薄壁零件夹持变形与装夹方法的改进分析
薄壁易变形零件的夹具设计与改进
．
要 求
如 图 １ 图 ２所 示 ， 、 ４ 个 圆形 凸 台 构 成 主 要 基 准面 Ａ面 ， 腰 形 凸 台 ４个 构 成第 二基 准 面 Ｂ面 ，
２ 加 工 工 艺 路 线
制定加 工 顺 序一 般遵 循 下列 原 则 ：在一 次装 夹 中尽
程 决方案
Ｅ臣墨蜀 墨墨 工艺 ／ 工装 ／ 螺真 ／诌断 ／ 柚■ ／ 维俺 ／ 改造
薄壁易 变形零件的 夹具设计与改 进
葛 菊 英 。 姚 建 方 。
（ ． 京 铁 道职 业 技 术 学 院 苏 州校 区 ， 苏 苏 州 ２ ５ ３ ；． 州 大 智 精 密 有 限 公 司 ， 苏 苏 州 ２ ５ ３ １ 南 江 １ １７ ２苏 江 １ １７）
１ 零 件特 点
要 求 Ｂ 面 的 平 面度误 差 为 ００ ， 同时 相 ．５
对 于 Ａ 面 的
投影 仪 中 的盖 板是 薄壁 铝 压铸 件 ， 构复 杂 ， 件 刚 结 零 性 差 ， 度弱 ， 装 夹 中受 夹 紧 易变 形 ， 易 保证 零 件 的 强 在 不 加 工质 量 。变形 ｌ现翘 曲 ， 叶 Ｉ 主要集 中在 中间 ， 四周相 对 变
可能 完 成 大 部分 或 全 部工 序 ； 量 粗 、 ￣． 分 开 ， 尽 精 １２ １ ３ 先粗
后 精 ； 用 作精 加工 基 准 的表 面先 加 工 出来 ； 面后 孑 原 把 先 Ｌ
涂防锈 脂 ， 再贴 二层 气相 防 锈纸 。
制 造 厂 已是 成 熟 的工 艺 技术 。但 对 一般 制造 厂 而言 仍然 进行 总结 ， 供大 家借 鉴 。 大化及 麒麟 寺 机组 的镜 板投 入实
薄壁零件数控加工工艺质量改进措施分析
薄壁零件数控加工工艺质量改进措施分析随着薄壁零件数控加工工艺的不断发展，在现代化高科技产业当中，已经得到了十分广泛的应用，并且成为了衡量制造技术和水平的重要指标。
在航空航天、军事等重要领域当中，薄壁零件都得到了极大的应用。
而在加工工程中，计算机技术和仿真技术更是发挥了不可替代的重要作用。
在现代加工业中应用高精密机床，结合高仿真系统的分析，在薄壁零件的整个加工过程中都起到了十分良好的作用。
一、薄壁零件数控加工工艺质量影响因素(一)零件装夹对加工精度的影响在零件加工过程中，影响加工精度的一个主要原因就是零件自身的刚度。
对此，可以适当的利用装卡夹紧的方法，对加工工艺进行改进，从而使数控工艺的加工精度得到提高。
在数控加工薄壁零件的时候，应当对零件位置、夹紧装置进行细致的分析，详细的分析引起形变的应力部位、作用方向等方面的数据。
可以采用账套、施工圈、辅助支承等专用夹具当作夹紧装置。
利用轴向装卡替代径向装卡，对薄壁环形零件进行处理。
通过以上的方式和手段，能够有效的解决和预防薄壁零件的形变问题。
另一方面，可以对薄壁零件的刚度进行加强，可以临时对薄壁零件的壁厚进行增加，具体方式可以利用浇灌松香、石蜡等方式，浇灌在数控零件的空心处。
在完成薄壁零件的数控加工过程之后，再将这些辅助材料去除即可。
(二)切削角度对切削质量的影响通过具体实践可以看出，如果确定了刀具几何参数、机床结构系统等因素，那么主要影响切削力的原因包括切削宽度、背吃刀量、进给速度、切削速度等。
对于切削质量来说，刀具的角度对其能够产生十分巨大的影响。
将刀具的前、后角适当增大，能够将切削过程中的摩擦和形变情况有效降低，从而使切削力得以降低，减少薄壁零件的形变程度。
另一方面，加工的主、副偏角，也能够对加工精度产生很大的影响。
在加工的过程中，主偏角决定了加工过程中轴向和径向的切削力。
对于一些刚性较差的薄壁零件来说，应当将主偏角尽量趋近于90°，通过以上的方式，能够使零件数控加工的强度得到加强，从而使加工精度得以提高。
薄壁零件装夹变形原因及控制
薄壁零件装夹变形原因及控制精密薄壁零件是目前制造业发展的一个重要方向,薄壁零件的装夹是其生产制造中的一个重要环节,但由于工艺不合理,对薄壁零件认识不够等因素造成的装夹变形时有发生。
该文分析了薄壁零件装夹变形的产生原因,并提出了一些控制对策。
薄壁零件,装夹变形,原因,对策薄壁零件的加工变形,一直是机械加工制造业的一个难题,很多国内外学者都对薄壁零件的加工变形问题进行了分析了研究,使得薄壁零件的加工技术有了一定的突破。
实际工作中,要想通过合理的对策解决薄壁零件的加工变形问题,就要首先认清产生变形的原因。
1.薄壁零件装夹变形的成因及区分薄壁零件出现变形有很多的原因,在设计零件的过程中,不仅要考虑零件设计结构的工艺性,还要提高零件结构的刚性,防止在加工中出现变形,尽可能保证零件结构对称、薄壁厚度均匀,选择毛坯时,最好选择没有内应力的原材料。
在制造系统中,零件加工变形的主要因素有,工件的装夹条件。
由于薄壁零件的刚性比较差,加工时不恰当的选择央紧力与支承力的作用点,导致附加应力,夹、1压的弹性变形会一定程度上影响零件表面的尺寸精度和形状、位置精度,导致变形。
加工残余应力。
在零件加工过程中,由于刀具对已加工面的挤压、刀具前刀面与切屑、后刀面与已加工表面之间的摩擦等综合作用,导致零件表层内部出现新的加工残余应力。
由于不稳定的残余应力的存在,一旦零件受到外力作用,零件就会在外力与残余应力的作用下产生局部塑性变形,重新分配截面内的应力,去除外力作用后,零件就会受到内部残余应力的作用出现变形。
这种由于切削过程中残余应力的重新分布,造成的零件的变形,会严重影响加工质量。
切削力和切削热、切削振动。
为了避免被加工材料产生弹性变形、塑性变形以及刀具与切屑和工件之间的摩擦,切削过程会产生切削力和切削热,在两者作用下,很容易导致零件振动和变形,进而影响零件的质量。
另外,造成零件变形的影响因素还有机床、工装的刚度,切削刀具及其角度、切削参数和零件冷却散热情况等。
薄壁零件加工变形分析及控制方案
0引言薄壁零件在设备中的应用都是在核心部位，其质量以及性能的会关系到设备的应用效果。
再加上薄壁零件在加工制作的过程中需要对其外壁进行不断的打磨，以使其达到薄壁的要求，但这就导致了资源的浪费，这与我们现代社会提倡的“绿色生产”相违背。
为了相应这一号召，就必须对生产的工艺以及过程进行分析，探究新的技术，实现薄壁零件的最优生产。
1薄壁零件的介绍薄壁零件顾名思义就是零件的壁厚较薄，一般为轮廓尺寸的二十分之一。
最重要的是其有强度高、承载性强等优点，受到了很多行业的追捧。
在航天产品以及汽车制造工业中，其具体的特点有以下几点，一是结构复杂，在很多的大型产品中应用，为了减轻产品整体的重量，会增加很多的复杂设计，因此故意忽略了装夹定位，导致零件结构复杂。
二是壁薄，尤其是对于一些精密产品来说，需要零件的壁更薄，并且不适合集中粗放生产，这就相应的增加了零件的生产时间，进而使得提高了制造成本。
三是精准度高，薄壁零件要适应设备的制造的需求，就必须提高自身的精确度，为此从毛坯加工到成品需要多道工序，而且在加工的过程中极易出现变形的情况，甚至会导致零件报废。
这增加了制造企业的经济负担，延误了买家的使用也对零件生产企业的形象造成了破坏。
四是制作材料多，为了使用不同产品生产的需求，薄壁零件在加工的过程中会应用到多种材料，例如塑料、钛合金等等，不同的原材料对工业的需求也有差别。
2薄壁零件的加工变形原因2.1残余应力因素薄壁零件中的残余应力是有两个方面组成的，一部分是毛坯残余应力，另一部分是加工过程中的残余应力。
例如在钛合金加工的过程中需要加热使得材料软化，导致了残余应力的产生，应力的释放会造成零件的变形，进而影响零件的质量。
2.2工件装夹因素为了应对加工的过程中零件出现的位移现象，技术人员会利用工件装夹对零件进行固定。
但是工件装夹产生的力也会对零件生产的精准度造成一定的影响。
因此，技术人员在设定工件装夹是要将其松紧调整到最优的模式。
减少薄壁零件产生变形的主要措施
减少薄壁零件产生变形的主要措施薄壁零件在现代制造中可是常客，但说到它们的变形问题，那可真是让人头疼得像一颗老鼠在心里跑。
今天就聊聊，怎么才能有效减少这些变形，让咱的薄壁零件在工厂里乖乖待着，不再像个调皮的小孩。
1. 材料选择很重要1.1 材料性质说到材料，真是不能掉以轻心。
薄壁零件的材料就像是打比赛的运动员，得选对了，才能发挥出最佳状态。
通常，咱们得选那些强度高、韧性好的材料，比如某些铝合金或者高强度钢。
这样一来，就能减少在加工和使用过程中出现的变形情况。
毕竟，强者自有强者的道理嘛。
1.2 材料处理除了选择好材料，后续的处理工艺也不能马虎。
热处理、冷加工这些小细节，都是决定材料最终性能的大功臣。
比如，适当的热处理可以让材料内部的晶体结构更加稳定，变形的几率自然就降低了。
就像咱们吃饭一样，讲究的不是光有好菜，还得看怎么烹饪，才能把味道调到最佳。
2. 设计阶段得用心2.1 设计优化设计环节可是重中之重，咱们可不能草草了事。
薄壁零件的结构设计得合理，才能避免后续的变形问题。
要尽量让受力均匀，避免局部应力集中。
要是设计得不够合理，变形就跟过年一样，年年有余，没完没了。
2.2 加工余量加工余量也得考虑清楚，太少了会让零件受力不均，太多了又浪费材料。
就像做菜，要有点盐，但不能放太多，否则味道就变了。
我们可以在设计时就合理规划一下加工余量，这样才能做到既经济又实用。
3. 加工过程的细节把控3.1 加工工艺咱们进入加工环节，得注意工艺参数的设置。
比如，刀具的选择、切削速度、进给率等，这些都是影响零件加工质量的重要因素。
选择合适的切削工具，不仅可以提高加工效率，还能有效减少变形。
就像选对了鞋子，走路也能轻松许多。
3.2 夹具的使用夹具的使用更是不能忽视！好的夹具能牢牢把住零件，让它在加工过程中不乱跑。
就像是给小孩系好安全带，才能确保他乖乖待在座位上。
如果夹具设计得不合理，零件就容易在加工中发生变形，最后吃亏的可是咱自己。
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法
薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法引言：薄壁零件数控加工是现代制造业中常见的加工方式之一，它具有高效、精度高等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子等行业。
然而，由于薄壁零件的特殊性，其加工工艺存在一定的难度和挑战。
本文旨在探讨薄壁零件数控加工工艺质量的改进方法，以提高加工的精度和可靠性。
一、了解薄壁零件的特点与难点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0.5mm以下。
其特点包括结构复杂、易变形、加工难度大等。
对于薄壁零件的加工，需要充分理解其特点，以便制定相应的加工工艺。
2. 薄壁零件加工的难点薄壁零件加工存在以下难点：一是加工过程中易引起变形，导致尺寸不准确；二是薄壁零件的剧烈变形会对零件的功能性能和使用寿命产生影响；三是由于加工剩余应力的积累，薄壁零件易发生开裂等问题。
为了克服这些难点，我们需要采取相应的改进方法。
二、改进方法1. 合理选用材料薄壁零件的材料选择直接关系到加工的难易程度和成本。
在选材时，应考虑材料的力学性能、热膨胀系数等因素，并选择具有良好切削性能和抗变形能力的材料。
2. 优化刀具和切削参数刀具的选择和切削参数的确定对薄壁零件的加工至关重要。
合理选择刀具的材料、几何形状和刃口角度，以提高切削效率和切削质量。
通过调整切削速度、进给速度和切削深度等切削参数，可以有效控制加工过程中的变形和表面质量。
3. 改进夹持方式薄壁零件在加工过程中的夹持方式直接影响零件的加工精度和变形情况。
可以采用多点夹持、对称夹持等方式，以提高零件的稳定性和刚度。
合理设计夹具，避免对零件表面产生明显的应力集中，也是重要的改进措施。
4. 控制加工温度和冷却方式薄壁零件的加工过程中，应注意控制加工温度，避免过热造成变形和材料软化。
合理选择冷却方式，可以有效降低加工温度，并提高加工质量。
5. 优化加工路径和策略在数控加工过程中，优化加工路径和策略是提高加工质量和效率的重要手段。
零件装夹变形分析与解决措施
零件装夹变形分析与解决措施零件变形主要表现在装夹变形；切削力、切削热使零件产生变形；加工方法和技巧不当使零件产生变形；材料应力释放零件原因导致的变形等。
如果在生产过程中工件产生变形，那么肯定就会影响工件的形位精度，尺寸精度以及表面粗糙度，所以提高易变形零件加工质量和加工效率的关键就是装夹方法以及车削，铣削时的加工方法和技巧。
标签：装夹方法；刀具选择；切削用量1 为什么会产生零件装夹变形我们在加工生产中会遇到各种各样的问题，譬如在加工薄壁易变型零件时，就必须根据其不同的特点，找出薄弱环节，选用不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。
很多时候我们要具体问题具体分析，找到切实可行的办法来应对遇到的实际问题。
1.1 工件装夹不当为什么会产生变形？在我们生产实际操作中，如果我们采用三爪卡盘夹紧薄壁外圆，就会由于夹紧面积过小，夹紧力不均匀分布，那么拆卸以后，被卡爪夹紧部分就可能因弹性变形而涨大，最终导致零件出现多角形变化。
1.2 相对位置调整时候偏差，产生壁厚不均的现象经过多年的工作实践，我发现由于夹具、刀具，工件和机床主轴旋转中心的位置调整相对不准确，导致工件几何形状变化和壁厚不均匀现象。
我们遇见很多薄壁零件对于均匀性要求非常高，但对其尺寸精度要求却不高这种现象。
此时工件如果采用常规刚性定位，就会误差非常大，壁的厚度很容易超差。
这样工件在装夹过程中，假设我们没有根据实际特性，也就是工件刚度较低（薄壁件），或者不注意夹紧力的方向和施力点，那么支撑点和压紧点不能够重合就形成力矩效应，最终会引起零件变形。
1.3 为什么要强调零件壁厚差重要性有一部分薄壁零件对均匀性要求非常高，而对其尺寸精度要求却不高。
这种工件和彩刚性定位，就会误差很大，壁厚非常容易超差。
在装夹过程中的工件，假设刚度较低（薄壁件）或者夹紧力方向，施力点选择不恰当，支撑点与压紧点不重合必然形成力矩效应将会引起零件变形。
1.4 选用什么样的刀具至关重要我们选择什么样的刀具，会直接影响零件精度以及表面粗糙度。
薄壁零件变形分析及改进建议
薄壁零件变形分析及改进建议薄壁零件变形分析及改进建议摘要：随着我国社会主义经济的快速发展，各行各业都呈现繁荣景象。
由于薄壁零件具有质量轻、节约材料、结构较为紧密等优良特点，而被广泛应用于机械加工行业。
但是薄壁零件具有口小内大、薄壁、刚性差的缺陷，极易在机械加工过程中发生振动和形变，致使加工过程不能保证加工精度。
通过对薄壁零件进行反复的实验，找出在加工过程中零件发生形变的解决策略。
本文从实际出发，总结和分析了薄壁零件易发生振动和变形的原因，阐述了控制加工过程中薄壁零件发生振动和变形的有效方法，从而保证加工的精度。
关键词：薄壁零件；变形；分析；方法；前言由于薄壁零件具有刚性差、易变形的特点，严重影响了机械加工的精度。
薄壁零件的加工易变形的问题一直是困扰着机械加工行业的主要难题。
为此，许多国内外的专家学者通过反复的实验和验证，建立了多种动态或静态模型，采用先进的有限元技术对加工过程中的刀具和工件进行分析，并依据结论提出了改进加工的有效方法，从而使得薄壁零件的加工工艺有了一些进步。
但在实际生产过程中，我们需要对加工过程中出现的实际变形情况，采用不同的控制措施，以取得较好的生产效率。
影响薄壁零件变形的主要因素在机械加工过程中薄壁零件发生振动和变形的原因多种多样，具有各个方面的影响因素，首先就是在进行零件的设计时，要对零件的结构、工艺性及刚性进行充分的考虑，不断提高薄壁零件的刚性，尽可能的避免加工过程中零件变形，还要保证薄壁零件的对称结构和均一厚度。
在进行零件加工时，选择消除了内应力的毛坯材料。
2.1工件的装夹条件因为薄壁零件具有较差的刚性，在进行加工过程中，如果夹紧力和承受力的作用位置选择不合适，就会增加薄壁零件的内应力；夹、压所产生的弹力极易造成变形，从而影响了零件的表面尺寸、形状和精度，进而导致薄壁零件的变形。
因此，对零件的装夹、定位的合理设计，有助于降低变形的可能性，充分保证加工质量。
2.2加工的残余应力在机械加工过程中，对零件进行加工时会造成刀具与零件的挤压、刀具前刀面和后刀面与已加工表面的挤压、摩擦等作用，从而增加了薄壁零件内部的加工残余应力。
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径 向进 给量 ， 此处取 ０ Ｏ ５ ｍ 为轴 向进 给速 度 ， ．０ ｍ 取 ３ ／ ｉ ； 为工件 速度 ， １ ｍ ｍ ｎ ｍ ｍｎ 口 取 ８ ／ ｉ。 带 入式 （ ） （ ） Ｆ ＝ ５ ４ Ｆ ＝１ ３ ４ １ 、 ２ 得 ７ ． Ｎ， ７ ． Ｎ。 ２ ２ 夹紧 力计算 ．
１ 引 言
薄 壁零 件 的精 密加 工历 来是 机 加工 的难题 之一 。 在 对 零 件 的尺 寸及 形位 精 度要求 较 高 的情 况 下 ， 理 合 度 有 着 重 要 影 响 … 。笔 者 针 对 本 公 司 生 产 的薄 壁 套 类 零 件 ， 助 借 Ｓｍｕａｉ ｉ ｌｔｎ软 件 和最 ｄ －乘 拟合 法分 析 薄壁 零 件 的变 ｏ ｘ 形 情 况 ， 讨减 小 薄壁 零 件装 夹变 形 的改进 方法 。 探
ｇ ｅ ｔ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｉ ｇ ｄ ｆ ｒ ａ ｉｎ ｏ ａ ｔ ． ｒ ａ ｙ ｒ ｄ ｃ ｈ ｌ ｍｐ ｎ ｅｏ ｌ ｍ ｔ ｆｐ ｒｓ ｏ Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｎ ｗａ ｅ ａｔ ； ｎ ｔ ｌｍｅ ｔ ｅ ｓ ｑ ａｅ ｔ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｔ ｉ － ｌ ｄ ｐ ｒ ｆ ｉ ｅ ｅ ｎ ；ｌ ａ ｔ ｕ ｒ ｓ ｍｅｈ ｌ ｓｉ ｅ ｓ ｄ
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（） ３
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Ｆ 夹＝ （） ６ 式 中 为 卡爪 与 工件 之 间 的摩 擦 力 ， Ｆ 为 切 向磨 Ｎ；
削 力 ， 尺为工 件 的半径 ， 口为卡 爪 数 量 ； 为摩 擦 Ｎ； ｍ； 系数 ； Ｆ为摩 擦 的正 压 力 或 夹 具 的当 量 夹 紧 力 ， Ｆ Ｎ； ｊ
图 １ 衬套零件 图 图 ２ 零件受力示意 图
２ １ 磨 削 力 的计 算 ．
为理论夹紧力 ， ； Ｎ Ｆ 为径向磨削力 ， ； ， Ｎ Ｆ 为离心力 ， Ｎ； 为工 件 的质 量 ，ｇ 几为工件 转 速 ； 夹为 夹 紧力 ， ｋ； Ｆ Ｎ； 为安全 系数 ， １ ７ ｋ 取 ．。
研究 与分析
２２ 第２ （ 第１ 期）・ 械 研 究 与 应 用 ・ ０年 期 总 １ １ ８ 机
薄 壁 零 件 夹 持 变 形 与 装 夹 方 法 的 改进 分 析
谢 萍 ，彭克 立 ，吴 耀
（ 大 海捷 制 造 技 术 有 限 公 司 ， 南 长 沙 ４ ０ ０ ） 湖 湖 １２ ５
摘
要 ： 对薄壁套零件在磨 削加 工 中不 同装 夹方法 引起 的 变形 进行 了受力分 析 ， 针 建立 了磨 削加 工的 力学模 型及有 限元 分析模型 ， 运用最小二乘拟合 法得 出最后 的 圆度 和尺寸误 差 ， 并与 实测数据进 行对 比 ， 结果显 示采 用轴 向 夹紧可 大大减 小零件 的 夹持 变形。
关键词 ： 薄壁零件 ； 有限元 ； 最小二 乘法
中图分类号 ：Ｈ１３ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章 编号 ：Ｏ７ ４ ｌ （ ０２ ０ — ｏ ６ ｏ １ｏ — ４４ ２ １ ）２ ０２ 一 ２
Ｉ ｐｒ ｖ ｍｅ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｌ ｍｌｉ ｅ ｈｏ ｓ ａ ｆ ｒ ａ ｉｎ ｆｔ ｉ ｍ ｏ ｅ ｎｔａ ａ ｙ ｉ ｆｃ ａ ｐ ｎｇ ｍ ｔ ｄ ｎｄ ｄｅ ｏ ｍ ｔｏ ｏ ｈ ｎ－ｗａｉｅ ａ ｔ ｌｄ ｐ ｒｓ
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为使 零 件在 磨削 时不 发生 滑 动 ， 擦 力 厂要 大 于 摩
２ 夹 紧 力 的分 析 与 计 算
分 析 的零 件 如 图 ｌ所 示 。衬 套 类 的 薄 壁零 件 刚 度差 ， 在加 工 时极 易 变形 ， 得零件 的形 位误 差增 大 。 使
等于切 向磨削力 Ｆ 。磨削过程 中， 向磨削力 Ｆ 与 径 离心 力 Ｆ 会 削 弱夹 紧力 的效果 ， 图 ２所 示 。 ｌ 如 为此 ， 建立 平衡 方程 ：