薄壁套类零件的加工设计

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大连市技师学院

车工技师毕业论文题目：薄壁套零件的加工设计

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2012年 3月 4 日

摘要

中文摘要

薄壁套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。

关键词：薄壁套零件切削力刀具

目录目录

第1章绪论

第1章．绪论

1．1概述

套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。

第2章设计内容及任务要求

第2章．设计内容及任务要求

2．1设计内容及要求

本次设计主要是针对薄壁零件的难加工问题进行设计，从而设计出符合要求和合理的加工方法。

套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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。力求设计出加工简单，成本低，操作简单的加工方法。

2．2 加工方法的设计流程

a．明确薄壁加工方法设计要求

b．工况分析(刀具角度、切削用量)

c．确定主要参数

d．编制设计图

e．选择和设计合理刀具

f．编制设计说明书

第3章薄壁零件的加工设计路线

第3章薄壁套的加工特点

3.1薄壁套的加工特点

3.1.1 难加工的原因

薄壁套是薄壁类零件中比较典型的零件，它的内.外直径差非常小.由于夹紧力.切削力.切削热.内应力等诸多因素的影响，加工难度比较大。

1.薄壁套承受不了较大的径向夹紧力.用通用夹具安装比较困难。

2.薄壁套的刚性差.在夹紧力的作用下极易产生变形.常态下工件的弹性复原能力会影响工件的尺寸精度和形状精度。

3.工件径向尺寸受切削热的影响大.热膨胀变形的规律难以掌握.因而工件尺寸精度不易控制。

4.由于切削力（特别是背向力）的影响.容易产生变形和振动.工件的精度和表面粗糙度不易保证.

5.由于薄壁套刚性差.不能采用较大的切削用量.因而产生效率低。

6.对精密的薄壁套.测量时.工件承受不了.千分尺等的测量压力.可能出现较大的测量误差.甚至由于测量不当造成废品。

3.1.2薄壁套的车削与检测

3.1.2.1减少薄壁套变形的措施

（1）合理确定夹紧力的大小.方向和作用点

1）粗.精车采用不同的夹紧力。粗车时夹紧力大些.以使工件夹得牢固；精车时夹紧力小些.以减少工件的夹紧变形。

2）正确选择夹紧力的作用点.使夹紧力作用于夹具支承点的对应部位或刚性较好的部位.并尽可能靠近工件的加工表面。

3）改变夹紧力的作用方向.变径向夹紧为轴向夹紧.因为薄壁套轴向承载能力比径向大。尽可能使夹紧力与切削力的方向一致.这样可以减小夹紧力。

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.可大大减少工件的夹紧变形。

第4章薄壁零件的加工设计路线

3.1.2.2 使用辅助支承

使用辅助支承使用辅助支承可提供工件的安装刚性.减小工件的夹紧变形。

3.1.2.3 增加工艺筋

有些薄壁套可在装夹部位铸出工艺加强筋.以减少夹紧变形。

3.1.2.4 工件在一次安装工完成

对于胚料厚度的薄壁工件.下料时可增加工艺长度.使工件在一次安装中完成.然后将工件切下。车削时.不可将工艺加长部分的内孔余量车去.以保持夹持部分的刚度。由于卡爪夹持部分较厚.且工件安装次数少.所以减少了工件的夹紧变形.而且加工后工件位置精度较高。

3.1.2.5 尽量减少切削力和切削热

减少切削力（特别是背向力）和切削热.能有效减少薄壁套的变形。

3.2车刀几何参数

3.2．1合理选择车刀几何参数：

1.根据工件材料适当增大前角.可使车刀锋利.排屑顺利.减少切削与前刀面之间的摩擦.减少切削力和切削热。

2.增大刃倾角可使车刀的实际前角增大.刃口圆弧减小.提高工具的锋利程度.从而减少切削力和切削热。

3.根据薄壁套轴向承载能力比径向承载能力大的特点.适当增大主偏角.可以减小背向力.从而减少工具变形。

4.适当增大副偏角可减少副刀刃与工件之间的摩擦.使切削热量减小。

5.适当减小刀尖圆弧半径可减小背向力.从而减小工具变形。但刀尖圆弧半径不可过小.否则将减小刀尖的散热面积。

3.2.1.1 合理选择刀具材料

工件材料的硬度.强度.冲击韧性.延伸率等性能以及化学成分对刀具的耐用度影响很大.若刀具材料选择不当.将很快失去切削性能.使切削力

和切削热增加.引起工件变形。因此应选择与工件材料相适应的刀具材料。3.2.1.2合理选择切削用量

切削用量中队切削力影响最大的是背吃力量.对切削热影响最大的是切削速度。因此车削薄壁套时应减小背吃刀量和降低切削速度.以减少切

削力和切削热.同时应适当增大进给量。

3.2.1.3充分浇注切削液

浇注切削液可以迅速降低切削温度.并减小摩擦系数.减小切削力。对于不宜