畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）精密薄壁套類零件的加工工藝及導(dǎo)向式車削夾具設(shè)計(jì)

1、理工科類湖北文理學(xué)院理工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）手冊(cè)題目 精密薄壁套類零件的加工工藝及導(dǎo)向式車削夾具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 起訖日期 2014.10-2015.5 精密薄壁套類零件的加工工藝及導(dǎo)向式車削夾具設(shè)計(jì)摘要：本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)了薄壁零件的數(shù)控車削加工工藝。通過(guò)探討薄壁零件在加工中存在的易變形、零件尺寸精度、位置精度及表面粗糙度不易保證等技術(shù)問(wèn)題，對(duì)加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，給出了加工工藝路線和加工方案，通過(guò)優(yōu)化、完善夾具設(shè)計(jì)和切削參數(shù)，防止了薄壁零件加工變形、保證了較好的尺寸精度和位置精度，從而有效解決薄壁零件的車削加工難題。由于薄壁零件

2、剛性差、強(qiáng)度弱，在加工中極易變形，是零件的形位公差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量。因此對(duì)薄壁零件的裝夾，切削加工過(guò)程中刀具的合理選用及切削量的選擇，提出了嚴(yán)格要求。在普通車床上加工形狀較復(fù)雜、有一定精度要求、且需要多把刀具進(jìn)行加工的批量零件時(shí)，不僅需要頻繁換刀和裝夾，花費(fèi)大量的人力和時(shí)間，而且加工出來(lái)的零件質(zhì)量取決于加工人員的技術(shù)水平, 產(chǎn)品質(zhì)量得不到充分的保證。薄壁套零件既有薄壁類零件的加工特點(diǎn)也有軸套類零件的加工特點(diǎn)，所以薄壁套類零件的加工對(duì)工藝設(shè)計(jì)的要求相對(duì)較高，如何設(shè)計(jì)合理的加工工藝路線是加工的重點(diǎn)。通常薄壁套零件在機(jī)器中的作用主要是支撐或軸向定位，另外它主要受徑向載荷的作用，軸向一般不

3、受較大的力。而運(yùn)用數(shù)控車床，結(jié)合傳統(tǒng)的加工工藝，不但能大大縮短加工時(shí)間、提高加工精度，而且成品率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。所以，在運(yùn)用數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中為保證被加工薄壁件的必要的精度，有同軸度要求的內(nèi)外圓柱面或有垂直度要求的外圓與端面，盡可能在一次裝夾中完成；需要編制其加工路線、合理的選擇個(gè)階段的加工參數(shù)并編寫高質(zhì)量的數(shù)控加工程序。為完全保證零件的形位公差需要設(shè)計(jì)其裝夾的夾具，為此，對(duì)零件圖紙、零件加工及時(shí)效處理等方面都認(rèn)真地進(jìn)行了分析和研究。 關(guān)鍵詞：薄壁套 零件 切削力 刀具 夾具precision thin-walled sets of parts processing technology a

4、nd fixture design guide turningabstract: in this paper, system design the numerical control turning processing technology of thin wall parts. by discussing in machining thin-walled parts easy to deformation, existing in the parts dimensional accuracy, the accuracy of the position and the surface rou

5、ghness is not easy to ensure technical problems, analyze the machining difficulties, machining process route and scheme are given, through optimization, improve the fixture design and cutting parameters, to prevent the deformation of thin-walled parts processing, to ensure the better dimensional pre

6、cision and position accuracy, so as to effectively solve the turning processing problem of thin-walled parts. due to poor rigidity thin wall parts, strength is weak, easy to deformation in machining, is part of a tolerance increases, not easy to guarantee the quality of parts. for clamping thin-wall

7、ed parts, the reasonable choice of cutting tool in the manufacturing process of and the selection of cutting quantity, strict requirements are put forward. on the plain lathe processing complicated shape, has a certain accuracy requirement, and need more carry on the processing of the batch parts, t

8、he cutting tool not only need to frequently change and the clamping, spend a lot of manpower and time, and machining of parts quality depends on the staff of technical level, product quality can not get full guarantee. thin-walled parts has both thin-walled parts processing characteristic and machin

9、ing characteristic of shaft sleeve parts, thin wall parts kit so relatively high processing requirements of process design, how to design the reasonable processing technology route is the key of the processing. usually thin-walled parts in the machine is mainly to support or axial positioning, and i

10、t mainly by the effect of radial load, axial generally is not affected by the larger force. and using the numerical control lathe, combined with the traditional processing technology, not only can greatly shorten the processing time and improve machining precision, and high yield, stable product qua

11、lity. so, in the process of using nc machine tool in order to ensure the processed the necessary accuracy of thin-walled, alignment requirements of inner and outer cylinder or cylindrical vertical degree requirements and face, as far as possible in a clamping is complete; need to prepare the process

12、ing route, reasonable choice of phase processing parameters and the nc machining program of high quality. to fully ensure the shape tolerance need to design parts of the clamping fixture, therefore, the parts drawings, parts processing and aging treatment were carefully analyzed and studied. keyword

13、s: thin wall parts cutting force tool fixture目 錄1. 緒論51.1. 研究的目的和意義51.2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)52. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求62.1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容62.2. 加工方法的設(shè)計(jì)流程73. 薄壁套類零件的特點(diǎn)及常用的加工方法73.1. 薄壁套類零件的特點(diǎn)73.2. 薄壁套類零件難加工的原因73.3. 加工薄壁套類零件常用各種加工方法及其車床專用夾具84. 薄壁套類零件的加工工藝134.1. 薄壁套零件的加工工步134.2. 加工刀具的選擇154.3. 切削用量的確定165. 影響薄壁套類零件加工精度的因素及防止措施175.1. 影響薄

14、壁套類零件加工精度的因素分析175.2. 減少薄壁套類零件變形的措施185.3. 冷卻與潤(rùn)滑206. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)206.1. 結(jié)構(gòu)緊湊、懸伸短206.2. 平衡、配重206.3. 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)安全耐用206.4. 夾緊裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)216.5. 夾具的技術(shù)要求217. 薄壁套零件的導(dǎo)向式夾具設(shè)計(jì)217.1. 薄壁套零件的導(dǎo)向式夾具設(shè)計(jì)的原理217.2. 薄壁套零件的內(nèi)孔夾具選擇及加工方法227.3. 薄壁套零件的外圓夾具選擇及加工方法24參考文獻(xiàn)26謝辭27緒論1.1. 研究的目的和意義由于薄壁套類零件剛性差、強(qiáng)度弱，在加工中極易變形，使零件的形位公差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量，因此對(duì)薄

15、壁零件的裝夾，切削過(guò)程中刀具的合理選擇，及切削量的選擇，提出嚴(yán)格的要求。同時(shí)零件尺寸及精度、位置精度及表面粗糙度不易保證等問(wèn)題，在通過(guò)查閱資料，對(duì)加工難點(diǎn)進(jìn)行分析，給出合理加工工藝路線和加工方案以及相關(guān)的注意事項(xiàng)和措施，通過(guò)優(yōu)化，完善夾具設(shè)計(jì)和切削參數(shù)，為了防止薄壁零件加工時(shí)候的變形，再就是確保了較好的尺寸精度和位置精度，從而有效的解決了薄壁零件的車削加工難題。1.2. 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、精度、效率和品種的要求越來(lái)越高，單件產(chǎn)品和中小批量產(chǎn)品在日常的生活中的比重越來(lái)越大。傳統(tǒng)的通用機(jī)床和專用機(jī)床以及工藝裝備已經(jīng)不能很好地適應(yīng)高質(zhì)量、高效

16、率、多樣化加工的要求。而數(shù)控機(jī)床作為電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、液壓氣動(dòng)、通信、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，有效地解決了復(fù)雜的零件加工，精密的零件加工，以及小批多變的零件加工問(wèn)題，能滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求，適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要，這代表著當(dāng)今機(jī)械加工技術(shù)的趨勢(shì)與潮流在不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，以不斷的滿足現(xiàn)在工業(yè)化生產(chǎn)的需求。其中數(shù)控車床由于具有高效率、高精度和高柔性的特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)中得到非常廣泛的應(yīng)用，目前在機(jī)床的機(jī)械制造中已經(jīng)成為應(yīng)用最為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。在機(jī)床的數(shù)控加工中，加工的零件是十分的繁多，例如細(xì)長(zhǎng)軸零件，

17、絲杠零件，輪盤零件，鍵槽零件，薄壁零件，型腔零件，諸如此類等等零件的加工，薄壁類零件也是較為常用的零件之一，大部分薄壁類零件的外型結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，在數(shù)控加工中編程相對(duì)比較容易，但由于薄壁零件的自身特點(diǎn)比較容易變形，不容易把握它的精度，在實(shí)際操作時(shí)會(huì)受到切削力、切削熱、機(jī)床卡具、刀具等多方面的因素干擾，使其在實(shí)際加工中不易操作，它的加工工藝較為復(fù)雜，需要注意的細(xì)節(jié)比較多，實(shí)際操作卻是十分的復(fù)雜。由于薄壁零件在加工的過(guò)程中容易變形，所以對(duì)機(jī)床的要求相對(duì)較高，要求機(jī)床抵抗振動(dòng)的性能要過(guò)關(guān)，機(jī)床的精度高，機(jī)床回轉(zhuǎn)精度高等一些相關(guān)的要求，日本fanuc-0i系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝

18、，是由各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修和更換。具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境的影響的能力。它的工作環(huán)境溫度為045，相對(duì)濕度為75左右。有較完善的保護(hù)措施。這個(gè)系統(tǒng)對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。它所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。在日常的生活中對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能夠滿足使用的需求。提供大量豐富的生產(chǎn)及物料的控制（pmc）信號(hào)和對(duì)應(yīng)的功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)pmc控制程序，而且增加了編程的靈活性。系統(tǒng)提供串行rs232c傳輸接口，使通用個(gè)人計(jì)算機(jī)和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速dnc操作。提供豐富的維修

19、報(bào)警和診斷功能。針對(duì)加工薄壁零件，所以刀具的選用更為嚴(yán)格，刀具必須切削鋒利，耐熱耐磨，能夠磨出比較鋒利的切削刃，選用硬質(zhì)合金刀具或涂層硬質(zhì)氣金刀具，刀桿必須防震，刀具的幾何角度也要合理。加工薄壁套類零件還應(yīng)注意對(duì)工件和刀具進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，避免因熱脹冷縮而影響工件尺寸精度。2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求2.1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)主要是針對(duì)薄壁零件的難加工問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出符合要求和合理的加工方法。套類零件是用來(lái)支承旋轉(zhuǎn)軸及軸上零件或用來(lái)導(dǎo)向的,這類零件的表面主要是內(nèi)孔和外圓,其主要技術(shù)要求是內(nèi)孔及外圓的尺寸要十分的精準(zhǔn)，以及圓度要求也是要十分的準(zhǔn)確的，內(nèi)外圓之間的同軸度要求，孔軸線與端面的垂直度要求

20、都十分的高。 薄壁套類零件壁厚很薄,徑向剛度很弱,在加工過(guò)程中受切削力、切削熱及夾緊力等因素的影響,極易變形,所以各項(xiàng)技術(shù)要求很難保證。在套類零件的加工過(guò)程中力求設(shè)計(jì)出加工簡(jiǎn)單，成本低，操作簡(jiǎn)單的加工方法。2.2. 加工方法的設(shè)計(jì)流程a明確薄壁加工方法設(shè)計(jì)要求b工況分析(刀具角度、切削用量)c確定主要參數(shù)d編制設(shè)計(jì)圖e選擇和設(shè)計(jì)合理刀具f編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書3. 薄壁套類零件的特點(diǎn)及常用的加工方法3.1. 薄壁套類零件的特點(diǎn) 薄壁零件的特點(diǎn)有質(zhì)量輕、節(jié)約材料、結(jié)構(gòu)緊湊等，在航空、汽車、機(jī)械等各工業(yè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。但薄壁零件其壁厚很薄、內(nèi)外徑差非常小、徑向剛度很弱、剛性差、強(qiáng)度弱，受夾緊力、切削

21、力切削熱、內(nèi)應(yīng)力的影響，在加工過(guò)程中極易變形難以控制，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生切削振動(dòng)使零件的機(jī)械加工質(zhì)量難以保證。3.2. 薄壁套類零件難加工的原因由于薄壁套類零件承受不了較大的徑向夾緊力，用通用夾具安裝比較困難,圖1 缸套夾緊變形誤差如圖1薄壁套的剛性差，在夾緊力的作用下極易產(chǎn)生變形，常態(tài)下工件的彈性復(fù)原能力會(huì)影響工件的尺寸精度和形狀精度。工件徑向尺寸受切削熱的影響大，熱膨脹變形的規(guī)律難以掌握，因而工件的尺寸精度不易控制。由于切削力（特別是徑向切削力）的影響，容易產(chǎn)生變形和振動(dòng)，工件的精度和表面粗糙度不易保證；在加工的過(guò)程中由于薄壁套類零件剛性差，不能采用較大的切削量，因而產(chǎn)生效率低；對(duì)精密的薄壁套類

22、零件進(jìn)行測(cè)量時(shí)，工件承受不了千分尺等的測(cè)量壓力，可能出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差，甚至由于測(cè)量不當(dāng)造成廢品，這就造成了不必要的浪費(fèi)。即使使用自定義卡盤，也是用最小限度的力夾持，盡管3個(gè)卡爪以同樣的力卡緊也會(huì)像（1）那樣變形；盡管將其切削成了（2），一離開卡盤就成（3）那樣了；即使切削了內(nèi)外側(cè)，卡盤的緊固力如果消失，就會(huì)像（4）那樣成了扁圓。總之，薄件要盡可能輕輕夾住。3.3. 加工薄壁套類零件常用各種加工方法及其車床專用夾具夾具通常安裝在車床的主軸前端部，與主軸一起旋轉(zhuǎn)。由于夾具本身處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因而夾具在保證定位和夾緊的基本要求前提下，還必須有可靠的防松結(jié)構(gòu)。先加工孔，以孔為基準(zhǔn)，車削外圓，其使用的夾

23、具和方法如表3-1表3-1裝夾方法圖示簡(jiǎn)要說(shuō)明彈性脹緊芯軸脹力芯軸依靠轉(zhuǎn)動(dòng)錐面螺桿，使脹緊套開縫處彈性變形，用產(chǎn)生的脹力來(lái)固定工件，裝卸方便定位精度高，接觸面積大不會(huì)引起工件裝夾變形。橡膠自脹緊芯軸利用夾具體上的剛性部分對(duì)工件進(jìn)行精確定位。夾緊時(shí)通過(guò)旋轉(zhuǎn)拉桿上的螺母，使平墊和隔套向左運(yùn)動(dòng)，壓緊橡膠圈將工件脹緊，利用橡膠受壓變形后產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞扭矩，由于橡膠摩擦因素大，因此只需用較小的夾緊力即可，對(duì)壁厚較薄零件尤為適用，由于橡膠有彈性，有一定的消振作用。其他類型芯軸滾柱自緊芯軸滾道由深到淺，使前面滾柱逐漸漲緊，從而固定工件。其他類型芯軸錐鍵芯軸其他類型芯軸單鍵芯軸其他類型芯軸輔助芯軸堵塞先車

24、好外圓，以外圓為基準(zhǔn)加工孔，其方法和使用的專用夾具如表3-2表3-2裝夾方法圖示簡(jiǎn)要說(shuō)明開口過(guò)渡環(huán)把2開口過(guò)渡環(huán)開口，用三角卡爪夾緊過(guò)渡環(huán)，增加接觸面，開口漲緊，使工件固定來(lái)車內(nèi)孔。三角軟爪卡盤用三角軟爪3包住工件1，增大接觸面積，固定工件車內(nèi)孔。扇形軟爪卡盤用扇形的軟卡爪夾緊工件，可增加卡爪與工件的接觸面，減少工件的變形，同時(shí)在二次裝夾時(shí)防止劃傷已加工表面。4. 薄壁套類零件的加工工藝4.1. 薄壁套零件的加工工步1. 粗加工階段。主要包括車端面a、b。粗車外圓和粗鏜內(nèi)孔來(lái)去掉大部分余量。其工步為：1 車端面a2 車240外圓至2400 -0.02作為定位基準(zhǔn)。3 車202外圓至2240 -

25、0.14 車內(nèi)孔210至208+0.1 05 調(diào)頭車端面b，定長(zhǎng)2502. 半精加工階段。主要完成零件一些次要表面的加工，并達(dá)到零件表面質(zhì)量和未知精度的要求。其次，采用半精車加工在精加工之前達(dá)到必要的精度和加工余量，從而為套外圓的精加工做準(zhǔn)備。1 車220外圓至220.80 -0.12 車210內(nèi)孔至209.2+0.1 03. 精加工階段。為保證薄壁套零件外圓表面質(zhì)量達(dá)到圖紙的技術(shù)要求，采用精車零件外圓最后達(dá)到所需的精度和粗糙度。精車工序i，用專用導(dǎo)向式夾具i裝夾工件，先加工好內(nèi)孔。精車內(nèi)孔至210+0.08 -0.02，表面粗糙度如圖2圖2 夾具i1-三角卡盤 2-夾座 3-拉桿 4-螺母

26、5-外壓板 6-螺釘精車工序ii，用專用導(dǎo)向式夾具ii裝夾工件，以內(nèi)孔定位，精車外圓至2200 -0.05，表面粗糙度圖31-三角卡盤 2-夾座 3-拉桿 4-螺母 5-外壓板 6-螺釘 7-內(nèi)壓板圖3 夾具ii4.2. 加工刀具的選擇刀具選擇總的原則是，既要求精度高、強(qiáng)度大、剛性好、耐用度高，又要求尺寸穩(wěn)定，安裝調(diào)整方便。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具的剛性。在此原則上，綜合考慮45鋼材料的加工特點(diǎn)以及加工中振動(dòng)和切削力引起的變形，薄壁套零件的加工刀具均選用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位車刀，切削刀具參數(shù)選擇見(jiàn)表4-1。表4-1外圓車刀刀具的參數(shù)選擇刀具名稱刀具半徑/mm主偏角前角后角刀

27、片材質(zhì)外圓粗車刀0.490259yt15外圓半精車刀0.2752511yw1外圓精車刀0.2752511yw1表4-2內(nèi)孔車刀的幾何參數(shù)選擇刀具名稱刀具半徑/mm主偏角前角后角刀片材質(zhì)外圓粗車刀0.475259yt15外圓半精車刀0.2752511yw1外圓精車刀0.2752511yw14.3. 切削用量的確定數(shù)控編程中，必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫入程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。其選擇原則是保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度的提高生產(chǎn)率，降低成本。由于此零件為薄壁零件，加工時(shí)，剛性較差

28、，易產(chǎn)生振動(dòng)，刀具的切削硬度又不足以滿足加工需求，所以在刀具和夾緊力相對(duì)固定的情況下，只能通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以表面粗糙度計(jì)算公式： （式4-1）（進(jìn)給量，刀尖圓弧半徑）為參考，切削用量選擇見(jiàn)表4-3。表4-3切削用量的選擇刀具名稱轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給量/mm背吃刀量/mm外圓粗車刀6000.43外圓半精車刀12000.150.9外圓精車刀12000.150.15. 影響薄壁套類零件加工精度的因素及防止措施5.1. 影響薄壁套類零件加工精度的因素分析薄壁套類零件在加工的過(guò)程中，容易受力變形，因?yàn)楸”谔最惲慵獗诤鼙?，在受力的作用下十分容易產(chǎn)生形變，因此，薄壁套工件高精度的尺寸很難把握，且工

29、件特別容易變形，由于工件在摩擦?xí)r容易發(fā)熱，產(chǎn)生形變，工件本身壁厚很薄，在發(fā)熱受力的作用下，容易變形，導(dǎo)致零件的壞損。在加工過(guò)程中不可避免的會(huì)在受力的情況下，產(chǎn)生振動(dòng)，使工件發(fā)生了形變，尺寸精度和它的形狀以及表面的粗糙度容易產(chǎn)生影響。5.2. 減少薄壁套類零件變形的措施使用輔助支承:使用輔助支承可提供工件的安裝剛性.減小工件的夾緊變形。增加工藝筋:有些薄壁套可在裝夾部位鑄出工藝加強(qiáng)筋.以減少夾緊變形。工件在一次安裝工完成：對(duì)于；坯料厚度的薄壁工件.下料時(shí)可增加工藝長(zhǎng)度.使工件在一次安裝中完成.然后將工件切下。車削時(shí).不可將工藝加長(zhǎng)部分的內(nèi)孔余量車去.以保持夾持部分的剛度。由于卡爪夾持部分較厚.且

30、工件安裝次數(shù)少.所以減少了工件的夾緊變形.而且加工后工件位置精度較高。加工過(guò)程中我們應(yīng)該合理的運(yùn)用粗車、精車這兩個(gè)步驟。粗車時(shí)夾緊些，使工件足夠的穩(wěn)定，減少振動(dòng)。精車時(shí)夾松些，由于粗車時(shí)已經(jīng)把工件車的足夠薄，在精車的過(guò)程中避免工件在加工的過(guò)程中產(chǎn)生形變。防止零件的損壞。再就是在加工的過(guò)程中合理選擇刀具的幾何參數(shù)，并增加刀柄的剛度，使用開縫套筒和特質(zhì)軟卡瓜，提高裝夾接觸面積，加工過(guò)程中應(yīng)該采用軸向夾緊方法和夾具，后續(xù)再增加工藝凸變和工藝?yán)?，提高工件的剛性，然后加注切削液，進(jìn)行充分冷卻。這樣就盡可能的減少了工件的尺寸誤差，形狀誤差，和受熱變形的誤差。在薄壁套類零件的裝夾過(guò)程中，工件在夾緊力的作用下

31、容易產(chǎn)生形變，我們一般增大零件的支撐面和夾緊力和接觸面的接觸面積，同時(shí)應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小裝夾應(yīng)力和接觸應(yīng)力，如果工件還是會(huì)產(chǎn)生形變 ，可以適當(dāng)?shù)慕柚渌麏A具進(jìn)行輔助支撐。同時(shí)，為了防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生形變，可以使徑向的夾緊力轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向的夾緊力，這樣，在加工過(guò)程中就很有效的避免了徑向在力的作用下產(chǎn)生過(guò)大的變形。切削用量在加工過(guò)程中也尤為重要，適當(dāng)?shù)倪x取切削用量可以很有效的較少工件的振動(dòng)和變形，應(yīng)該使工件在加工過(guò)程中所受的切削力和切削熱較小。在切削過(guò)程中產(chǎn)生的切削力可以分解為三個(gè)分力:主切削力fz、進(jìn)給抗力fx、吃刀抗力fy。切削力的經(jīng)驗(yàn)公式為:其中吃刀抗力fy作用在機(jī)床和工件剛度最差的方向上

32、,容易引起切削振動(dòng)和工件的彎曲變形,影響加工精度和工件表面質(zhì)量。切削熱計(jì)算公式為:從切削熱和切削力的公式中可以看出,切削用量的選取特別重要，應(yīng)該選取合適的值才能夠確保工件完整不受損傷，從切削熱公式中可以看出切削速度增大后產(chǎn)生的熱量會(huì)增多,這樣必然會(huì)給工件的加工造成損傷。刀具角度的選擇和加工薄壁套類工件的刀口要鋒利,一般采用較大的前角和主偏角,但是不能太大,否則會(huì)因刀頭體積的減小而引起強(qiáng)度以及剛度下降,散熱性能變差,最終影響加工精度。刀具角度的取值與工件的形狀、材質(zhì)以及刀具自身的材料有關(guān)。根據(jù)工件的材料適當(dāng)增大前角，可使車刀鋒利，排屑順利，較少切削與前刀面之間的摩擦，減少切削力和切削熱；增大刃傾

33、角可使車刀的實(shí)際前角增大，刃口圓弧減小，提高工具的鋒利程度，從而減少切削力和切削熱；很據(jù)薄壁套軸向承載能力比徑向承載能力大的特點(diǎn)，適當(dāng)增大主偏角，可以減小背向力，從而減少工具變形；適當(dāng)增大副偏角可減少副刀刃與工件之間的摩擦，使切削熱量減少；適當(dāng)減小刀尖圓弧半徑可減小背向力，從而減小工具變形，但刀尖圓弧半徑不可過(guò)小，否則將減小刀尖的散熱面積.5.3. 冷卻與潤(rùn)滑用硬質(zhì)合金車刀粗車45鋼時(shí)，一般要用冷卻潤(rùn)滑，但因切削用量較大，可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的乳化液。精加工時(shí)由于45鋼容易和氫起化學(xué)作用，使薄壁套零件表面產(chǎn)生很細(xì)的針孔，不宜采用水劑切削液。為減少摩擦和粘刀，一般采用煤油或煤油加機(jī)油的混合。冷卻液對(duì)

34、零件冷卻時(shí)切忌時(shí)有時(shí)無(wú)，以避免刀具出現(xiàn)冷熱交變而產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，必須連續(xù)、充分地澆注，以改善已加工表面的質(zhì)量和提高刀具使用壽命。同時(shí)工件不受切削熱的影響而使它的加工尺寸和幾何精度發(fā)生變化，保證了零件的加工質(zhì)量。6. 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)6.1. 結(jié)構(gòu)緊湊、懸伸短夾具是隨主軸一起回轉(zhuǎn)的，重心應(yīng)盡可能靠近主軸端部，以減少慣性力和回轉(zhuǎn)力矩。夾具懸伸長(zhǎng)度l與夾具體外徑d之比應(yīng)參照下列數(shù)值選取。當(dāng)d150mm時(shí)，取ld1.25；當(dāng)150mmd300mm時(shí)，取ld0.9；當(dāng)d300mm時(shí)，取ld0.60。薄壁套夾具的外徑是240mm，所以選擇l/d0.9。6.2. 平衡、配重為避免回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力而引起振動(dòng)，對(duì)

35、夾具應(yīng)進(jìn)行平衡。平衡的方法有兩種：設(shè)置配重塊或加工減重孔。配重塊上應(yīng)開有弧形槽或徑向孔，以便調(diào)整配重塊的位置。6.3. 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)安全耐用夾緊點(diǎn)盡量選在工件直徑最大處，夾緊力足夠大，在切削過(guò)程中，不至于在離心力和慣性力作用下使夾緊松動(dòng)。夾具上盡可能避免帶有尖角或凸出部分。夾具與機(jī)床的聯(lián)接要準(zhǔn)確、可靠避免安裝引起的加工誤差。加工回轉(zhuǎn)面時(shí)，定位元件的結(jié)構(gòu)和布置必須保證工件被加工面的軸線與車床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線重合。6.4. 夾緊裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)夾緊機(jī)構(gòu)必須產(chǎn)生足夠的夾緊力，自鎖性能要良好。優(yōu)先采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。對(duì)于角鐵式夾具，還應(yīng)注意施力方式，防止引起夾具變形。6.5. 夾具的技術(shù)要求 除一般的技術(shù)要求

36、外，夾具要注意以下幾方面的技術(shù)要求：定位元件表面對(duì)夾具回轉(zhuǎn)軸線或找正圓環(huán)面的圓跳動(dòng)。定位元件表面對(duì)頂尖或錐柄軸線的圓跳動(dòng)。定位元件表面對(duì)夾具安裝基面的垂直度或平行度。定位元件表面之間的垂直度或平行度。定位元件的軸線對(duì)夾具軸線的對(duì)稱度。7. 薄壁套零件的導(dǎo)向式夾具設(shè)計(jì)7.1. 薄壁套零件的導(dǎo)向式夾具設(shè)計(jì)的原理 如圖4工件所示直徑相對(duì)較大，壁厚又較薄，在車床上用卡盤夾緊，加工難度大。若裝夾力小，工件容易打滑；裝夾力大，因工件產(chǎn)生彈性變形，容易在加工過(guò)程中造成彈刀和共振，很難保證工件的尺寸精度和加工表面的質(zhì)量。由于工件在徑向的剛性較差，承受不了過(guò)大的夾緊力，因此，我們需要用專用的夾具來(lái)加工此類零件，

37、使工件變徑向夾緊力為軸向夾緊力，工件受力狀況將會(huì)大為改善，減小工件的裝夾變形，使工件的加工精度大為提高。圖4缸套7.2. 薄壁套零件的內(nèi)孔夾具選擇及加工方法 加工方法：加工工件內(nèi)孔時(shí)，按圖5裝夾，工件用螺釘6固定在夾座2的定位臺(tái)面上，裝上外壓板6，用拉桿3、螺母4將工件夾緊，就可以加工工件內(nèi)孔圓面。然后卸下外壓板5、拉桿3、螺母4，最后加工工件小端面。1-三角卡盤 2-夾座 3-拉桿 4-螺母 5-外壓板 6-螺釘圖5加工薄壁圓筒件內(nèi)孔的導(dǎo)向套夾具i7.3. 薄壁套零件的外圓夾具選擇及加工方法加工工件外圓時(shí)，按照?qǐng)D6裝夾，工件用螺釘6固定在夾座2的定位臺(tái)面上，定位臺(tái)面內(nèi)外均有退刀空間，然后用拉

38、桿3、內(nèi)壓板7、螺母4將工件在夾座2和內(nèi)壓板7之間夾緊。車床三卡盤夾住夾座2，按夾座2大平面（工件大端面）和工件外圓找正，夾緊后加工工件所有外圓面。1-三角卡盤 2-夾座 3-拉桿 4-螺母 5-外壓板 6-螺釘 7-內(nèi)壓板圖6加工薄壁圓筒件外圓的導(dǎo)向套夾具ii 夾具體的受力分析如下： 如圖6所示方式裝夾加工工件，當(dāng)擰緊螺母4后，其受力分析如圖7所示：圖7導(dǎo)向套夾具ii的受力分析拉桿：受到夾座2和內(nèi)壓板7給它的作用力f3和f4，發(fā)生拉伸變形。夾座：受到拉桿3給它的反作用f3力和工件1給它的作用力f2。壓板：受到拉桿3給它的反作用力f4和工件1給它的作用力f1.工件：受到內(nèi)壓板7和夾座2給它的反作用力f1和f2，產(chǎn)生壓縮變形。綜上所述，導(dǎo)向套夾具的優(yōu)點(diǎn)如下：工件由采用卡盤裝夾時(shí)承受徑向裝夾力轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向裝夾力，工