薄壁零件加工工藝及特點
在零件加工中,越是體積小,零件厚度越薄,那麼加工難度就越高,所以薄壁零件的加工需要認真細心。下面就由小編為你帶來,希望你喜歡。
薄壁零件加工工藝
1、工件分粗、精車階段
精車時,由於切削餘量較大,夾緊力稍大些,變形也相應大些;精車時,夾緊力可稍小些,一方面夾緊變形小,另一方面精車時還可以消除粗車時因切削力過大而產生的變形。
2、合理選用道具的集合引數
精車薄壁工件時,刀柄的剛度要求高,車刀的修光刃不易過長,一般取0.2—0.3mm,刃口要鋒利。
3、增加裝夾接觸面
採用開縫套筒或一些特製的軟卡爪。使接觸面增大,讓夾緊力均勻分佈在工件上,從而使工件夾緊時不易產生變形。
4、應採用軸向夾緊夾具
車薄壁工件時,工件靠軸向夾緊套***螺紋套***的端面實現軸向夾緊,由於夾緊力沿工件軸向分佈,而工件軸向剛度大,不易產生夾緊變形。
5、增加工藝肋
有些薄壁工件在其裝夾部位特製幾根工藝肋,以增強此處剛性,使夾緊力作用在工藝肋上,以減少工件的變形,加工完畢後,再去掉工藝肋。
6、充分澆注切削液
通過充分澆注切削液,降低切削溫度,減少工件熱變形。
薄壁零件工藝的特點
1、因工件壁薄,在夾緊力的作用下容易產生變形。從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。在夾緊力的作用下,會略微變成三邊形,但車控後得到的是一個圓柱孔。當鬆開卡爪,取下工件後,由於彈性恢復,外圓恢復成圓柱形,而內孔則變成弧形三邊形。若用內徑千分尺測量時,各個方向直徑相等,但已變形不是內圓柱面了,稱之為等直徑變形。
2、因工件較薄,切削熱會引起工件熱變形,從而使工件尺寸難於控制。對於線膨脹係數較大的金屬薄壁工件,如在一次安裝中連續完成半精車和精車,由切削熱引起工件的熱變形,會對其尺寸精度產生極大影響,有時甚至會使工件卡死在夾具上。
3、在切削力特別是徑向切削力的作用下, 容易產生振動和變形,影響工件的尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。
薄壁零件加工誤差分析
由上述分析可知,薄壁零件的剛度低,是造成加工誤差的內部因素,構成加工誤差的外因,一方面,與機床本身的精度,刀具的性狀有關。另一方面,與零件所受外力有直接影響。
1、 切削力的影響
例如,在車床上或外圓磨床上加工長軸時,零件被裝卡在兩頂針之間。切削力Py,使零件發生彎曲變形。因而,在零件的全長範圍內,切去的金屬層厚度不均勻,在中間部分切去的金屬層最薄,形成腰鼓形誤差。***圖1***
對於壁厚不均勻的零件,當加工偏心外圓時,由於切削力的影響,就會在薄壁處出現內外表面塌陷***圖2-1***,或外圓表面凸起的情況***圖2-2***。
1*** 發生永久變形時產生誤差的情況;2*** 發生彈性變形時產生誤差的情況
2、 夾緊力的影響
利用三爪卡盤夾持零件進行鏜孔時,零件的內孔,是當零件發生了彈性變形的情況下成形的***圖3***,當取下零件後,由於彈性的恢復,加工好的內孔,就會向原夾緊力的相反方向伸長,造成圓度誤差。
3、 彈性變形與切削振動的影響
綜上分析,儘管各類零件的形狀結構不同,加工方法各異。但對影響加工誤差的原因,卻有一個共同點。這就是:外力引起的彈性變形,產生加工誤差。其誤差的大小,與零件發生彈性變形的程度有關。
切削過程中的彈性變形,是產生切削振動的重要根源。
切削振動,反回來又加劇薄壁零件的彈性變形。這種由變形引起振動,振動加劇變形的往返過程,是薄壁零件切削加工中的一個顯著特點,也是造成加工誤差的重要原因。
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