浅谈薄壁套零件的加工
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。
如何提高薄壁零件加工精度的探讨
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关于薄壁套筒零件加工方法的探讨单位:富阳市江南自动化仪表阀门厂姓名:华红平指导老师:章建海富阳市现代技术培训学校摘要本文通过对调节阀内某薄壁类零件易变形的根源进行分析,提出了如何加工薄壁类零件防止其变形,达到稳定性好的综合处理方法,最终来提高其加工精度的目的。
前言因为具有重量轻、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车削的方式进行加工,为此要对工件的装夹、切削用量的选择等方面进行试验,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。
1 薄壁类零件易变形的机理在生产实践中,薄壁类零件易变形的表现形式是多种多样的,有受力变形 (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) 、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)、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)等。
但就其产生的机理来说,可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类。
1.1 内应力塑性变形图1 夹紧力的影响薄壁类零件热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性等,都会引起内应力的作用,在零件一定塑性条件的配合下,就会产生内应力塑性变形。
按应力产生的根源和表现特征的不同,分为热应力塑性变形和组织应力塑性变形。
在AC1温度下方加热急冷产生变形,可获得纯热应力变形,而单纯的组织应力变形却是不可能的。
组织应力变形与钢的淬透性、零件截面尺寸、钢的Ms点高低、淬火介质及冷却方法有密切的关系。
1.2 比容变形薄壁类零件在热处理过程中,各种相结构的组织比容不同,在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。
薄壁零件加工工艺方法分析
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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。
薄壁套工件加工方法探讨
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螺钉与轴台阶面固定, 套和轴一起旋转。外面最主
要表面 C 820- 0. 用 015 来安装轴承。其他表面精度稍
低。此外, 各表面有粗糙独要求, 面与轴线间有位置
精度要求。
如何克服加工中的难点, 从外形表面看此间不
算复杂, 但从整体看确是一个刚度很低的薄壁件, 最
小厚度 2mm。
图 1 轴套
* 收稿日期: 2011 - 04- 11 作者简介: 刘廷 ( 1971- ), 男, 包头人, 高级技师, 主要从事机械加工实践教学工作。
图 4 背吃刀量与振幅的关 系
3. 2. 3 合理安装车刀 安装车刀时, 要使刀尖在工件的回转中心高上,
车刀安装的位置不应低于或过高于工件中心, 否则 会使刀具的实际前角和后角发生变化而引起振动。 3. 3 采用消振装置
当采用上述措施仍无法控制振动时, 可以考虑 使用消振装置, 常用的有摩擦减振器、动力减震器、 冲击减震器。在车床上车削薄壁件, 首先是要调整 好机床各部分间隙, 选用或设计合适的减震器; 使用 吸振器材料, 如橡胶、软木等也能起到较好效果。下 面以本例精车外圆时采用的消振心轴夹具为例说明 采取的消振措施。
件, 要防止夹紧力, 切削力, 切削热, 残余应力, 引起 于安排热处理, 一般安排在粗、精加工之间, 热处理
的变形, 必须划分加工阶段, 一般要划分为粗加工, 使工件产生的变形也会在后续加工中给于消除。划
图 2 为车削时切削速度与振幅的关系曲线, 可 看出 U = 20~ 70m /m in范围内易产生颤振, 高速或 低速不易产生颤振。从进给量与振幅关系图 3可以 看出适当增大进给量可以减轻颤振。从背吃刀量与 振幅的关系图 4看出, 减小背吃刀量能够减少颤振。 综上所述选取切削用量、选取原则是选较大进给量, 较小的背吃刀量和较高的速度。 3. 2. 2 合理选择刀具角度
薄壁零件的加工方法及影响因素
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薄壁零件的加工方法及影响因素薄壁零件日益广泛地应用在各行各业,所以薄壁零件的加工不能轻易忽视。
以下是店铺为你整理推荐薄壁零件的加工方法及影响因素,希望你喜欢。
薄壁零件的加工方法(1)采用开口套装夹:用开口套改变三爪卡盘的三点夹紧为整圆抱紧,即用三爪卡盘夹持开口套使其变形并均匀抱紧薄壁套后再车削内孔。
(2)采用大弧形软爪装夹:改装三爪卡盘的三个卡爪,在三个通用卡爪上焊接大弧形软爪,增大夹持面积,减小薄壁套的夹紧和车削变形。
注意在把大弧形软爪与原三爪卡盘的三个卡爪焊接后适当放置一段时间,让其自然变形,然后对大弧形软爪应有足够的径向厚度,使其有足够的刚度。
在使用一定时间后,再次进行“白干自”的精密车削,确保精度不变。
(3)直径大、尺寸精度和形位精度要求较高的圆盘薄壁工件,可装夹在花盘上车削。
在花盘上用螺钉固定一个定位盘,注意在固定前要用千分表调整定位盘的外圆与车床主轴同轴,用两个或四个压板轴向压紧薄壁套后就可以车削内孔。
在夹紧时注意不要完全压紧一个压板后,再压紧另一个压板,而是对称地逐渐使各个压板压紧薄壁套,这样不会因夹紧力而使薄壁套变形,车削完整后,也是对称地逐渐松开各个压板。
薄壁零件加工的影响因素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。
薄壁零件的简介薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门,因为它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点。
但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题,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。
对于批量大的生产,我们可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点,并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响,为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验,有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形,保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。
浅谈薄壁零件的加工
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浅谈薄壁零件的加工文章以典型薄壁零件在三轴机床上的加工为例,探讨薄壁件在数控铣加工过程中存在的易变形、工件尺寸及表面粗糙度不易控制等技术问题,对加工难点要点进行分析,给出了工艺路线和加工方案,通过优化、完善夹具及装夹方法,优化加工参数,优化加工工艺从而有效解决薄壁件的加工精度和批量加工的尺寸稳定的难题,为其它同类薄壁零件的加工提供借鉴。
标签:薄壁;装夹;工艺方法;加工参数;变形1 概述在数控加工中,薄壁零件因其自身具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点在航空航天、通讯、国防等各个领域产品中得到了越来越广泛的应用,而薄壁零件因其壁薄、刚性差、易变形加工困难也成了同时需要面对的棘手问题,由于薄壁零件自身的特点,在实际加工中不易达到设计的形位公差要求,其加工工艺较为繁复,编程、加工需要注意的细节较多,实际操作较为复杂。
作者针对这类薄壁零件以曾经加工过的一批零件为例介绍薄壁件的加工方法、夹具使用、刀具选用、参数选择及编程要点等。
此零件使用MasterCAM 9.1编程,在FANUC系统三轴机床上加工完成。
数控加工薄壁零件时,零件因刚度不足引起的加工变形成为影响尺寸精度的主要矛盾。
为了提高零件尺寸的稳定性,对于薄壁零件的加工必须从工艺安排、夹具设计、设备选择、刀具选择、加工参数选择、程序编制等方面进行综合考虑,以解决零件在反复装夹后保证零件的加工精度的问题。
下面通过具体实例来介绍薄壁件的加工。
2 实例零件加工2.1 示例零件特点实例零件(如图2)为不久前加工的某型号产品光学系统的前镜头板,共45件,材料为L Y12铝板,下料尺寸为185mm*130mm*15mm,转入本工序时已经经过粗加工及时效工序,粗加工后余量为单面1.5mm,零件变形较大约为1mm-1.8mm。
从图2中可以看出,零件形状并不复杂,多为平面、台阶,但零件外形尺寸较大,由于中部为D形空腔,其有效截面积很小,并且截面面积变化较大不均匀。
对于数控加工来说,此零件的尺寸公差较大,除注意选择合适的加工参数外,在编程上基本没有什么难度。
薄壁零件的机械加工工艺分析
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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。
薄壁零件的机械加工工艺分析
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薄壁零件的机械加工工艺分析【摘要】本文针对薄壁零件的机械加工工艺进行了深入的分析。
介绍了薄壁零件的特点,包括轻盈柔软、易变形等问题。
然后,详细讨论了薄壁零件的机械加工方法,包括铣削、钻孔、车削等。
接着,探讨了薄壁零件在加工过程中需要重点控制的工艺参数,以确保加工质量。
接着,总结了薄壁零件加工中常见的问题,如变形、破裂等,并提出了相应的加工改进方法,如优化刀具选择、加工参数调整等。
强调了薄壁零件机械加工工艺的重要性,并展望了未来发展趋势,指出需要加强技术创新和自动化设备的应用。
通过本文的研究,可以为薄壁零件的机械加工提供有益的参考和指导。
【关键词】薄壁零件、机械加工工艺、特点、方法、工艺控制、常见问题、改进方法、重要性、未来发展趋势1. 引言1.1 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是工程制造领域中一个重要的研究课题。
随着现代工业的发展,越来越多的机械零件变得更为轻薄,因此薄壁零件的加工工艺也变得越来越复杂。
薄壁零件相比普通零件具有更高的技术要求,需要更为精密的加工工艺来保证其质量和性能。
薄壁零件的机械加工方法通常包括车削、铣削、钻削等传统加工工艺,同时还涉及到电火花加工、激光加工等先进加工技术。
针对薄壁零件加工过程中的特点,加工工艺控制尤为关键,需要特别注意切削参数的选择、工件固定方式、刀具选用等方面的问题,以确保加工过程中不会出现变形、裂纹等质量问题。
在薄壁零件的加工过程中,常见的问题包括振动导致的表面质量不良、加工精度不高等,这些问题可能会影响零件的使用性能。
加工改进方法也是非常重要的,可以通过优化加工工艺、调整设备参数等方式来提高零件的加工质量。
薄壁零件的机械加工工艺分析对于确保零件质量、提高生产效率具有重要意义。
未来随着技术的不断进步,薄壁零件的加工工艺也将不断完善,为工程制造领域带来更多的发展机遇。
2. 正文2.1 薄壁零件的特点薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件,通常在1mm以下,具有以下几个特点:1. 结构轻巧:薄壁零件由于壁厚较薄,整体重量相对较轻,适用于要求轻量化设计的产品。
浅谈薄壁套零件的加工
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浅谈薄壁套零件的加工薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的,通过探讨薄壁类零件在加工中存在的易变形、零件尺寸及表面粗糙度不易保证等技术问题,对加工难点进行分析,给出了工艺路线和加工方案,通过优化、完善装夹方法,从而有效解决此类薄壁类零件的车削加工难题,为以后加工此类薄壁零件提供了经验借鉴。
标签:薄壁零件;变形;夹具薄壁零件应用越来越广范,它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,但薄壁零件刚性差,强度弱,装夹基准面小,加工过程中容易变形,不易保证加工质量和精度,因此如何正确的加工薄壁零件也是一个棘手的问题。
1 基本情况介绍该薄壁套零件,材料为45#钢,壁厚最薄2mm,薄壁套最大直径为Ф70mm,内孔粗糙度为0.8,同时内孔精度要求在0.021mm内;外圆要求在0.021mm内,且精度要求较高,零件左端面有端面圆弧,其形状及尺寸如图一所示:2 薄壁零件的工艺分析2.1 工艺难点影响该薄壁零件加工精度的主要因素主要有三方面的问题①易受力变形薄壁零件不易装夹,工件壁薄,在较大的夹紧力下,容易产生夹紧变形。
②易受热变形因工件壁薄,过大的切削热会使工件产生热变形,不易保证工件精度要求。
③易振动变形在高速切削过程中,工件易产生振动,从而影响工件的形位精度和表面粗糙度。
2.2 工艺方案过程零件初始的工艺方案为:①夹持毛坯料,钻孔,内外交叉车削薄壁内外圆和Ф80外圆保证精度。
②对零件切断,为保证总长,长度提前预留1mm 。
③为保证薄壁零件的形位精度,我们采用扇形软爪和开缝套筒对薄壁进行装夹。
④零件调头,切削端面保证总长。
⑤切削端面圆弧。
通过这种方案加工出的工件经过三坐标测量机的检测,零件薄壁外圆和内孔的圆度已经发生变化,为了保证工件的形位公差,我们变径向装夹为轴向装夹。
零件改后的方案为:①对零件薄壁进行粗精车选用Ф24的钻头钻深度为80的孔,用内孔刀粗车内孔留精加工余量,对于Ф30的端面孔可以直接用Ф24钻头钻孔,留余量为轴向装夹定位时使用。
薄壁零件加工方法论文
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薄壁零件的加工方法摘要:薄壁零件在工业部门得到了广泛的应用,但其刚性弱,加工中变形难以控制,通过传统的切削加工方法的改进以及数控补偿切削加工、高速切削加工和振动切削加工的应用,都能够很好的打到较好的加工精度要求。
关键词:薄壁零件传统切削加工数控补偿切削高速切削薄壁零件的特点薄零壁件具有质量轻、节约材料、结构紧凑等特点,在航空、汽车、机械等个工业部门得到了广泛的应用。
但薄壁零件其刚性差、强度弱,在加工中变形难以控制,同时还会产生切削振动,使零件的机械加工质量难以保证。
二、防变形装夹技术和装夹适当的装夹零件装夹可分成定位和夹紧。
定位使零件处于稳定状态,对平面来说应采3点定位。
在定位点一般要承受一定的夹紧力,并应具有一定的强度和刚性。
从定位稳定性与定位精度看,接触面是越小越好;而从夹紧力功能来看,接触面需要越大越好,可以用最小的单位面积压力来获得最大的摩擦力。
在精密加工中,是由夹紧机构和夹紧力大小的确定,都是以小的切削力为前提。
因此要仔细的分析零件的定位与夹紧机构,以及刀具对零件的施力情况,预算引起变形力的部位大小和作用方向。
如果径向上不受力是薄壁环形工件的最好加工状态。
在薄壁套筒件的加工中,夹紧点和变形量的关系,根据西德福尔卡特国际夹具技术公司关于夹紧点和变形量的测试表明;在同一夹紧条件下,如以3点夹紧的零件变形量为1,则均匀6点夹紧产生的变形量仅为3 点的1/16。
而12点的夹紧变形量几乎为0,可见均匀多点夹紧会大大减小零件的夹紧变形,即增加卡爪与零件的接触面积是减小夹紧变形量的重要方法。
这也是软爪卡盘和开缝套筒常用于薄壁套筒件加工的原因。
三、加工工艺的要求1、粗加工、精加工分开对于薄壁类零件,应该将各加工阶段分开进行。
粗、精加工分开,可以避免粗加工引起的夹紧力的弹性变形和切削热变形,消除由粗加工所造成的内应力、切削力、切削热、夹紧力对加工精度的影响,保持零件的精度。
另外,粗、精加工分开,机床设备也可得到合理的使用,即粗加工机床可以充分发挥其效率,精加工机床可长期保持机床的精度和维持使用寿命。
薄壁零件的加工工艺和夹具设计
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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。
薄壁零件加工过程浅析
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2,薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大,这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件,铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难,由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘,必须考虑四爪来找正来加工此类工件
2薄壁两件一般的毛胚件的加工余量不是很大这类零件很大程度上都是镁铝材料或是这类的合金铸件铸造的不均匀和加工余量的不大也给加工这类零件带来了诸多的的困难由于铸件的不匀称装夹时就不可能考虑三爪自定心卡盘必须考虑四爪
薄壁零件加工过程浅析
薄壁零件在加工过程中容易产生变形而达不到所要求得加工精度,要改变这种现状可以从以下几点考虑:
3,进给速度和切削量,转速、精加工余量的选取:进给速度和切削量,转速的选取都不应该选择太高,因为固定的力主要集中在z向,过高会产生震动和工件变形和光洁度不好,精加工余量的选取根据变形量大小和光洁度要求做出综合的考虑。
薄壁套加工变形的工艺分析
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三、减小薄壁套变形的方法
1、减小或改变夹紧力
(4)增大夹紧力的作用面积,将工件小面积上的局部受 力变为大面积上的均匀受力,可以大大减少工件的夹紧变形 。因此我们可以采用结构简单,容易制作的扇形卡爪、开缝 套筒等夹具。
根据我们现有的 情况我们可以做像这 样的一个开缝套筒来 增大夹紧的接触面积 。
三、减小薄壁套变形的方法
外圆粗车刀:主偏角90°、后角 4°~6°、副偏角=8°~10°、 前角=3°这样径向力减小,工件受力较小,不易变形。 外圆精车刀:前角 48°~50°使车刀锋利,排屑顺利,减少切屑 与前刀面之间的摩擦,从而减少切削力和切削热使工件的振动变 形减小; 根据薄壁套轴向承受能力比径向承受能力大的特点, 适当的增大 主偏角90°~93°,这样可以减小径向力,避免振动; 副偏角15°减少副刀刃与工件之间的摩擦;后角14°~16°减少后 刀面与工件之间的摩擦产生热变形,也可以减小径向力;副后角 15°减小副后刀面与工件之间的摩擦;为保证断屑,前刀面磨出 宽约2mm,深为0.7~1.5mm圆弧为R0.5~1mm的卷屑槽。
二、薄壁套工件造成报废的原因
薄壁套工件一般应用于机械中低速运动状态 下,薄壁套是薄壁类零件中比较典型的零件,加 工难度比较大,在实际的操作过程中,如果没有 正确的操作方法和操作经验,往往会使工件报废, 造成报废的主要原因有以下几条。
1、薄壁套承受不了大的径向夹紧力,用通用夹具比较 困难
2、薄壁套的刚性,在夹紧力的作用下极易产生变形,常 态下加工的弹性复原能力会影响工件的尺寸精度和形状精 度。
谢 谢!!
三、减小薄壁套变形的方法
1、减小或改变夹紧力
(1)可以采取工件在一次安装中完成,但是要有足够 长的夹持位,把薄壁套车削好之后,直接切掉就完成工件 的加工.
薄壁套零件的加工设计论文
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薄壁套零件的加工设计论文摘要本文以薄壁套零件的加工设计为研究对象,分析了传统套零件的制造工艺、加工难点和不足之处,探讨了如何通过优化设计和工艺方案来提高薄壁套零件的加工效率和产品质量。
同时,本文还介绍了一种基于CAD/CAM的联合设计和加工系统,通过数字化技术和先进的CNC加工设备,可以实现薄壁套零件的自动化生产,提高生产效率和降低成本。
最后,本文还对薄壁套零件的未来发展进行了展望和探讨,认为随着科技和工艺的不断进步,薄壁套零件将不断应用于各个领域,成为高性能和高精度机械元件的重要组成部分。
关键词:薄壁套;加工设计;CAD/CAM;联合设计和加工系统;自动化生产AbstractThis paper focuses on the manufacturing and design of thin wall sleeve components. An analysis of traditional manufacturing processes used for sleeve components, their limitations and manufacturing techniques has been performed. This study aims to determine methods of optimizing designs and crafting procedures in order to improve productivity and quality of thin wall sleeve components. Furthermore, a CAD/CAM combined design and processing system is introduced and will demonstrate the utilization of digitization technology and advanced CNC devices in achieving automated production of thin wall sleeve componentsand support the optimization of product quality and cost reduction. Keywords: Thin wall sleeve component; Manufacturing design; CAD/CAM; Combined designing and processing system; Automatic production。
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。
技师论文薄壁零件加工
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浅谈薄壁零件的加工方法单位山东技师学院姓名郭尚超考评职称车工技师浅谈薄壁零件的加工方法摘要:薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门,但在薄壁零件的加工中会遇到比较棘手的问题,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。
高精度、薄壁腔体类零件金属切除量大、工件壁薄、刚性低,加工中需要解决的主要问题是控制和减小变形,在此基础上,希望尽可能提高切削效率、缩短加工周期。
其加工工艺需要从工件装夹、工序安排、切削用量参数、刀具选用等多方面进行优化。
关键词薄壁零件精度加工方法一.影响薄壁零件加工精度的主要因素影响薄壁零件加工精度的因素有很多,但归纳起来主要有以下三个方面:1.工件的尺寸精度和形状精度。
易受力变形。
因壁薄,在夹紧力的作用下,容易产生变形,从而影响2. 易受热变形。
因工件较薄,切削热会引起工件热变形,使工件尺寸难以控制。
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和形状,位置精度和表面粗糙度。
二.减少薄壁工件变形的方法主要是减少切削力和切削热,改善或改变夹紧力对零件的作用。
1. 在切削过程中,切削力时必然要产生的,但它的大小时可以改变的,影响切削力的大小的因素很多,主要是被加工件材料、刀具、切削用量和冷却润滑等几个方面。
2. 减少切削力的方法。
在薄壁零件的切削中,合理的刀具几何角度对车削时切削力的大小是至关重要的。
刀具前角大小,决定着切削变形与刀具前角的锋利程度。
前角大,切削变形和摩擦力减小,切削力减小,所以前角取5-20°,刀具的后角大,,摩擦力小,切削力相应减小,所以后角取4-12°。
主偏角在30-90°范围内,车薄壁零件的内外圆时,取较大的主偏角,副偏角取8-15°。
三.合理地选择切削用量降低切削力切削力的大小与切削用量密切相关,背吃刀量和进给量同时增大,切削力增大,变形也大,对车削薄壁零件极为不利。
车不出磨不了-薄壁套到底该怎样加工?

薄壁套是机械加工中常遇到的难加工零件,作者公司通常采用车削和磨削两种方法,均未达到设计图样要求。
为解决工艺难题,通过在薄壁套内孔填充锯末并注水膨胀的创新方法,提高了薄壁套的工艺刚性和加工精度,可满足图样技术要求。
薄壁套结构和精度要求加工如图1所示两种尺寸的薄壁套零件,材料为27SiMn钢。
薄壁套加工工艺工件一的加工工艺路线为:下料→粗车→半精车→万能磨→精车→终检。
工件二的加工工艺路线为:下料→调质粗车→半精车→终检。
工件的加工特点为:1)工件表面的加工分为粗、半精和精加工,加工时采用试切法以内孔、外圆互为基准,反复进行加工。
最后以内孔为基准加工外圆,达到图样技术要求。
2)加工外圆采用工艺心轴,结构如图2所示。
操作方法具体加工操作方法如下。
1)调整机床精度达到工艺要求。
2)工件一加工过程:首先将工件内孔加工至尺寸要求,外圆按壁厚适当留量;然后将心轴穿入孔内,填满锯末压实,找正注水后,待锯末膨胀,精车外圆至图样尺寸要求,如图3所示。
3)工件二加工过程:将工件一端车成止口,止口与法兰盘配合间隙过盈0.008~0.012mm,在工件卡头部位内孔、外圆处分别切4mm×2mm卸荷槽,卸下工件,装上法兰盘7,使工件卡头部位成为实体状态。
工件装夹如图4所示,将内孔车至尺寸要求,外圆按壁厚适当留量,将心轴杆装入孔内拧紧,填满锯末压实注水,待锯末膨胀后,精车外圆至尺寸要求。
检测结果产品检测结果见表1。
填加锯末注水膨胀法的定性分析工艺试验检测结果证明,填加锯末注水膨胀法所加工的薄壁零件完全能满足设计图样的技术要求,证明此方法是可行的。
填加锯末法是根据锯末吸水后膨胀的原理,使零件内孔与外圆成为一体,从而减小零件在加工过程中的变形。
锯末洗湿后膨胀率参照木材膨胀率来类推,其纤维达到饱和点时膨胀率最大,如图5所示。
由图5可知,木材体积膨胀率最大,锯末膨胀率近似于木材体积膨胀率。
利用锯末吸湿后膨胀这一原理,应用在零件加工中起到了良好的效果。
薄壁套类零件数控车削加工工艺分析
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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]。
薄壁套零件的加工工艺分析与程序设计

图2六爪卡盘薄壁套零件的加工工艺分析与程序设计赵金凤(德州职业学院,山东德州253000)1薄壁套的工艺分析1.1薄壁套结构分析如图1所示为一薄壁套零件,生产类型为单件或小批量生产,无热处理工艺要求,薄壁套类零件孔壁较薄,该薄壁套结构简单,主要由内孔与外圆组成。
1.2薄壁套的工艺分析因薄壁套孔壁较薄,装夹过程中很容易变形,因此装夹难度较大,一般可采用以外圆定位和内孔定位夹紧的方法来完成。
1)以内孔定位。
该薄壁套的基准是准26+0.030mm 孔轴线,外圆、内孔精度及表面粗糙度要求较高;右端面与准26+0.030mm 孔轴线有垂直度要求,加工时应在一次装夹中完成;准300 -0.03mm 外圆既有圆度形位公差要求,又有同轴度要求,又因内孔存在阶台,无法一次装夹工件完成全部加工内容,因此可采取先加工完零件右端面及内孔,再使用芯轴或胀力芯轴装夹完成零件外圆加工的方法。
2)以外圆定位。
如果该薄壁套批量较大,基准是准300-0.03mm 的轴线,可以选择以外圆定位加工内孔,采用特制软卡爪、六爪卡盘(圆形包胎),如图2所示,夹持薄壁套,避免夹持变形,包胎选用轻、软材料,最好使用铜、铝制品,避免夹伤工件。
摘要:合理的数控加工工艺与加工程序是保证产品质量、提高生产效率的关键因素。
文中结合薄壁套的结构,分析加工工艺,设计加工程序,保证薄壁套的加工质量,同时也提高了加工效率。
关键词:薄壁套;加工工艺分析;程序设计中图分类号:TH 162文献标志码:A文章编号:1002-2333(2015)06-0070-02图1薄壁套零件41+0.0500.02准300-0.03准20+0.10准0.03 1.6C 140451.6A 0.02A3.2其余准26+0.03准380-0.1A作用也增强。
此外,在实际工程设计中,跨音速压气机的攻角设计是一个极其重要的参数,应当避免沿叶高局部正攻角过大,使得压气机局部槽道激波被推向上游从而引起整个压气机转子失速。
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浅谈薄壁套零件的加工
薄壁零件的加工问题,一直是较难解决的,通过探讨薄壁类零件在加工中存在的易变形、零件尺寸及表面粗糙度不易保证等技术问题,对加工难点进行分析,给出了工艺路线和加工方案,通过优化、完善装夹方法,从而有效解决此类薄壁类零件的车削加工难题,为以后加工此类薄壁零件提供了经验借鉴。
标签:薄壁零件;变形;夹具
薄壁零件应用越来越广范,它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点,但薄壁零件刚性差,强度弱,装夹基准面小,加工过程中容易变形,不易保证加工质量和精度,因此如何正确的加工薄壁零件也是一个棘手的问题。
1 基本情况介绍
该薄壁套零件,材料为45#钢,壁厚最薄2mm,薄壁套最大直径为Ф70mm,内孔粗糙度为0.8,同时内孔精度要求在0.021mm内;外圆要求在0.021mm内,且精度要求较高,零件左端面有端面圆弧,其形状及尺寸如图一所示:
2 薄壁零件的工艺分析
2.1 工艺难点
影响该薄壁零件加工精度的主要因素主要有三方面的问题
①易受力变形薄壁零件不易装夹,工件壁薄,在较大的夹紧力下,容易产生夹紧变形。
②易受热变形因工件壁薄,过大的切削热会使工件产生热变形,不易保证工件精度要求。
③易振动变形在高速切削过程中,工件易产生振动,从而影响工件的形位精度和表面粗糙度。
2.2 工艺方案过程
零件初始的工艺方案为:
①夹持毛坯料,钻孔,内外交叉车削薄壁内外圆和Ф80外圆保证精度。
②对零件切断,为保证总长,长度提前预留1mm 。
③为保证薄壁零件的形位精度,我们采用扇形软爪和开缝套筒对薄壁进行装夹。
④零件调头,切削端面保证总长。
⑤切削端面圆弧。
通过这种方案加工出的工件经过三坐标测量机的检测,零件薄壁外圆和内孔的圆度已经发生变化,为了保证工件的形位公差,我们变径向装夹为轴向装夹。
零件改后的方案为:
①对零件薄壁进行粗精车
选用Ф24的钻头钻深度为80的孔,用内孔刀粗车内孔留精加工余量,对于Ф30的端面孔可以直接用Ф24钻头钻孔,留余量为轴向装夹定位时使用。
用外圆车刀粗车Ф70、Ф80外圆,留精加工余量,之后分别对零件内孔和外圆进行精车,保证零件的尺寸精度,交叉车削最大限度的减少了零件的受力变形。
②切断零件并留余量
选用4mm的切断刀切断零件,并留有1~2mm的余量,以保证总长,切断时的转速和进给都不宜过高。
③采用专用夹具对零件进行装夹
薄壁类零件,刚性很差,采用软爪装夹和开缝套筒也会对工件造成夹紧变形,为此我们设计一心轴来固定零件,极大的减小了零件的径向变形(此心轴为螺纹配合),如(图二)所示。
将零件固定在夹具上,用外圆刀切削工件端面,保证总长。
④用左偏刀车削端面圆弧
将左偏刀横装在刀架上,刀尖对准工件端面,由外向里车削端面圆弧,进给速度不宜过快。
⑤用端面槽刀对零件进行最终切断
零件在加工过程中,用螺栓加垫片紧固Ф24孔端面来固定零件,图中端面孔的尺寸应为Ф30,选用3mm的端面槽刀,对零件进行切断,转速进给不宜过高。
2.3 刀具的选择
在零件的加工过成中刀具材料和车刀角度的合理选择对生产效率和工件表面粗糙对有很大影响,
所以正确选择刀具材料和刀具角度是加工中关键的问题
2.3.1 刀具材料要求
①高的硬度;②足够的强度和韧性;③高的耐磨性和红硬性;④良好的导热性;⑤良好的工艺性;⑥良好的抗粘结性和化学稳定性。
2.3.2 刀具几何角度选择要求
①考虑工件的具体情况,如毛坯是锻造件还是铸造件,毛坯料的材质等。
②考虑刀具的材料和结构,如高速钢、硬质合金或陶瓷等,整体的机夹方式。
③注意几何间的参数关系,如选择前角时应考虑断屑槽的形状,刃倾角的正负等。
④了解具体的加工情况,如机床,夹具等。
⑤正确处理刀具的锋锐性与强度,耐磨性之间的关系。
精加工刀具角度的合理选择:
外圆精车刀Kr=90°~93°,Kr’=15°α0=14°~16°,α01=15°,γ0适当增大。
内孔精车刀Kr=60°,Kr’=30°,γ0=35°,α0=14°~16°,α01=6°~8°,λs=5°~6°。
2.4 加工路线的优化
为使薄壁零件在加工过程中的变形对精度的影响减到最小,普通的车削很难保证零件的精度,应对零件进行内外交叉进行车削。
①先用Φ24的钻头进行钻底孔。
再选用Φ30的钻头进行扩孔,扩孔的深度大约有70mm左右,用钻头进行钻孔可代替车刀的车削,效率比车削快。
②粗车Φ66的内孔,留0.5的余量。
③粗车Φ70的外圆,留0.5的余量。
④精加工薄壁内外轮廓,保证精度。
⑤用4mm的切断刀把工件切断,留1~2mm的余量,以保证总长。
⑥用专用夹具固定零件,切削端面保证总长,左偏刀切削零件左端圆弧部分。
⑦用端面槽刀把工件切断。
3 总结
通过以上分析,对于薄壁零件的加工方法可归纳如下:
①粗、精加工分开。
合理的工序安排减弱了因装夹和热变形对工件质量的影响,机床也得到合理的使用。
②粗、精加工之间增加去应力工序,以最大限度地消除工件内部的应力。
去应力后的工件在随后的精加工中能够较好的保证零件的形状和尺寸精度。
③精加工余量。
合适的加工余量既能保持工件本身较好的基本强度,同时能保持切削时的散热与排屑。
④装夹方式。
合适的装夹方式,提高了加工效率,节省了加工时间。
4 结束语
在数控加工中经常会碰到一些薄壁零件,本文对薄壁套零件加工的工艺特
点、防止变形的工艺方法、车刀的几何角度及路线优化进行了简单的分析和阐述,为今后更好的加工薄壁零件提供了经验积累。
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