薄壁套零件的加工变形分析和工艺改进

北 京 ： 子 工 业 出版 社 ，０ ０ 电 ２１．
工 、 同环节 的成 员应 当相互 协作 ， 同完 善 。 不 共
［ ］邓 良松 ．软 件 工 程 ［ ］ ４ Ｍ ．西 安 ： 安 电 子 科 技 大 学 出 版 西
社 ， ０ ３ ２０ ．
４ 结 语
在 软件 开 发 中 ， 施 项 目管理 绝 不 是 一件 简 单 实 的事情 ， 仅要 研究 技 术层 面 的 问题 ， 重要 的是 考 不 更
参 考 文 献
［ ］郭 研 ． １ 软件 项 目管 理 ［］ 物 流 科 技 ，０ ５ ２ ：２ Ｊ． ２０ （ ） ３． Ｅ ］Ｒ￣ ｅ ｈ ｎ ｉ ａ ２ ｅｖＴ Ｓ ａｄｌ ．软 件 项 目管 理 ［ ．王 克 仁 ， ． ｙ Ｍ］ 译 北
京 ： 学 技 术 出版 社 ，０ ２ 科 ２０．
零 件大多是 壁薄 、 向 刚度较 小 的一类 零 件 ， 径 也就 是
薄壁 套零件 。这类零件 加工起来 极 易变形 ， 从而 形成
废品， 为此对 薄壁套零件 的加工工 艺进 行 了大量 的研
究 和实践 ， 以期降低损失 率 、 高效 率 。 提
石 ； 写 穹 ；
石
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的变形 。内 应力 有 热 变 形 内应 力 和 组 织 变 形 内应
【 ） ｆ ） 乍一 ７ １ 、 ） ｝
ａ ）普通 兰爪 定心 盘 夹持 ｂ ）加 工好 内孔 ｃ ）松开 肠工 作变 形
力 ， 是 由热处 理过 程 中材料 的组织 、 构变化 不 均 它 结 引起 的残余 应力 ； 应 力 主 要 有 机 械夹 紧 力 及 切 削 外 力 引起 的应力 等 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｆｏ ｕ ｉｇ ｏ ｈ ｒ ｂ ｅ ｔ ａ ｈ ｈ ｎ ｗａ ｌｒ ｇ ｓ ｔ ｌ ｂ ｕ ｆｓ ａ ｅ ａ ｔ ｒ ｆ ｉｈ ｔ ｒ ｉ ｇ ｓｒ ｃ ： ｃ ｓｎ ｎ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍ ｈ ｔｔ ｅ ｔ ｉ－ ｌ ｉ ｅ ｓ ｗｉ ｅ ｏ ｔｏ ｈ ｐ ｆｅ ｉ ｓ ｕ ｎ ｎ ，Ｗ ｅ ｄ ｄ ａ ｌ ｔｏ ｎ ｌ ｎ ｉ ｏ ｆ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｆｏ ｔ ｒ ｅ ａ ｐ ｃ ｓｏ ｎ ｆ ｃ ｕ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｅ ｅ ｒｈ ａｔ ｅ ｐ ｒ ｉ ｍｅ ｔ ｒ ｍ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｆｍａ ｕ ａ ｔ ｒｎ ｒ ｃ ｓ ，ｗａ ｓ ｏ ｌ ｍｐ ｎ ｎ ｈ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｐ ｏ ｅ ｎ ｆ ｙ ｆ ｃａ ｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｈ ｒ ｎ ｓ ｍ ｒ ｖ ｍｅ ｔｏ ｈ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｆ ｅ ｔｖ ｌ ｒ ｖ ｎ ｅ ｈ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｐ ｅ ｏ ｎ ｆｅ ｈ ｈ ｎ ｗａ ｌ ｉ ｇ ｓ ｔ ｓ ｔ ｒ ｅ ｒ ｃｓ ｌ ． ｅ ｔ ｔｅ ｔ ｎ ，Ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｙ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｔ ｈ ｎ ｍｅ ａ ａ ｔ ｒｔ ｅ ｔ ｉ － ｌ ｒｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｎ ｄ ｐ ｅ ｉｅ ｙ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ Ｔｈ ｎ ｗａｌｒｎ ，Ｆ ｎ ｓ ｕ ｎ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ — ｌ ｉ ｇ ｉ ｉｈ ｔ ｒ ｉ ｇ，Ｃｌｍ ｐ ｎ ａ ｉ ｇ，Ｈｅ ｔｔ ｅ ｔ ｎ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ
自己那 部分任务 ， 不愿意与 他人协 作 。这些 现象都将
造成项 目组 内部 资源 的损 耗 ， 从而影 响项 目进 展 。 解 决 办法 ： 目经 理 应 当对项 目成 员 的职 责范 项 围进 行合 理 的分 配并 清楚 的说 明 ，同时 强调 不 同分
Ｅ ］Ｎｅｌ ｉ ｅ． ３ ａ Ｗｈｔ ｎ 管理软件开发项 目Ｅ ． ｔ Ｍ］ ２版． 孙艳 春 ， 译．
：个方 面进行 了改善 ， 效地 解 决 了薄 壁套 零件 精 车后 变形 的 问题 。 有
关键 词 ： 薄壁套 ； 车 ； 精 夹持 ； 处理 热
中 图分 类 号 ： １ ＴＧ ５ 文献 标 志码 ： Ａ
ＺＨＡＮＧ ａｊｅ ＺＨＡＮＧ ｉｉ Ｃｈ ｏｉ ， Ｈａｘａ
Ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ａｎａ ｙ ｉ ｎｄ Ｐｒ ｃ ｓ ｍ ｐ ｏ ｅ ｅ ｆＴｈｉ — ｌ Ｒｉ ｇ Ｓｅ ｓ ｏ ｅ ｓｎｇ Ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｌ ｓｓａ ｏ ｅ ｓＩ ｒ ｖ ｍ ｎｔｏ ｎ ｗａ ｌ ｎ ｔ
液压支 架是煤 矿 综合 采 煤设 备 系列 中的支 护设
备， 其主要 作用是 为 采煤 机 、 板输 送 机及 采 矿 工人 刮
１ 薄 壁 套 零 件 的 特 点 及 加 工变 形分 析
１ １ 薄壁套 零 件 的特点 ． 薄 壁套零 件 是 指壁 很 薄 （ 般 壁 厚 ≤ ２ ｍ） 一 ６ｒ 、 ａ 径 向刚度 很小 的一类 零件 。其 主要 技术 指标 是 内孔 及 外 圆 的尺 寸 以及 圆度 ； 内外 圆之 间 的同轴度 ； 轴 孔 线 与 端 面的垂 直 度 。加 工 过 程 中受 切 削 力 、 削 热 切 及 夹 紧力 等 因素 的影 响 ， 常 发生 精 加 工 后 尺 寸及 经 几 何 公差 超标 、 件变 形 的问题 ， 工 导致 以上各 项技术 标 准 难 以保证 。
由于宽 软爪夹 持后 能有 效地 将夹 紧力均 布 于工 件表面， 松开 工件 后 ， 件 弹 性 变形 均 匀 ， 高 ＿ 工 提 ｒ工
件 的精 度 。 ２ ３ 控制调 质硬 度 ． 零件 的切 削性 能 与材 料 的硬度 、 塑韧 性 密切 相
将 粗加 工 、 精 加 工 、 加 工分 开 进 行 ， 避 免 半 精 可
作 者 简 介 ： 云 霞 （ ９ ４）女 ， 师 ， 要 研 究 方 向 为 软 件 与 尹 １ ７一 ， 讲 主
网络工程 。 收 稿 日期 ：０ ０年 ４月 ２ 日 ２１ ０
虑认 识层 面 的 问题 。现 阶段 ， 国软 件 业 的业 内项 我
目管 理人员 仍 然更 多关 注 于技术 问题 而 忽视 了认 识
责任 编辑
李 超
《 技术 新工 艺》・ 字技 术 与机械 加 工工 艺装 备 新 数
２１ ０ １年 第 ６期
・７ ・
Hale Waihona Puke Baidu
１ ２ 加 工 变 形 分 析 ．
薄 壁 套零 件 发 生 加工 变 形 的原 因很 复杂 ， 总 但 体可 归纳 为 ２种 ： 内应 力 引 起 的 变形 和 外 应 力 引起
薄壁套 零件的加 工变形 分析和 工 艺 改进
张 朝 杰 ， 海 霞 张
（ 州 四维 机 电设 备 制 造 有 限公 司 ， 南 郑 州 ４ ０ ０ ） 郑 河 ５ ０ １
摘 要 ： 对 薄壁套 零件 精 车后 变形 问题 ， 过 大量 的研 究 和 试验 ， 加 工 工 艺 、 针 通 从 夹持 方 式 、 质 硬度 调
夹 ａ ）夹紧 示 意图 ｂ ）宽 软爪 实物 图
图 ２ 宽 软 爪 夹 持 示意 图
２ ２ ２ 宽软爪 夹持 的优 点 ．．
圆、 内孔 和深 槽 ， 为精 车 留余 量） 定性 处理 （ 除 内 一 消
应力 ） 精车 （ 圆 、 一 外 内孔 、 内槽 、 外槽 ） 镀 锌 。 一 ２ １ ２ 增加 半精 车工 序和 定性 处理 的优 点 ． ．
提 供安全 的工 作空 间 。液压 支 架立 柱 及千 斤 顶 是其 重 要组成 部分 ， 中 的导 向套 、 套 、 其 挡 支撑 环 、 环等 卡
是 立柱及 千斤 顶 中 的关键 零部 件 。其 作用 主要 是 为 活 柱和活塞 杆导 向及 连 接 活柱 、 塞杆 与 缸 体 ， 些 活 这
的最 终成 败 。因此 ， 目管 理在 软 件 开 发 中起 着 至 项
项 目团 队内有时 由于各 阶段 不 同角 色 或 同 阶段
不 同角色之 间的责任分工 不够清 晰 ， 造成 工作 互相 推 诿、 责任 互相推 卸 的现 象 ； 者 各项 目成 员 只顾 完 成 或
关 重 要 的作用 。
２ １ 增 加半 精车 工序 和定性 处理 ． ２ １ １ 工艺 路线 ． ．
套结 合夹 持等方 式 。 将效 率 与成 本 等 综合 考 虑 ， 精 车 时采 用 宽软 在
爪 夹持是 最具 可行 性 的方 案 。其原 理 如图 ２ 示 。 所
套环 类零 件 的加工 工艺路 线 一般 为 ： 料 （ 者 下 或 锻 件） 粗车 外 圆和 内孔 一 调 质 处 理一 精 车 （ 圆 、 一 外 内孔 、 内槽 、 外槽 ） 镀 锌 。为 了保证零 件 的尺 寸 、 一 同 轴 度 和精度 ， 合理 的工 艺 应该 是 在 一 次 装 夹 中将 内 孔 、 圆和槽 同时加工 ， 外 以保 证 基准 的统 一和几 何公 差 度 的要求 。 精 对加 工精 度要求 较 高 的薄 壁类 零件 应该增 加 半 精车 和定 性处 理 。调整后 工艺 路线 为 ： 料 （ 下 或者 锻 件 ） 粗 车 外 圆 和 内孔 一 调 质处 理 一 半 精 车 （ 外 一 车
因粗 加工 引起 的各 种 变形 ， 括粗 加 工 时 夹 紧力 引 包 起 的弹性变 形 、 削热 引 起 的 热变 形 以及 粗 加工 后 切 内应 力重新 分 布引起 的变 形 。其 目的是 为 了保 持零 件 的精度 及稳 定性 。另 外 ， 增加 半 精车加 工 工序 ， 可
关 。适 当提 高 ２ ＳＭｎ和 ４ Ｃ 调 质硬 度 ， 够有 效 ７ｉ ０ｒ 能 提高 零件 的抗变 形能 力 。 盘 、 类零 件 的调质 硬度 为 ２ ０ ８ Ｗ ， 套 ４ ￣２ ０ ＨＢ 经 实 际测量 ， 质后硬 度一 般为 ２ ０ ６ Ｗ ， 合 调 ４ ￣２ ０ＨＢ 符 工艺 要求 。但 根 据 实 际统 计 ， 度 ２ ０ ＨＢ 以 上 硬 ６ Ｗ 的工 件 变 形 不 严 重 ，２ ０ＨＢ 以下 的工 件 变 形 较 ６ Ｗ 严 重 。因此 应 将 这 类 工 件 调 质 硬 度 控 制 为 ２ ０ ６ ～
图 １ 普通 三爪 定 心 卡盘 夹持 使 工 件 变 形 示 意 图
２ 工 艺 改进
通 过反 复 的实践 和分析 ， 以增加 半精 车工 序 、 可 定 性处 理 （ 将工 件加 温至 ２ ０ ０ ５ ￣３ ０℃ ， 温 ２ ） 保 ～３ｈ
的变形 。缺 点为成 本高 ， 只适 合大 批量 、 成规 格 的牛
他 们对 项 目的支持 ， 调查 并 明确 他们 的需 求 和愿望 ， 减 小其 对项 目的 阻力 ， 以确保 项 目获 得成 功 。 ７ ）缺 乏项 目团 队的合 理分 工 与协作
问题 ， 但对 于成 功 的软件 开 发项 目， 二者是 缺 一不 可
的 ， 至后 者在 更 高 的层 次 上决 定 着 一 个 软 件 项 目 甚
（ ｈ ｎ ｚ ｏ ｉ ｉ ｃ ａｉ ｌ ｎ ｌｃｒ ａ Ｅ ｕｐ ｎ ｎ ｆｃｕ ｉｇＣ ． Ｌ ｄ ｚ ｅ ｇｈ ｕ４ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｚ ｅ ｇｈ ｕＳｗｅ Ｍｅｈ ｆｃ ｄＥ ｅｔ ｃｌ ｑ ｉｍｅ ｔ ｉａａ ｉ Ｍａ ｕａｔｒ ｏ ， ｔ ，ｈ ｎ ｚ ｏ ５ ０ １ Ｃ ｉａ ｎ
产。
２ ）加 大夹 持面 积 以降低 压强 ， 径 向夹 紧 力均 使
布工 件表 面 。常见 的 方式 有 软 爪 夹 持 、 软爪 和 开 口
等去 除残余 应 力 。针 对外 应 力 ， 通 过 改 变 夹 紧方 可
式 、 高工 件调 质硬 度来控 制 ， 提 具体方 法 如下 。