薄壁类零件的车削工艺分析

优点：装卸零件方便,能保证较高的同心度,技术要求。
缺点：零件孔被芯轴划伤。
2.４磁力吸盘装夹:通过磁力将零件吸附在吸盘上，零件只承受轴向力，而径向不受力。
优点:可一次加工完零件内外圆。
缺点:零件找正比较麻烦，应用范围小,不适合加工有色金属类零件。
2.5采用轴向夹紧夹具：车薄壁零件时,不使用径向夹紧,而选用轴向夹紧方法。零件靠轴向定位套的端面实现轴向夹紧,由于夹紧力沿零件轴向分布，而零件轴向刚度大，不会产生夹紧变形。
图1轴套薄壁件
图２环类薄壁件
图３盘类薄壁件
1.薄壁类零件的加工特点
1.1因零件壁薄,在使用通用夹具装夹时，在夹压力的作用下极易产生变形，而夹紧力不够零件又容易松动,从而影响零件的尺寸精度和形状精度。
如图４所示,当采用三爪卡盘夹紧零件时,在夹紧力的作用下,零件会微微变成三角形,车削后得到的是一个圆柱体。但松开卡爪,取下零件后，由于零件弹性，又恢复成弧形三角形。这时若用千分尺测量时,各个方向直径相同,但零件已变形不是圆柱体了，这种变形现象我们称之为等直径变形。
3.2先内后外：因为孔较外圆难加工，易产生变形。先加工内孔,然后加工外圆，可采用芯轴装夹,以内孔定位轴向夹紧,防止零件加工中产生影响加工精度。
3．3一次完成在一次装夹中完成所需要的加工的所以尺寸,主要应用于毛坯料是棒料或带有工艺台的薄壁类零件加工。
薄壁零件的加工实例:
图１0薄壁套筒
薄壁套筒( 如图１0所示) , 小批量生产， 材料为2A12( 硬铝) , 外圆 <４4 0 - 0.02 mm， 与孔径 ＜４0+ 0. 0２0ｍｍ 的同轴度要求为 0. 02 mm， 两端面平行度为 0． 02mm。如果此零件一次加工完成， 变形很大， 所以分步骤如下:
１.4由于切削力和夹紧力的影响，零件会产生变形或振动，尺寸精度和表面粗糙度不易控制。如刀具角度不正确或磨损后，导致切削力增大，工件表面会产生颤纹影响表面质量。
1.５薄壁类零件刚性差，不能采用较大的切削用量,生产效率低。
因此选择合适的装夹方法,加工工艺，合理的切削用量，刀具材料及角度,减小零件振动，充分冷却和检测都是保证加工薄壁类零件的关键因素。
图4三爪卡盘装夹
1.2因零件较薄,加工时的切削发热会引起零件变形，从而使零件尺寸难以控制。对于膨胀系数较大的金属薄壁零件，如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起零件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。
1.3薄壁类零件加工内孔中，一般采用单刃镗刀加工,此时,当零件较长时，如果刀具参数及切削用量处理不当，将造成排屑困难,影响加工质量,损伤刀具。
薄壁类零件的车削工艺分析
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薄壁类零件的车削工艺分析
段立波
一．引言
薄壁类零件指的是零件壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较， 相差悬殊， 一般为几十倍甚至上百倍的金属材料的零件,具有节省材料、结构简单等特点。薄壁类零件已广泛地应用于各类石油机械部件。但是薄壁类零件的车削加工是比较棘手的,具体的原因是因为薄壁类零件自身刚性差、强度弱,在车削加工中极容易变形,很难保证零件的加工质量。如何提高薄壁类零件的加工精度是机械加工行业关心的话题。
图５扇形软爪
优点：增大夹紧力的作用面积,使零件支持面增大,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刚性芯轴装夹
图6 刚性芯轴
2.3.１采用锥体芯轴装夹,将零件直接套在锥体芯轴加工。
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。
图9
优点:非常适合内孔尺寸一致性较差的成批零件加工,制造成本低。
缺点：不适合加工精度要求较高的零件。
3.薄壁类零件车削加工工艺的选择
３.1 先粗后精:薄壁零件的车削一般应把粗车和精车加工分开进行, 粗车后进行热处理。有些零件形状复杂、 精度要求高, 需在粗车和精车之间增加半精车工序， 使粗加工产生的变形逐渐得到修正， 几何形状和尺寸精度逐步得到提高。当使用同一基准、一次装卡完成工件半精车与精车加工时, 可在精车前松开工件, 并把它稍微转动一下， 使它恢复到自由状态， 再把工件夹紧进行精车， 同样能达到修正变形的目的。同时使用夹具时应减少工件夹紧与车削时的变形, 以此保证薄壁件质量。
二．薄壁类零件车削过程中常出现的问题、原因及解决办法
我们在车削加工过程中,经常会碰到一些薄壁零件的加工。如轴套薄壁件(图1),环类薄壁件（图2)，盘类薄壁件(图3)。本文详细分析了薄壁类零件的加工特点、防止变形的装夹方法、车刀材料、切削参数的选择及车刀几何角度。进行了大量的实验,为以后更好地加工薄壁类零件,保证加工质量,提供了理论依据。
图7轴向夹紧夹具
优点：零件变形小，加工质量好。
缺点：工艺系统复杂，夹具适用范围小。
2．6增加工艺肋：有些薄壁零件可以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，以减少零件的变形，加工完毕后，再去掉工艺肋。
图８工艺肋
优点:增加了零件刚性,减小装夹变形。
缺点:不适合大批量加工。
2.7采用可涨式芯轴装夹：如图９所示,装夹时，工件以弹性心轴的外圆作为定位基准，通过拧紧或松开夹紧螺钉实现弹性心轴的轴向移动。由于刚性心轴与弹性心轴间的配合为锥面配合,因此，弹性心轴沿轴向移动的同时将会产生径向的胀开或收缩,从而实现对工件的径向夹紧或松开
２.薄壁类零件的装夹方法
2.1通用软爪定位装夹:选择合理的夹紧力作用点，使夹紧力作用在零件刚性较好的部位,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，可以承受较大切削力。
缺点:零件定位点较集中，零件加紧后变形较严重。
2.２扇形软爪装夹:采用扇形软爪的三爪卡盘（图5）,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。
1)棒料装夹于三爪定心卡盘中夹紧, 车一端面用<３8 mｍ 钻头钻孔, 粗车内孔成 <39 mm, 粗车外圆成<45.5 0 - ０. 03 mm, 切断长 60． 5 mm, 外径批差为0. 05 mm( 定位用) 。