零件结构复杂,刚度较低,加工余量大,并有很多的形位公差要求,加工中极易发生变形和切削振动,让刀现象严重,装夹和定位较困难,一直以来都是加工难点。

二、结构分析此项套类零件是用来支承旋转轴及轴承,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。

薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致以上各项技术要求难以保证。

针对这些问题,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法做了初步的探讨。

我厂生产某项车削加工薄壁套类后盖零件,首次投入400件,生产类型为大批量。

此项零件壁厚仅为0.7mm,最薄的地方为0.5mm。

三、初次加工存在的问题我们对首批加工情况进行调查、分析和研究,投入400件,超差品181件,报废19件,合格率仅为50%。

按照原来的加工方法,先镗右端内腔及环槽,再调头车削左端圆台,夹持零件右端外圆时零件已经变形,然后用和圆台同样大小的圆环将零件小端面压紧在芯轴上,接触面小,在加工过程中旋转,零件跳动量大,装夹不牢靠。

薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧

薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧

薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧任健强(广东江门市技师学院,广东江门529000)摘要:通常所说的薄壁零件是机械配套零件中认为的径向小、轴向尺寸较小的一种容易变形的零件,然而这种零件因 为重量轻、消耗材料较少、具有较低的成本,从而被广泛运用。

当前的车削加工工艺中普遍存在的容易变形的问题、较大 的因素就是因为薄壁零件加工技术不成熟引起的,尤其是薄壁零件的装夹以及车削等环节,并没有经过大量的实践操作。

本文从薄壁零件的加工装夹工艺以及车削的加工技巧两方面入手,介绍了成熟的薄壁零件加工装夹方法和车削加工技巧、能够有效的减少零件本身因为容易引起热变形以及振动变形导致的材料损失等问题。

关键词:薄壁零件;装夹技巧;车削加工工艺;加工质量;加工效率中图分类号:TG51 文献标识码:A 文章编号:1671-071 1(2017) 07 (上)-0124-02 Research and Exploration|研究与探索•工艺与技术传统的薄壁零件具有重量轻、结构简单等良好优 点,但是在进行车削加工工艺过程中容易因为产生较强 的震动而变形,一般情况下,为了提升加工工艺的精度,在薄壁零件的加工装夹过程中,会在最后的精加工之后 进行光切加工,这也是导致生产效率降低、工时延长的 主要原因。

研究薄壁零件加工装夹的有效方法以及完善 车削加工技巧是当前提升零件质量的重要课题。

1薄壁零件加工及车削加工中遇到的问题1.1薄壁零件存在容易变形的问题一般情况下,薄壁套类零件都具有内外直径差距 较小的特点,同时也具有较弱的强度,在车床作业中,如果在三爪自定心卡盘上进行直接方式的夹紧,就会导 致三个爪点的局部不稳定,从而导致零件整体的变形。

传统的解决方式就是将零件上的每一个可以夹紧的点做 一个均衡的稳定,加大零件装夹的接触面积,这样就使 得零件整体的变形量减轻。

然而这种传统的解决方式并 不能完全的解决薄壁零件变形的本质问题,还需要进一 步进行研究,尽可能的采用转移的方式在夹紧点里面的 作用点上进行装卡,也就是在薄壁零件的内径进行夹紧 处理。

薄壁零件的车削方法

薄壁零件的车削方法

薄壁零件的车削方法1.用一次装夹车薄壁零件:车削短小薄壁工件时,为了保证内外圆轴线的同轴度,可用一次装夹车削。

例:薄壁衬套,材料为锡青铜,工件壁厚仅2mm,同轴度公差为0.025mm,精度要求较高。

车削方法见下图:夹持棒料,车出长度45mm,粗车内外圆均留0.5mm余量,钻,粗车内孔时,要求长度比图样长2mm即可。

以增加工件的刚性,加注切削液,使工件充分冷却后,精车内外圆至尺寸。

(油槽在半精车后拉出)切断工件,最后装夹在心轴上,车削另一端面和倒角。

2.用扇形卡爪及心轴装夹薄壁工件:例:薄壁套筒如图,车削方法:粗车留精车余量1~1.5mm,精车时,装夹在扇形软卡中,精车内孔及φ72H7,外圆φ980-0.1及端面A符合图样要求,然后以内孔和大端面为基准,夹在弹性胀力心轴上,即可精车外圆。

3.在花盘上车削薄壁工件:直径较大,尺寸精度和形位精度都较高的圆盘薄壁工件。

可装夹在花盘上加工。

车削方法:先装夹在三爪卡盘上粗车内孔及外圆,各留1~1.5mm余量,长度尺寸车至92+0.3+0.2,并精磨两端面至长度92。

然后装夹在花盘上精车内孔及外圆,精车内孔的装夹方法见图。

先在花盘端面上车出一凸台,凸台的直径和工件之间留0.5~1mm的间隙,(不用作定心)。

用螺栓,压板压紧工件端面,压紧力要均匀。

找正后,即可车削φ132H7, φ262H7内孔及内端平面。

精车外圆时的方法见下图:将三点接触压板(压板上有三条槽以让开压板)适当压紧,松开并取下压板及螺钉,即可车削外圆,使之符合图样要求.上面的压紧方法,因为压紧力在轴向,所以不容易引起变形。

4.在专用夹具上车削薄壁零件:如图,工件装上夹具后,当拧紧螺钉2时,压紧圈1便沿着斜面将工件压紧,即可车削工件的内孔,外圆及端面。

5.增加辅助支承车削薄壁零件:车削内孔精度要求高的薄壁零件时,可采用辅助支承来增加工件的刚性.6.增加工艺肋车削薄壁工件.在工件的装夹部位特制几根工艺支撑肋,使夹紧力作用在肋上,可减少变形.二.减少工件变形的方法:1.工件分粗精车,消除粗车时切削力过大而产生的变形,粗车后,使工件得到自然冷却,消除在精车时可能产生的热变形。

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。

薄壁零件的加工工艺和夹具设计

薄壁零件的加工工艺和夹具设计

摘要:本文系统设计了薄壁零件的数控车削加工工艺。

通过探讨薄壁零件在加工中存在的易变形、零件尺寸精度、位置精度及表面粗糙度不易保证等技术问题,对加工难点进行分析,给出了加工工艺路线和加工方案,通过优化、完善夹具设计和切削参数,防止了薄壁零件加工变形、保证了较好的尺寸精度和位置精度,从而有效解决薄壁零件的车削加工难题。

由于薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极易变形,是零件的形位公差增大,不易保证零件的加工质量。

因此对薄壁零件的装夹,切削加工过程中刀具的合理选用及切削量的选择,提出了严格要求。

在普通车床上加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时,不仅需要频繁换刀和装夹,花费大量的人力和时间,而且加工出来的零件质量取决于加工人员的技术水平, 产品质量得不到充分的保证。

而运用数控车床,结合传统的加工工艺,不但能大大缩短加工时间、提高加工精度,而且成品率高、产品质量稳定。

所以,在运用数控机床加工过程中为保证被加工薄壁件的必要的精度,有同轴度要求的内外圆柱面或有垂直度要求的外圆与端面,尽可能在一次装夹中完成;需要编制其加工路线、合理的选择个阶段的加工参数并编写高质量的数控加工程序。

为完全保证零件的形位公差需要设计其装夹的夹具,为此,对零件图纸、零件加工及时效处理等方面都认真地进行了分析和研究。

图1-1由图1-1可看出,?64mm的外圆对?60mm的内孔的同轴度,?64的外圆的圆度和表面质量以及内孔尺寸精度的加工是该薄壁零件最主要的加工难点。

因为该零件刚性差、强度弱,在加工中极易变形,表面质量、垂直度及同轴度难以保证。

镗削内孔时应一次装夹中加工出来,以保证该零件的尺寸精度。

针对薄壁零件壁薄、刚性差、易变形的特点,可设计该薄壁零件专用夹具装夹,以保证零件的尺寸精度和形位公差达到图纸技术要求。

这些加工难点的存在,使得加工过程中刀具选择、加工工艺路线安排、工艺装夹方式确定等对于该零件是否合格非常关键。

薄壁类零件加工装夹技术研究

薄壁类零件加工装夹技术研究

薄壁类零件加工装夹技术研究摘要:由于薄壁零件具有重量轻、结构紧凑等诸多优点,因而其在航空航天等领域具有较普遍的应用。

基于此,本文分析了薄壁类零件加工的装夹技术。

关键词:薄壁零件;加工;装夹薄壁零件由于重量轻、比强度高等结构特点,所以在航空航天等行业的许多重要零件为薄壁结构。

由于薄壁结构零件刚度差,制造过程中在夹具夹紧力和切削载荷的作用下极易产生加工变形,使其加工精度和表面加工质量难以控制,因此,研究薄壁类零件加工装夹技术有着重要的意义。

一、薄壁零件加工问题1、装夹不当导致变形。

通常,薄壁零件内外直径差距较小,强度较弱,在车床作业中直接利用三爪自定心卡盘进行固定,将导致各爪点局部不稳,引发零件整体变形。

在过去的薄壁零件加工中,需要使零件上各夹紧点达到稳定均衡,所以需增大装夹接触面,从而减少零件整体变形量。

但采用该种加工方法,仍然无法杜绝零件变形问题的发生。

2、切削不合理导致变形。

在车削加工中,会产生较强震动。

在切削工艺不合理的情况下,就会导致薄壁零件变形。

为减少切削时刀具所受的阻力,以免零件因阻力过大产生塑性变形或弹性变形,通常需结合刀具类型进行前角调整。

比如在刀具为高速钢材质时,需将前角设定为6°~30°。

在刀具为硬质合金刀时,前角在5°~20°范围内。

而未能进行车削用量的合理选择,将导致薄壁零件产生各种变形。

分析这一现象产生的原因可发现,金属切削主要受两个因素的影响,即背吃刀量和进给量。

在同时增大这两个量的情况下,零件会因切削力增大而变形。

在背吃刀量减少、进给量增大的条件下,尽管切削力会减小,但由于工作表面剩余面积大,零件所受内应力也增大,最终导致零件变形。

因此,还要合理进行切削用量的选择,才能避免零件变形。

3、刀具不合适导致变形。

薄壁零件在车削时,选取合理的刀具至关重要,尤其是对刀具几何角度的选择,不仅会影响切削力的大小,也会影响车削中产生的热变形程度,需关注的是,在薄壁零件的工作表面微观质量的把握也很重要。

薄壁零件的装夹及加工

薄壁零件的装夹及加工

薄壁零件的装夹及加工江苏工贸技师学院摘要:薄壁零件的车削,应设计合理的加工工艺,选择合适的刀具和切削参数。

并详细分析影响薄壁加工精度的因素。

经过三种方法实际加工,证明其改进方法是可行的。

关键词:薄壁零件加工影响因素改进前言由于薄壁零件具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,被广泛地应用于各种生产过程里。

但同时由于薄壁零件刚性差,强度较弱,在加工时容易变形,所以不容易保证其加工质量。

因此优化薄壁零件的装夹方式,刀具的合理选用,切削用量的选择,都可以减少薄壁零件的变形,从而加工出合格的薄壁零件。

一.影响薄壁零件加工精度的主要因素1.薄壁零件受力变形如图1所示,其薄壁零件外径直径为31mm.内径直径为30mm。

壁厚为0.5mm,而且均有公差0.02mm。

由于壁薄强度弱,如卡盘在加紧时用力过大,就会使薄壁零件产生变形,造成零件的精度变差。

当在卡盘上的夹紧力过小,在切削加工时就有可能使零件松动造成工件刀具的同时损坏。

图12.切削用量的选择薄壁零件在车削加工时,变形的原因是多方面的,装夹工件时的夹紧力,切削时的切削里力,工件阻碍刀具切削时的弹性变形和塑性变形,使切削区温度升高而产生热变形,而切削力的大小与切削用量是密切相关的,其中背吃刀量和进给量同时增大时,切削力也同时增大,工件变形的程度也同时增大。

而减少背吃刀量,增大进给量切削力虽下降,但工件表面粗糙度会增大,使强度不好的薄壁零件内应力增加,同样会使零件变形。

因此粗加工时背吃刀量和进给量可以取大些,精加工时背吃刀量一般控制在0.2—0.5mm之间,进给量控制在0.1—0.2mm之间,精车时用尽量高地切削速度,但不宜过高。

合理选用三要素就能减少切削力,以此减小其变形。

3.刀具的几何角度的选择在薄壁零件的车削中,合理的刀具几何角度,对车削力的大小,车削中产生的热变形是非常重要的,刀具前角大小决定切削变形与刀具前角的锋利度,前角大,切削变形和摩擦力减小,切削力减小,但前角太大,会使刀具的楔角减小,刀具强度减弱,刀具散热请况变差,磨损加快,因此,刀具的选择至关重要。

薄壁件装夹方法

薄壁件装夹方法

薄壁件装夹方法引言薄壁件通常指较薄的金属或塑料件,这种件材料较薄,易变形,而且容易受到外力的影响,非常容易发生损伤。

在制造和安装薄壁件时,必须特别小心谨慎,选用正确的装夹方法才能确保它们在使用过程中有良好的性能表现。

下面我们将为您介绍10种薄壁件装夹方法,帮助您按照正确的方式进行操作,为您的制造工作提供有力的保障。

1.摇杆式夹具摇杆式夹具通常用于夹住薄壁管、薄板和管道等工件。

其特点是具有强大的抓力,而且像夹子一样易于使用。

操作时,只需将摇杆旋转到所需垂直位置即可。

摇杆式夹具制造简单,使用方便,而且价格相对较低。

2.磁吸式夹具磁吸式夹具是一种非接触式夹具,它利用磁力吸附力量来抓住薄壁件。

磁吸式夹具的优点是无需与材料表面直接接触,因此材料表面不会受到损坏。

磁吸式夹具可以采用柔性磁性材料制成,可以随着形状的变化而调整形状,适用于各种形状的工件。

3.真空吸盘夹具真空吸盘夹具是一种广泛应用的夹具,常用于吸附大型薄壁件,如玻璃板和整块金属板。

其原理就是将吸盘与材料表面粘合,通过负压力来将材料固定在吸盘上。

真空吸盘的优点是夹紧力强,抓力可靠,可以安全地吸附薄壁物体。

但对于特定的工件,吸盘的数量、位置和大小需要根据要求进行选择。

4.弹簧卡盘弹簧卡盘通常用于夹住薄壁管和轴。

它包含一个弹簧和一个卡盘,当需要夹紧工件时,卡盘会夹住其外部。

其优点是不会损伤薄壁件,且可以快速的进行夹紧和放松操作。

5.摆动式夹具摆动式夹具主要用于轴和薄壁管的夹持。

其原理是通过调节摆杆位置,将被加工的材料夹住。

摆动式夹具有利于工人操作,因为它们可以快速轻松地卸下和安装工件。

并且可以根据加工要求,在工件夹住的情况下进行旋转。

6.滚珠卡紧夹具滚珠卡紧夹具可用于夹紧光滑的薄壁件,如金属板和塑料板。

其特点是卡紧力强,对材料表面不会造成任何擦伤。

使用时,只需简单地旋转手柄即可调整夹紧力度。

7.气动夹具气动夹具是一种通过气压自动操作的夹具。

它们使用气动动力来夹住工件,速度快,效率高,可以自动处理大量的薄壁件。

薄壁零件加工装夹方法及加工技巧分析

薄壁零件加工装夹方法及加工技巧分析
(收 稿 日期 :2013—08-05)
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Exchange of Experience l经验交流I
机 械 工 标业 பைடு நூலகம் 准 化 与 质量





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素 。会 对薄壁零件 的精 度产生 较大 的影 响。实 际 生产过程 中。如 果薄壁零件 的壁厚不 断减小 ,那 么 零件 的刚度也会 随之不 断下降 ,加 工过程 中
1 薄壁 零 件 加 工过 程 中引 发 变形 的 因素 分析
薄壁零件 的加工过程 中 .在不断 变化 的铣 削 力的影 响下 ,极易 出现 加工 变形 。最 终影响 到零 件 的形状和质量 .所 以要十 分注 意控制 和减小 变 形 。从而提高零 件的精度 。整体 来看 。机 床 的刚 性和 几何精度 、刀具振动 和磨损 以及工件 的 内应 力 和 装 夹 变形 ,还 有工 件 受 热 (力 )变 形等 因
关键 字 薄壁零件 加 工装 夹 铣切
薄 壁 零 件 具 有 重量 轻 、结 构 紧 凑 等诸 多优 点 但是在 进行加 工切 削 的时候极 易产生 振动 并 出现 各种 变形。而且 在加工 的过程 中。往 往 为了 提 高工艺 的精 度 .在最 后 的精 加工 之后无 进给 光 切 几 次 。所 以大 大 延 长 了 工 时 .降低 了 生产 效 率 .还极 易 出现 各种质量 问题 。本 文对薄壁 零件 加工 装夹 的具体 方法 以及 加工过 程 中涉及到 的各 种技巧 等 问题进 行简要 的分析
给精加 工留有一定 的加 工余量 。在粗 、精 加工之 间 ,可 采用热处理 的方式对材料在 加工过程 中产 生 的残 余应 力进行消 除 ,以提 高薄壁零件 的加 工 精 度 。在 精 加 工 的过 程 中 ,要合 理 选 用切 削参 数 ,最 大程度降低切 削力和切 削热 ,提高 加工 品 质和精 度。

车床加工薄壁零件内孔的方法和技巧

车床加工薄壁零件内孔的方法和技巧

车床加工薄壁零件内孔的方法和技巧发布时间:2021-04-16T03:34:46.924Z 来源:《中国科技人才》2021年第6期作者:门桄1 张伟2 黄宇欢3[导读] 随着现代加工工艺的发展,薄壁零件数控加工技术愈加的精密高效,已逐渐发展成为现代高科技产业的基础,已越来越成为国家先进制造技术水平的重要衡量指标。

北方华安工业集团有限公司黑龙江 161046摘要:薄壁零件因为它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,已日益广泛地应用在各工业部门,尤其在模具、航空航天和汽车工业等领域应用更为广泛。

但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的间题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。

为此对薄壁零件的装夹,刀具的合理选用,切削用量的选择,进行了大量的试验,为今后更好地加工薄壁零件,保证质量,提供了理论依据。

关键词:车床;薄壁零件;加工随着现代加工工艺的发展,薄壁零件数控加工技术愈加的精密高效,已逐渐发展成为现代高科技产业的基础,已越来越成为国家先进制造技术水平的重要衡量指标。

薄壁零件数控加工技术在普通的数控机床实现了薄壁零件数控加工,生产出来的这些零件被广泛应用到现代工业的各个领域,包括军事、航空航天等。

在薄壁零件数控加工技术发展的过程中,计算机技术和仿真技术在这一过程中发挥了不可忽视的重要作用,高精密机床在现代加工业的运用,结合高仿真系统的分析,在数控加工前期对数控加工进行预防性仿真,利用数据来分析和减小数控零件的变形,并利用模拟平台模拟实际中的约束,建立工艺模型。

一、薄壁零件车床加工工艺薄壁零件在夹紧力、切削力的作用下,易产生变形、振动,影响工件精度。

在车削过程中,由于切削变形和切屑削、刀具、工件间的摩擦,产生大量的热,传至工件,易引起热变形,工件的尺寸不易掌握。

1、一般薄壁零件的加工装夹方法(1)一次装夹车削薄壁零件,车长度较短,直径较小的薄壁零件,毛坯预留卡盘装夹长度,粗精加工外圆、内孔、端面至要求割下;(2)用卡盘、芯轴加工,薄壁工件粗加工后,先用卡盘装夹,精车内孔,端面至要求,然后用胀力芯轴装夹工件,精车外圆、端面至要求;如图所示:(3)用花盘车削薄壁工件,直径大要求高的盘类、薄壁工件在粗加工后,磨平两端面,然后将工件装夹在花盘上,精车内孔、外圆至要求。

薄壁零件的加工工艺处理和夹具设计

薄壁零件的加工工艺处理和夹具设计

摘要:本文系统设计了薄壁零件的数控车削加工工艺。

通过探讨薄壁零件在加工中存在的易变形、零件尺寸精度、位置精度及表面粗糙度不易保证等技术问题,对加工难点进行分析,给出了加工工艺路线和加工方案,通过优化、完善夹具设计和切削参数,防止了薄壁零件加工变形、保证了较好的尺寸精度和位置精度,从而有效解决薄壁零件的车削加工难题。

由于薄壁零件刚性差、强度弱,在加工中极易变形,是零件的形位公差增大,不易保证零件的加工质量。

因此对薄壁零件的装夹,切削加工过程中刀具的合理选用及切削量的选择,提出了严格要求。

在普通车床上加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时,不仅需要频繁换刀和装夹,花费大量的人力和时间,而且加工出来的零件质量取决于加工人员的技术水平, 产品质量得不到充分的保证。

而运用数控车床,结合传统的加工工艺,不但能大大缩短加工时间、提高加工精度,而且成品率高、产品质量稳定。

所以,在运用数控机床加工过程中为保证被加工薄壁件的必要的精度,有同轴度要求的内外圆柱面或有垂直度要求的外圆与端面,尽可能在一次装夹中完成;需要编制其加工路线、合理的选择个阶段的加工参数并编写高质量的数控加工程序。

为完全保证零件的形位公差需要设计其装夹的夹具,为此,对零件图纸、零件加工及时效处理等方面都认真地进行了分析和研究。

图1-1由图1-1可看出,ø64mm的外圆对ø60mm的内孔的同轴度,ø64的外圆的圆度和表面质量以及内孔尺寸精度的加工是该薄壁零件最主要的加工难点。

因为该零件刚性差、强度弱,在加工中极易变形,表面质量、垂直度及同轴度难以保证。

镗削内孔时应一次装夹中加工出来,以保证该零件的尺寸精度。

针对薄壁零件壁薄、刚性差、易变形的特点,可设计该薄壁零件专用夹具装夹,以保证零件的尺寸精度和形位公差达到图纸技术要求。

这些加工难点的存在,使得加工过程中刀具选择、加工工艺路线安排、工艺装夹方式确定等对于该零件是否合格非常关键。

薄壁零件车削加工技巧与装夹方法的探析

薄壁零件车削加工技巧与装夹方法的探析

薄壁零件车削加工技巧与装夹方法的探析【摘要】薄薄壁零件是较难加工的零件,这类零件在切削力作用下,容易引起热变形和产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度,这类零件的壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较,相差悬殊,所以薄壁零件的刚性较差,易变形,装夹成为加工质量和提高效率的关键。

此外,部分精密零件的结构复杂、精度要求高,而且需要多次换位装夹找正费工费时,生产准备时间过长,影响加工效率,给车削加工带来一定的困难,本文就薄壁零件车削加工中常出现的问题、解决办法以及加工技巧进行一些探讨。

【关键词】薄壁零件;加工问题;装夹方法;加工技巧1.薄壁零件加工问题分析加工薄壁零件时,会遇到各种问题,要解决这些问题就必须根据其不同的特点,找出薄弱环节,选用不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。

(1)工件装夹不当产生变形。

用三爪卡盘夹紧薄壁外圆,车削完成卸下后,被卡爪夹紧部分会因弹性变形而涨大,导致零件呈多角形。

为了减少变形,使用前车削扇形软卡爪内孔及内端面并符合零件定位外圆尺寸的0.05mm,且保持内孔与端面垂直,同时采用外加开口套筒或改用特殊软爪等措施来增大接触面积,使夹紧力均匀分布。

(2)相对位置调整不准,产生壁厚不均。

工件、夹具、刀具与机床主轴旋转中心的相对位置调整不准,引起工件几何形状变化和壁厚不均匀。

(3)有些薄壁零件均匀性要求很高,但其尺寸精度要求却不高。

这类工件若采用刚性定位,则误差较大,壁厚极易超差。

(4)刀具的选用会影响零件的精度和表面粗糙度。

精车薄壁零件孔时,刀杆的刚度要高,修光刃不宜过长(一般取0.2-0.5mm),刀具刃口要锋利,同时注意冷却润滑,否则影响加工表面粗糙度;精车深孔薄壁时,要注意刀具的磨损情况,特别是车削高强度材料的薄壁时,往往由于刀具逐渐磨损而使工件孔径出现锥度。

2.零件装夹是影响加工效率的重要因素薄壁零件刚性差,在加工过程中因受到切削力、夹紧以及切削热和残余应力的影响而极易产生变形,所以控制加工变形是保证薄壁零件加工质量的关键。

薄板类零件的装夹方法

薄板类零件的装夹方法

薄板类零件的装夹方法薄板类零件的装夹方法主要有以下几种:1. 机械定位装夹法:通过机械零件进行定位和固定。

这种方法适用于薄板上排列规整的加工任务,当板材较薄时,应选择薄夹具进行夹紧。

机械定位装夹法的精度高,重复性好,但是布局复杂的工件需要特制夹具,成本较高。

2. 真空吸附装夹法:利用吸盘的空气压力将薄板吸附在工作台上,固定位置并进行加工。

这种方法适用于表面比较平整的薄板,尤其适合大面积薄板的批量生产,操作简单,而且不会在板材表面留下夹具印记,但是定位精度和扭矩控制需要特别注意,否则会出现不稳定问题。

3. 胶水装夹法:采用双面胶或者真空加固胶膜将薄板粘在工作台上,适用于需加工轮廓复杂的薄板,操作简单,且定位精度高。

但是,这种方法对胶膜的选用和加工环境的干燥度都有一定的要求,另外胶膜成本不低,且需要定期更换。

4. 磁力装夹法:通过强磁铁将薄板吸附到工作台上,进行加工。

这种方法操作简便,留下的夹痕较浅,但是需要注意磁力的控制和检测,避免板材跑偏或者翘扭变形。

5. 端面压紧法:对于薄壁衬套类零件,如果用三爪自定心卡盘或弹簧夹头从径向夹紧,加工后一旦松开,工件必然发生变形。

此时,应该利用刚性较好的轴向端面压紧的方法。

以零件内孔定位,自制一个带螺纹的穿心轴,套入零件的内孔,其上用一个盖板压紧端面再用螺帽背紧。

加工外圆时就可避免夹紧变形,从而得到满意的加工精度。

6. 真空吸盘装夹法:对薄壁薄板工件进行加工时,最好选用真空吸盘,以获得分布均匀的夹紧力,再以较小的切削用量来加工,可以很好地防止工件变形。

以上是薄板类零件的装夹方法供您参考,具体选用应以板材形状、工件精度和加工任务等因素作为参考依据。

在实际应用中,可根据具体需要选用不同的装夹方法,以提高加工效率和精度。

薄壁零件车削加工的工艺方案

薄壁零件车削加工的工艺方案

工 业 技 术85科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI:10.16661/j.c n k i.1672-3791.2017.25.085薄壁零件车削加工的工艺方案李浩权(广东省电子信息高级技工学校 广东广州 510450)摘 要:通用加工工艺在数控车床上加工薄壁零件,加工精度是比较难控制的。

原因是薄壁零件刚性差、强度低,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大。

加工中需要解决的主要问题是控制和减小变形,同时提高切削效率,缩短加工周期。

其加工工艺需要从工件装夹、切削用量、刀具几何角度选用等多方面进行优化。

因此对薄壁零件的装夹、刀具的合理选用、切削用量的选择等进行探讨和分析。

关键词:薄壁零件 加工变形 芯轴装夹 工艺方案中图分类号:TG51文献标识码:A文章编号:1672-3791(2017)09(a)-0085-02随着科学技术的发展,数控车床的普及,数控车床加工精度高、高效率、加工范围广、调试方便等优势在机械加工中占有越来越重要的地位。

薄壁零件是较常用的零件,大部分薄壁零件外型并不复杂,在数控车床加工编程较为容易,但由于薄壁零件强度低、刚性差,在加工过程中会受到切削力、切削热、工装夹具、工件内应力等多方面的因素干扰,使其在实际加工中不易操作。

因此,根据薄壁零件的形状特点,产量,设计一套专用的工装夹具。

不但提高了零件的加工精度,也提高了的生产效率。

1 薄壁零件加工存在的问题薄壁零件如图1所示。

毛坯材料为45#钢材,毛坯规格为φ45m m×7.5m m无缝钢管棒料。

零件外径是φ38m m,内孔是φ34m m,壁厚仅为2m m,而且均有尺寸公差0.02m m,同轴精度和垂直精度均0.02m m。

通过分析零件技术要求和零件形状特点,零件的精度较高。

加工难点是零件壁薄,实际加工时容易在夹紧力、切削力的作用下产生变形和振动,从而影响零件的尺寸精度、形状和表面粗糙度。

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薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧
在薄壁零件加工过程中,由于零件容易发生变形,所以需要在精加工后进行光切加工,从而导致零件加工效率遭到了降低。

基于这种认识,本文结合薄壁零件加工问题,对薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧展开了分析,从而为关注这一话题的人们提供参考。

标签:薄壁零件;装夹方法;车削加工
0 引言
相较于普通零件,薄壁零件具有重量轻、结构简单等特点,拥有较高的结构精度。

但是这类零件的加工一直较为困难,在车削加工过程中容易发生变形,从而影响零件质量。

因此,还应加强对薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧的分析,减小零件变形量,进而更好的满足薄壁零件加工需要。

1 薄壁零件加工问题
相较于普通零件,薄壁零件在加工的过程中较容易出现变形问题,如装夹不当、切削不合理、刀具不合适都将引发零件变形,从而影响零件加工质量。

1.1 装夹不当导致变形
通常条件下,薄壁零件内外直径差距较小,强度较弱,在车床作业中直接利用三爪自定心卡盘进行固定,将导致各爪点局部不稳,引发零件整体变形。

在过去的薄壁零件加工中,需要使零件上各夹紧点达到稳定均衡,所以需要增大装夹接触面,从而使零件整体变形量得到减少。

但是采用该种加工方法,仍然无法杜绝零件变形问题的发生。

1.2 切削不合理导致变形
在车削加工的过程中,会产生较强震动。

在切削工艺不合理的情况下,就会导致薄壁零件变形。

为减少切削时刀具所受的阻力,以免零件因阻力过大产生塑性变形或弹性变形,通常需要结合刀具类型进行前角调整。

比如在刀具为高速钢材质时,需要将前角设定为6°-30°。

在刀具为硬质合金刀时,前角在5°-20°范围内。

而未能进行车削用量的合理选择,将导致薄壁零件产生各种变形。

分析这一现象产生的原因可以发现,金属切削主要受两个因素的影响,即背吃刀量和进给量。

在同时增大这两个量的情况下,零件会因切削力增大而变形。

在背吃刀量减少、进给量增大的条件下,尽管切削力会减小,但是由于工作表面剩余面积较大,零件所受内应力也增大,最终导致零件变形。

因此,还要合理进行切削用量的选择,才能避免零件变形。

1.3 刀具不合适导致变形
对薄壁零件进行车削加工,还要做好刀具的选择,以免零件在车削过程中发生热变形。

因为,刀具的选择直接关系到刀具前角大小,从而将对零件切削变形程度产生影响。

刀具是否锋利,也会影响零件加工效果。

此外,在切削的过程中,还要利用切削液冷却和润滑刀具。

未能较好的使用切削液,不仅将导致刀具受到磨损,还将导致零件出现变形。

2 薄壁零件加工装夹方法
针对装夹操作引发的薄壁零件变形,还要结合夹具作用进行传统装夹方法的改进,以便采用科学的装夹方法预防零件变形问题的产生。

2.1 夹具作用分析
在零件加工的过程中,需要利用夹具为零件固定提供合适的夹紧力,以便使零件在加工的过程中能够得到约束和支撑。

所以采用夹具,可以使零件保持准确定位,为零件加工质量提供保障。

在装夹中,薄壁零件在夹紧力的作用下,夹紧点的位置会发生局部刚性转动,导致零件相对刀具发生位置改变。

所以在机床上,能否确保零件装夹精度,将直接影响零件加工精度。

就目前来看,在产生的零件加工误差中,25%-50%由装夹引发。

针对这一情况,还要进行薄壁零件装夹方案的优化,以减小装夹引发的零件弹性变形,继而使零件加工质量得到有效提高。

2.2 改进装夹方法
相较于一般零件来讲,薄壁零件刚度较低,容易受夹持力影响,出现让刀和吃刀量不均等问题。

针对这些问题,还要确保零件在装夹的过程中,可以保持内外原轴线同轴,并保持端面与内孔轴线垂直,同时保持两平面平行。

为达成这一目标,还要采用开口套装夹,从而将自定心卡盘的三点夹紧转变为整圆抱紧。

采用该种装夹方法,可以使薄壁套后得到均匀抱紧。

其次,也可以对原有卡盘进行改装,在三个卡爪上进行大弧形软爪的焊接,使零件的夹持面积得到增大。

采取该种方式,能够在夹紧薄壁套的同时,减小车削变形[1]。

值得注意的是,在完成卡爪改装后,需要将卡爪放置一段时间,等待卡爪实现自然变形,直至软爪拥有足够径向厚度和刚度。

使用一段时间后,还要进行“自车自”精密车削,以保证装夹精度。

在加工圆盘薄壁零件时,考虑到零件形位精度要求较高,同时拥有较高的尺寸精度,还要在花盘上进行零件装夹,利用螺钉进行定位盘的固定,确保定位盘外圆与车床主轴同轴。

利用压板将薄壁套轴向压紧,可进行零件内孔车削。

在夹紧的过程中,应对称的利用压板将薄壁套压紧,避免在一个压板完全压紧后将另一个压板压紧,造成薄壁套受夹紧力影响出现变形。

在车削时,还应在自定心卡盘上进行零件装夹,进行内孔和外圆粗车,并留1-1.5mm进行精车。

在内孔、内端面精车时,需利用花盘进行零件装夹。

装夹过程中,需先在花盘上进行凸台车削,凸台直径与内孔保持0.5-1mm间隙,端面利用螺栓和压板压紧。

完成车削后,需对称松开各压板。

3 薄壁零件车削加工技巧
3.1 优化切削参数
在薄壁零件车削加工时,为预防零件变形的产生,还要进行切削参数的优化。

在粗加工环节,如果刀具和机床条件满足,可以尽量选择大的铣削用量和进给速度。

在去除毛坯材料时,可以大进给、大直径刀具和大切深进行切削,并保持低速或中等转速。

在精加工过程中,应加强每齿进给量控制,以较小的切深、小直径刀具和高转速、中进给进行切削加工,确保零件保持稳定切削状态,以降低零件所受切削力和切削热,避免零件受到切削变形作用。

结合机床性能,可以确定主轴转速,并集合刀具直径、零件材料等参数确定转速。

相较于普通铣削。

高速铣削速度更快,径向切深较大,切削速度更大。

而精加工的背吃刀量通常在0.2-0.5mm范圍内,进给量在0.1-0.2mm/r范围内。

相比较而言,切削速度对切削力的影响较小,但是依然需要结合零件直径、材料等因素进行控制,通常在6-120m/min范围内。

在提高切削速度的同时,还应采取措施防止零件共振。

此外,切削速度较高,刀具易磨损[2]。

伴随着刀具锋利程度的减弱,切削力将有所增加,遇到振动容易出现“轧刀”问题。

为减小切削力,可以采用稍大的主偏角和前角,同时采用较小的刀尖圆弧半径车刀。

通常的情况下,主偏角为95°,副偏角在0镀-4°范围内,刀刃倾角在-2°到0°范围。

3.2 改进切削流程
在薄壁零件加工的过程中,刀具容易给零件带来一系列作用,如残余应力、切削热等。

为降低切削力和装夹变形,还要实现切削流程改进。

首先在零件装夹方面,还应以最大切削用量进行装夹力的确定,
以确保零件在不同切削力下能够保持稳定。

如果零件拥有较高的精度要求,同时材料切除量较大,还要采用粗加工-精加工的工艺流程。

针对材料加工中产生的残余应力,可通过热处理进行消除。

在走刀的过程中,切屑会与刀面和零件发生摩擦,导致大量切削热产生。

为减少切削热,还应在腹板加工过程中利用环切走刀策略,采用顺铣方式减少零件受力,使刀具路径保持平滑[3]。

在拐角位置,应时圆角圆弧合理过渡,同时降低进给速度,以减少零件变形量的产生。

在加工薄壁零件特殊位置时,还应进行零件外应力的释放。

如进行外圆、内孔车削时,应使车削长度比零件长度大。

在进行内孔、外圆半精车时,应将三爪松动一次。

在外圆上,可以车一个长度与零件长相等的槽,使槽底径大于精车后的零件内孔直径,以确保零件外应力得到充分释放。

3.3 加强切削液使用
在车削过程中,针对薄壁零件,应加强切削液的使用,达到减少刀具与零件摩擦的目的。

结合零件加工性质和材料,在粗加工的过程中,如果切削用量较大,同时拥有较大加工余量,还要利用切削液降低切削温度。

具体来讲,就是利用3%-5%的乳化液进行连续浇注。

利用切削液,可以使刀具和零件尽快冷却,使二者间的摩擦减少,所以能够使刀具使用寿命延长,并使零件表面拥有较高光洁度。

此外,利用切削液也可以将大量切屑带走,使工作区保持稳定的温度,以免造成
刀具的二次切削[4]。

通过降低切削热,可避免零件的加工尺寸和几何精度受到切削热的影响,进而有效预防热变形的发生。

4 结论
通过研究可以发现,在薄壁零件加工的过程中,能否较好的进行零件装夹和车削加工,直接影响零件加工质量。

为预防薄壁零件在加工过程中发生各种变形,还要进行零件装夹方法的改进,并优化零件切削参数,同时通过改进切削工艺和加强切削液的使用确保车削过程平稳,进而使零件的加工品质得到最大程度的提升。

参考文献:
[1]吴艳,连旭日.防止环状薄壁零件变形的加工方法[J].工程机械,2017,48(11):38-41+7.
[2]张景霞,陈文殊.浅谈薄壁零件的数控车削加工[J].科技创新导报,2016,13(36):94-95.
[3]曹彧,秦磊.薄壁盘与薄壁筒类零件的車削工艺对比分析与应用[J].航空精密制造技术,2015,51(06):39-42.
[4]刘泽林,战中学,宋亚辉等.车削锥形薄壁零件实例分析[J].电子世界,2014(10):263.。

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