薄壁零件的车削方法
浅析薄壁零件的车削
OCCUPATION2012 01106浅析薄壁零件的车削文/彭湘蓉四、Ｐｒｏ／Ｅ辅助教学与传统教学的对比１．传统教学的不足之处（1）文字叙述太多，让学生感觉到枯燥乏味，且很难理解；（2）每做一个步骤会出现什么情况，学生很难想象得到；（3）即便有实物演示也很难吸引学生。
２．用Ｐｒｏ／Ｅ辅助教学的优点演示设计：把零件的加工工艺以三维建模的前后顺序表现出来。
（1）以模型树的方式演示出（如四方锉削先做哪个面后做哪个面）可以巩固四方锉削的加工步骤。
（2）以模型树的方式演示榔头外形、用圆锉锉出圆弧R4mm倒角、喇叭口的形状、底部凸弧面的加工形状。
要求学生注意模型的前后顺序及每一个步骤所出现的形状。
（3）用模型树可以简单明了地显示出零件的加工工艺：圆钢毛坯—四方加工—外形划线—榔头外形—腰孔加工线及钻孔检查线—打孔后的形状—腰孔加工好后的形状—喇叭口的形状—倒角加工线—圆弧倒角—45°倒角—榔头底部的圆弧面，使学生更好地观察零件的形成过程。
通过零件的形成过程来更好地掌握零件的加工工艺，可利用Pro/E对其进行实体建模。
首先将各组成部分的形状用二维草图做出，然后在三维状态下通过编辑命令进行再加工，以加速其建模工作。
五、效果第一，改进传统教学模式，使钳工实训与三维零件建模和工艺设计有机结合，以启动学生的思维能力、培养学生的创造性和操作能力。
使学生大大提高绘图、制图和设计图样的能力，通过设计三维模型进而把工艺流程融入到其中，使学生潜移默化地掌握零件的加工工艺，最终按照三维模型编制的加工工艺加工出实际的零件。
这样环环相扣，有利于提高学生需要的技能及其相应的知识。
使传统手工制作与现代制造技术有机整合。
第二，提高学生的学习兴趣，可以实现教师与学生的教学现场交流，培养学生边学习，边思考，边提出问题的参与式学习方法，可以让学生更形象地看出每做一步的效果。
充分调动学生的好奇心与强烈的创作欲望。
可使许多学生从中认识到钳工不再是一项“头脑简单、四肢发达”的体力劳动，而是需要很高的专业技能与理论知识和具有一定创新能力的“高级劳动”。
薄壁筒类零件车削加工方法
薄壁筒类零件车削加工方法薄壁筒类零件是车削加工中典型的薄壁零件，由于壁薄刚性差，加工中容易出现变形、振刀现象，加工质量难以保证。
本文以薄壁筒类壳体零件为例，分析薄壁零件的车削加工思路与方法，进一步探讨薄壁零件的车削加工技巧。
标签：薄壁;变形;振刀;车削加工0 引言车削加工中薄壁零件是较难加工的零件，薄壁零件的刚性较差，这类零件在切削力作用下，容易引起热变形，产生振动和变形，影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度，那么如何装夹和控制变形成为提高加工质量和效率的关键。
本文以薄壁筒类零件为例，分析与探讨薄壁零件车削加工中出现的问题、解决办法以及加工技巧。
1 薄壁零件常见的加工问题与难点分析（1）薄壁零件在装夹力作用下极易产生变形，常态下零件的弹性复原能力会影响零件的尺寸精度和形状精度。
（2）薄壁零件刚性差，在加工过程中因受到切削力、切削热以及残余应力的影響而极易产生变形，从而造成零件形位公差与尺寸精度超差。
所以控制零件装夹与加工变形是保证薄壁零件加工质量的关键。
2 薄壁筒类零件的车削加工2.1 薄壁筒类零件的车削难点薄壁筒类零件通常其零件外形直径D与壁厚δ之比通常为50-200，壁厚一般在0.5-3mm之间。
在生产过程中，存在不易装夹、容易振刀，尺寸不稳定等现象，车削困难较易出现质量问题。
薄壁筒类零件在车削时，由于圆周壁薄径向受力最影响零件的尺寸和精度，其技术难点是如何根据具体的零件结构特点，采取合适的装夹方式和夹具，分散和减小对零件径向的夹紧力。
如图1所示，就是一个典型的薄壁筒类壳体零件，零件材料为铝合金2A12、φ200×175的实心棒料，零件壁厚2～3mm，并且要求内外圆同轴度不超过0.1，最严公差为0.05mm，加工难度大。
2.2 薄壁筒类零件的车削方法2.2.1 零件加工工艺方法针对壳体零件的结构特点和来料状况，考虑粗加工、时效、精加工的工艺路线，先粗车，时效后再精车外圆及右侧内孔尺寸。
薄壁圆筒零件车削加工
（ ３ ）铣 工 ：铣 两端 保 证４ ０ ｍｍ。
（ ４ ）钳 工 ：钻、攻两处Ｍ３ 深１ ０ ｍｍ，并校形
图 １
保证 １ ２ ０ ｍ ｍ。
１ ． 原先 的工艺
根据展开总长在两端加入适 当的余量 ，在 不锈 钢棒的一端套入加 力杆 ，利用图２ 中的销柱５ 和销柱
２ ． 原 工艺不足之处分析
加工 中切 削力作用引起变形 ；加工中产生热量 ，冷
却 不 充分 ， 引起 变 形 。
（ ６ ）粗 、精加工 １ ０ ７ ｍｍ￣ Ｌ ，达设计尺寸要
求。
上述 三个 因素 ，夹 紧力 引起 的变形是 主要 因
素 。所以加 工薄壁零 件要充分 考虑如 何防止 由夹
紧力作用而产生的变形。１ Ｃｒ １ ３ 材质是具 有较高 强 度 及塑性 的中碳马 氏体不锈钢 。加工 中易产生加 工硬化 ，零 件切 削抗 力增大 ，刀具磨 损严重 。另 外加 工 中粘 刀现象严 重 ，断 屑困难 ，切屑易刮 伤 零件 表面 ，影 响加工 质量 。因此加工 中不仅要 考
考 虑零件 内径和 外径 必须 同心 ，薄 壁零 件装
夹 易 产生 变 形 等 问题 ，设 计 了胀 套 夹具 （ 见图
２ ） 。 将 内 斜 面 开 口胀 套 １ 套在心轴２ 上 。工 件 ３ 的
虑 变形 问题 ，还要考 虑 由材料 本身的特 性带来 的
影 响。
１ ０ ７ ｍｍ￣ Ｌ 套在开 口胀套１ 上 ，心轴带螺纹一端与
（ １ ）选择 １ ２ ０ ｍｍ×１ ３ ０ ｍｍ棒料为毛坯 ，调 质处理 ，改善加 工性能。 （ ２ ）上卧式 车床 ，先 装夹 左端 １ ０ ７ ｍｍ￣ ｔ 端 ，加工右端 ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ ￣ Ｌ 端端面。
数控车削加工薄壁零件的技巧
数控车削加工薄壁零件的技巧在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形，从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。
另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，不易保证零件的加工质量。
下图零件不仅装夹不方便，而且加工部位也难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
▌工艺分析根据图纸提供的技术要求，工件采用无缝钢管进行加工，内孔和外壁的表面粗糙度为Ra1.6μm，用车削可达到，但内孔的圆柱度为0.03mm，对于薄壁零件来讲要求较高。
在批量生产中，工艺路线大致为：下料—热处理—车端面—车外圆—车内孔—质检。
“内孔加工”工序是质量控制的关键。
我们抛开外圆、薄壁套管就内孔切削就难保证0.03mm的圆柱。
▌车孔的关键技术车孔的关键技术是解决内孔车刀的刚性和排屑问题。
增加内孔车刀的刚性，采取以下措施：（1）尽量增加刀柄的截面积，通常内孔车刀的刀尖位于刀柄的上面，这样刀柄的截面积较少，还不到孔截面积的1/4，如下左图所示。
若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上，那么刀柄在孔中的截面积可大大地增加，如下右图所示。
（2）刀柄伸出长度尽能做到同加工工件长度长5-8mm，以增加车刀刀柄刚性，减小切削过程中的振动。
▌解决排屑问题主要控制切削流出方向，粗车刀要求切屑流向待加工表面（前排屑），为此采用正刃倾角的内孔车刀，如下图所示。
精车时，要求切屑流向向心倾前排屑（孔心排屑），因此磨刀时要注意切削刃的磨削方向，要向前沿倾圆弧的排屑方法，如下图所示精车刀合金用YA6，目前的M类型，它的抗弯强度、耐磨、冲击韧度以及与钢的抗粘和温度都较好。
刃磨时前角磨以圆以圆弧状角度10-15°，后角根据加工圆弧离壁0.5-0.8mm （刀具底线顺弧度），c切削刃角k向为§0.5-1为沿切屑刃B点修光刃为R1-1.5，副后角磨成7-8°为适，E内刃的A-A点磨成圆向外排屑。
▌加工方法（1）加工前必须要做一件护轴。
UG编程在车削薄壁零件加工中的技巧和方法
UG编程在车削薄壁零件加工中的技巧和方法在现代制造业中，车削薄壁零件是一项常见但具有挑战性的任务。
薄壁结构通常指的是壁厚相对较薄的零件，这些零件的车削加工往往需要特殊的技巧和方法来保证其加工质量。
UG编程作为一种常用的数控编程软件，提供了许多有助于车削薄壁零件加工的功能和工具。
本文将介绍UG编程在车削薄壁零件加工中的技巧和方法，旨在帮助读者更好地应对这一挑战。
一、零件设计与几何分析在进行车削薄壁零件加工之前，首先需要进行零件的设计和几何分析。
UG编程提供了丰富的建模和分析工具，可以帮助用户快速准确地完成这一步骤。
用户可以根据零件的实际需求进行3D建模，并进行几何特征的提取和分析。
通过这些工具，可以对薄壁结构进行可视化分析，并评估其切削性能和加工难度，为后续的编程工作提供有力支持。
二、工艺规划与策略选择在进行UG编程之前，需要进行工艺规划和策略选择，确定适用于具体薄壁零件加工的刀具、刀具路径以及切削参数等。
由于薄壁结构的特殊性，其加工过程中容易产生振动和变形，因此选用合适的切削策略非常重要。
UG编程提供了多种切削路径生成工具，如圆周切削路径、螺旋切削路径和倾斜切削路径等，用户可以灵活选择并进行参数配置，以满足薄壁零件加工的需求。
三、余量与切削力控制为了保证薄壁零件的加工质量，需要合理控制余量和切削力。
UG编程提供了自动余量生成和仿真工具，可以根据用户指定的余量值自动生成合适的刀具轨迹，并进行切削仿真。
通过仿真可以及时发现潜在的问题，如余量过大或过小、切削力过大等，并进行相应的调整。
此外，UG编程还提供了强大的力学建模和分析功能，可以对薄壁结构进行应力分析和变形预测，为余量和切削力的控制提供参考依据。
四、刀路优化与后处理刀路优化是UG编程中的重要环节，主要包括刀具路径的优化和后处理的生成。
对于薄壁零件加工来说，刀具路径的优化尤为重要，可以通过减小刀具跳跃距离、平滑刀具运动轨迹等方式来减少振动和变形的可能性。
薄壁套类零件车削加工方法
薄壁套类零件车削加工方法摘要：工业中广泛使用薄壁件，但是由于其加工工艺性差，在切削力、残余应力、切削热、夹紧力等因素影响下，薄壁件易发生加工变形，不易控制加工精度和提高加工效率。
本文对薄壁件加工过程中引起变形的因素进行了分析，通过改变工件的压紧方式和定位基准，设计制作工装并加工验证，得出加工薄壁件的合理工艺安排，顺利解决了工件变形问题，保证了加工质量，提高了加工效率。
关键词：薄壁套类零件车工夹具设计装夹方法一、前言航空工业中广泛使用薄壁结构零件。
薄壁零件由于其刚性好、强度高、相对重量较轻等优点，使得薄壁零件在社会中的运用越来越广泛。
薄壁零件主要是指零件的壁厚小于2mm的零件。
它们在机械加工工业中占有较大比例，薄壁套类零件因其具有重量轻、节约材料和结构紧凑等特点，广泛应用于航空领域。
此类零件结构复杂，刚度较低，加工余量大，并有很多的形位公差要求，加工中极易发生变形和切削振动，让刀现象严重，装夹和定位较困难，一直以来都是加工难点。
二、结构分析此项套类零件是用来支承旋转轴及轴承，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做了初步的探讨。
我厂生产某项车削加工薄壁套类后盖零件，首次投入400件，生产类型为大批量。
此项零件壁厚仅为0.7mm，最薄的地方为0.5mm。
三、初次加工存在的问题我们对首批加工情况进行调查、分析和研究，投入400件，超差品181件，报废19件，合格率仅为50%。
按照原来的加工方法，先镗右端内腔及环槽，再调头车削左端圆台，夹持零件右端外圆时零件已经变形，然后用和圆台同样大小的圆环将零件小端面压紧在芯轴上，接触面小，在加工过程中旋转，零件跳动量大，装夹不牢靠。
(整理)薄壁零件车削加工方法探讨
薄壁零件车削加工方法探讨1. 薄壁零件的加工特点1.1 薄壁零件不能承受较大的径向力，用通用夹具安装困难。
1.2 薄壁零件的刚性差，在夹紧力的作用下，极易产生变形，常态下工件的弹性复原，会影响工件的尺寸精度和形状精度。
1.3 工件受切削热的影响，尺寸精度不易控制。
1.4 由于切削力的影响，工件易产生变形或振动，尺寸精度和表面粗糙度不易控制。
1.5 薄壁零件刚性差，不能采用较大的切削用量，生产效率低。
因此合理的选择装夹方法，加工方法，切削用量，减少振动及充分冷却和检测都是保证加工薄壁零件的关键。
2. 薄壁零件的装夹方法2.1 通用软爪定位装夹，选择正确的夹紧力作用点，使夹紧力作用在工件刚性较好的部位，适用于形状和尺寸公差要求不严的零件加工优点：装卸方便长度可定位，看承受较大切削力。
缺点：零件定位点较集中，零件加紧后变形较严重。
2.2 大面积扇形软爪装夹：采用扇形软爪的三爪卡盘，按与加工零件的装夹面动配合的要求，加工出卡爪的工作面，增大与零件的接触面积。
优点：增大夹紧力的作用面积，使工件支持面增大，夹紧力均匀分布在工作面上，可加大切削用量，不易产生变形。
缺点：扇形软爪不易加工。
2.3 芯棒装夹2.3.1 采用椎体芯轴装夹，将零件直接套在椎体芯轴加工。
2.3.2 采用圆柱芯轴装夹，将零件装在芯轴上采用轴线压紧。
减小零件径向变形。
优点：装卸零件方便，能保证较高的同心度，技术要求。
缺点：零件内孔被芯轴划伤。
2.4 磁力吸盘装夹：采用磁力吸盘将零件吸附在吸盘上，这时零件只受轴向力，而径向不受力。
优点：可一次较高零件内外圆。
缺点：零件找正比较麻烦，应用范围小。
3. 薄壁零件较高方法的选择3.1 先粗后精先粗加工出零件的外圆和内孔，外圆和内孔均匀留0.5 —0.8 毫米余量，端面单边留0.25 —0.3 毫米余量，然后选择适当的装夹方法，将零件精加工到图纸尺寸要求。
3.2 先内后外先加工内孔，以为孔较外圆难加工，易产生变形。
薄壁零件的车削技巧
薄壁零件的车削技巧薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件，在车削加工中，由于其壁厚薄，容易产生变形和振动，所以需要特殊的车削技巧来保证加工质量。
本文将介绍薄壁零件的车削技巧。
首先，保持机床的稳定性。
薄壁零件在车削时容易产生振动，而振动会影响加工精度和表面质量。
为了保持机床的稳定性，首先要确保机床具备足够的刚性和抗震性，同时要确保机床的紧固件处于良好的状态，以免因紧固件松动而导致振动。
此外，还可以通过合理的刀具和夹具选择来减少振动，例如选择合适的刀具长度和刚度，使用刀柄的支撑力等。
其次，选择合适的切削参数。
在车削薄壁零件时，要选择合适的切削参数，以保证刀具的切削力不会过大。
一般来说，应尽可能采用小的进给量和切削深度，降低切削力。
另外，应注意保持刀具的尖角和刃磨状况良好，以减小刀具的切削力。
第三，选择合适的刀具和夹具。
在车削薄壁零件时，要选择合适的刀具和夹具，以提高加工的稳定性和精度。
刀具要选择具有较高刚度和切削性能的硬质合金刀具，以减小切削力和振动。
夹具要选择刚性好的夹具，以确保零件的稳定夹持，同时要避免夹持过紧而导致变形。
第四，采用适当的刀具路径。
在车削薄壁零件时，为了避免产生振动和变形，应采用适当的刀具路径。
一般来说，应优先选择切削路径中的外切削和镗削，避免内切削和过切削，这样可以减小刀具对零件的负荷，减少振动和变形。
第五，采用适当的刀具进给方式。
在车削薄壁零件时，应采用适当的刀具进给方式，以减小切削力和振动。
一般来说，可以采用铣削进给，即刀具的进给方向与工件的旋转方向相同，这样可以减小刀具对零件的冲击力和振动。
最后，进行切削加工时要进行监控和调整。
在车削薄壁零件时，要进行监控和调整，以确保加工质量。
可以通过加工中的监测手段，例如振动传感器、力传感器等，对加工过程中的切削力、振动等进行监测，及时调整切削参数和刀具路径，以减小振动和变形，保证加工质量。
总之，薄壁零件的车削技巧包括保持机床稳定性、选择合适的切削参数、刀具和夹具、采用适当的刀具路径和进给方式，以及进行监控和调整等。
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薄壁零件的车削方法
1．用一次装夹车薄壁零件：车削短小薄壁工件时，为了保证内外圆轴线的同轴度，可用一次装夹车削。
例：薄壁衬套，材料为锡青铜，工件壁厚仅2mm，同轴度公差为0.025mm,精度要求较高。
车削方法见下图：夹持棒
料，车出长度45mm，粗车内外圆均留0.5mm
余量,钻,粗车内孔时,要求长度比图样长
2mm即可。
以增加工件的刚性,加注切削液,
使工件充分冷却后,精车内外圆至尺寸。
(油槽在半精车后拉出)切断工件,最后装
夹在心轴上,车削另一端面和倒角。
2.用扇形卡爪及心轴装夹薄壁工件:例:薄壁套筒如图,车削方法:粗车留精车余量1～1.5mm,精车时,装夹在扇形软卡中,精车内孔及φ72H7,外圆
φ980-0.1及端面A符合图样要求,然后以内孔和大端面为基准,夹在弹性胀力心轴上,即可精车外圆。
3.在花盘上车削薄壁工件:直径较大,尺寸精度和形位精度都较高的圆盘薄壁工件。
可装夹在花盘上
加工。
车削方法:先装夹
在三爪卡盘上粗车内孔
及外圆,各留1～1.5mm
余量，长度尺寸车至
92+0.3+0.2,并精磨两端面至
长度92。
然后装夹在花
盘上精车内孔及外圆,精
车内孔的装夹方法见图。
先在花盘端面上车出一凸台,凸台的直径和工件之间留0.5～1mm的间隙,(不用作定心)。
用螺栓,压板压紧工件端面,压紧力要均匀。
找正后,即可车削φ132H7, φ262H7内孔及内端平面。
精车外圆时的方法见下图:将三点接触压板(压板上有三条槽以让开压板)适当压紧,松开并取下压板及螺钉,即可车削外
圆,使之符合图
样要求.上面的
压紧方法,因为
压紧力在轴向,
所以不容易引
起变形。
4.在专用夹具上车削薄壁零件:如图,工件装上夹具后,当拧紧螺钉2时,压紧圈1便沿着斜面将工件压紧,即可车削工件的内孔,外圆及端面。
5.增加辅助支承车削薄壁零件:车削内孔精度要求高的薄壁零件时,可采用辅助支承来增加工件的刚性.
6.增加工艺肋车削薄壁工件.在工件的装夹部位特制几根工艺支撑肋,使夹紧力作用在肋上,可减少变形.
二．减少工件变形的方法：
1．工件分粗精车，消除粗车时切削力过大而产生的变形，粗车后，使工件得到自然冷却，消除在精车时可能产生的热变形。
2．应用开缝套筒及扇形软卡爪来装夹薄壁零件，增大装夹接触面积，使夹紧力均匀分布在工件上，工件不易产生变形。
3．应用轴向夹紧薄壁工件夹具，将径向夹紧力改成轴向夹紧，改变夹紧力的作用点，使工件不易产
生变形。