數(shù)控車加工薄壁組合零件工藝分析與加工方案

1、數(shù)控車加工薄壁組合零件工藝分析與加工方案                 摘要：在數(shù)控車加工過(guò)程中，經(jīng)常碰到一些薄壁零件的加工。本文詳細(xì)分析了薄壁零件加工的特點(diǎn)、防止變形的工藝方法、車刀幾何角度及切削參數(shù)的選擇，結(jié)合在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)例設(shè)計(jì)出加工方案。 關(guān)鍵詞：薄壁零件工藝分析加工方案1薄壁工件的加工特點(diǎn) 車薄壁工件時(shí)，由于工件的剛性差，在車削過(guò)程中，可能產(chǎn)生以下現(xiàn)象。 1.1因工件壁薄，在夾壓力的作用下容易產(chǎn)生變形。從而影響工件的尺寸精

2、度和形狀精度。當(dāng)采用如圖1所示三爪卡盤夾緊工件加工內(nèi)孔時(shí)，在夾緊力的作用下，會(huì)略微變成三角形，但車孔后得到的是一個(gè)圓柱孔。當(dāng)松開卡爪，取下工件后，由于彈性恢復(fù)，外圓恢復(fù)成圓柱形，而內(nèi)孔則如圖2所示變成弧形三角形。若用內(nèi)徑千分尺測(cè)量時(shí)，各個(gè)方向直徑D相等，但已變形不是內(nèi)圓柱面了，這種現(xiàn)象稱之為等直徑變形。 1.2因工件較薄，切削熱會(huì)引起工件熱變形，從而使工件尺寸難以控制。對(duì)于線膨脹系數(shù)較大的金屬薄壁工件，如在一次安裝中連續(xù)完成半精車和精車，由切削熱引起工件的熱變形，會(huì)對(duì)其尺寸精度產(chǎn)生極大影響，有時(shí)甚至?xí)构ぜㄋ涝趭A具上。 1.3在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形，影響工件

3、的尺寸精度，形狀、位置精度和表面粗糙度。 2減少和防止薄壁件加工變形的方法 2.1工件分粗，精車階段粗車時(shí)，由于切削余量較大，夾緊力稍大些，變形也相應(yīng)大些；精車時(shí)，夾緊力可稍小些，一方面夾緊變形小，另一方面精車時(shí)還可以消除粗車時(shí)因切削力過(guò)大而產(chǎn)生的變形。 2.2合理選用刀具的幾何參數(shù)精車薄壁工件時(shí)，刀柄的剛度要求高，車刀的修光刃不易過(guò)長(zhǎng)（一般取0.20.3mm），刃口要鋒利。 2.3增加裝夾接觸面如圖3所示采用開縫套筒或一些特制的軟卡爪。使接觸面增大，讓夾緊力均布在工件上，從而使工件夾緊時(shí)不易產(chǎn)生變形。 2.4應(yīng)采用軸向夾緊夾具車薄壁工件時(shí)，盡量不使用徑向夾緊，而優(yōu)先選用如圖4所示軸向夾緊方法

4、。工件靠軸向夾緊套（螺紋套）的端面實(shí)現(xiàn)軸向夾緊，由于夾緊力F沿工件軸向分布，而工件軸向剛度大，不易產(chǎn)生夾緊變形。 2.5增加工藝?yán)哂行┍”诠ぜ谄溲b夾部位特制幾根工藝?yán)撸栽鰪?qiáng)此處剛性，使夾緊力作用在工藝?yán)呱?，以減少工件的變形，加工完畢后，再去掉工藝?yán)摺?2.6充分澆注切削液通過(guò)充分澆注切削液，降低切削溫度，減少工件熱變形。 3數(shù)控車削薄壁件參數(shù)選擇 數(shù)控車床進(jìn)行薄壁件加工時(shí)，具有較大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于直徑較?。?60mm以內(nèi)），長(zhǎng)度短（250mm以下），壁厚為2-2.5mm的薄壁工件，可以一次性車削成型。但應(yīng)注意不要夾持在薄壁部位，同時(shí)應(yīng)選擇合適的刀具角度，具體的刀具角度如下。 3.1外圓精車刀K

5、r=90°93°，Kr=15°0=14°16°，01=15°，0適當(dāng)增大，刀具材料為YW1硬質(zhì)合金。 3.2內(nèi)孔精車刀Kr=60°，Kr1=30°，0=35°0=14°16°，01=6°8°，s=56°，刀具材料為YW1硬質(zhì)合金。3.3精加工車削參數(shù)Vc=160mm/min，f=0.1mm/r，p=0.20.4mm。 通過(guò)以上分析，本例的薄壁工件可采用懸臂裝加的方式進(jìn)行加工。 4加工薄壁件難點(diǎn)分析 本例工件除了加工薄壁件的難點(diǎn)外，還有加工內(nèi)凹半圓?外凸半圓

6、以及T型槽的加工難點(diǎn)。對(duì)于內(nèi)凹半圓，采用R3的圓弧形車刀進(jìn)行加工；對(duì)于外凸半圓，則采用外切槽刀進(jìn)行加工；對(duì)于T形槽，則采用35°菱形刀片機(jī)夾式車刀進(jìn)行加工，其主偏角取93°，副偏角取52°。                      5薄壁組合件加工方案 本例加工薄壁組合工件如圖8所示，加工方案如下： 5.1加工件3右側(cè)內(nèi)外輪廓如圖5所示，注意先加工外輪廓，再加工外輪

7、廓，保證58，52外圓尺寸，同時(shí)保證48，23內(nèi)孔和內(nèi)錐孔的精度要求。 5.2 這篇論文來(lái)自范文論文網(wǎng)收集與整理，感謝原作者。    掉頭裝夾，以23內(nèi)孔表面作為校正面進(jìn)行校正，加工件3左側(cè)外輪廓及內(nèi)錐孔，保證各項(xiàng)精度要求。 5.3加工件2左側(cè)內(nèi)孔及外圓臺(tái)階如圖6所示，保證70外圓尺寸，同時(shí)保證48，58內(nèi)孔和M56×2-6H內(nèi)螺紋的精度要求，用件3與之螺紋旋和，保證配合精度要求。 5.4拆除件2，加工件1左側(cè)內(nèi)外輪廓如圖7所示，先加工外輪廓再加工內(nèi)輪廓，注意薄壁件的懸臂加工以及外凸半圓和內(nèi)凹半圓的加工刀具及加工方式。 5.5掉頭采用一夾一頂?shù)?/p>

8、方式裝夾件1，加工件1右側(cè)外輪廓，保證58，48，23，16的外圓尺寸及M56×2-6g的外螺紋尺寸的精度要求。 5.6不拆除件1，用螺紋連接方式安裝件2，加工件2外輪廓，保證80外圓及T形槽的各項(xiàng)精度要求。 5.7拆下件1，以件2的80的外圓作為裝夾表面，校正48內(nèi)輪廓后加工件2左側(cè)內(nèi)輪廓，保證58內(nèi)孔和M56×2-6H內(nèi)螺紋的精度要求，用件3和件1與之試配，保證配合精度要求；如圖8所示。 5.8拆下工件，去毛倒棱，進(jìn)行工件組合并進(jìn)行自檢。本例的關(guān)鍵是進(jìn)行合理的工藝分析，選擇合理的加工方案，合理的選擇刀具及切削參數(shù)，而工件的編程難度不大，這里就不再做敘述。 6結(jié)語(yǔ) 本文闡述了薄壁工件的加工特點(diǎn)，減少和防止加工變形的方法，加工難點(diǎn)分析以及數(shù)控車削薄壁件參數(shù)的選擇，確定了薄壁組合件加工方案。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，該加工方案切實(shí)可行，能保證薄壁組合件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度和裝配質(zhì)量都滿足圖紙要求，可為類似零件和產(chǎn)品的機(jī)械加工提供一定的借鑒。 參考文獻(xiàn)： 劉立.數(shù)控車床編程與操作.北京：北京理工大學(xué)出版社.2006.8. 職業(yè)技能鑒定教材編審委員會(huì).車工.北京：中國(guó)勞動(dòng)出