薄壁套类零件的加工设计
一种薄壁套加工方法
一种薄壁套加工方法薄壁套加工方法是一种常见的金属加工工艺，用于制造薄壁套等零件。
以下是一种常用的薄壁套加工方法：1. 工艺准备：在进行薄壁套加工之前，首先需要准备好所需的原材料和加工设备。
原材料通常为金属板材，如钢板、铝板等。
加工设备包括剪板机、冲床、焊接机等。
2. 材料切割：首先，将金属板材按照需要的尺寸切割成相应的零件。
这可以通过剪板机等设备进行切割。
确保切割出的零件尺寸准确。
3. 冲压成型：切割好的金属板材经过冲床等设备进行冲压成型。
冲压过程中，零件通常会经历多道工序，通过多次冲击和变形来获得所需的形状。
4. 弯曲或卷边：经过冲压成型后，薄壁套的边缘可能需要进行弯曲或卷边处理。
这可以通过弯曲机或卷边机来完成。
5. 焊接：在完成薄壁套的形状后，可能需要对其进行焊接。
焊接可以增加零件的强度和稳定性。
使用适当的焊接设备和焊接材料来完成焊接过程。
6. 表面处理：完成焊接后，对薄壁套进行表面处理。
这可以包括去毛刺、打磨、喷漆等。
表面处理可以提高零件的美观度和耐腐蚀性。
7. 检验和质量控制：在加工过程中，需要进行检验和质量控制，以确保薄壁套的质量符合要求。
这可以通过外观检查、尺寸测量、物理性能测试等方法来进行。
8. 包装和出货：最后，对加工好的薄壁套进行包装，并准备好出货。
根据客户要求，可以选择适当的包装材料和方式，以确保零件在运输过程中不受损坏。
以上是一种常见的薄壁套加工方法。
根据具体需求和加工设备的不同，可能会有一些细微的差异。
在实际应用中，还需根据具体情况灵活调整，以获得最佳的加工效果和质量。
典型小薄壁套类零件的加工
尽 可 能增大 刀杆截 面积 ，减少 刀具 的悬伸 长度 等 。 （ ３ ） 受力 变 形 ：因工 件 壁 薄 ，在 夹 紧力 的作 用
３ ４ 磊
参 磊 工 。 冷 加 工
工 艺
下容 易产 生 变 形 ，从 而 影 响 工 件 的 尺 寸 精 度 和 形 状
布 的导气 孑 Ｌ 作 用 到 弹性 橡 胶 套 上 ，由弹 性 橡 胶 套 的 变形把 工件 夹 紧。夹 爪 定 位 孔 是 当 夹具 与 机 床 安 装
Ｔ 劬 岬 。 Ｉ 工 艺
典型小薄壁套类零件的加工
山 东省 泰 安 市 高 级 技 工 学校 （ ２ ７ １ ０ ０ ０ ） 焦 长 玉
小 薄壁 套 类 零 件 在 仪 表 、办 公 以及 其 他 小 型设 备 中应 用广 泛 。其 加 工难 度 大 ，主 要 原 因是 在 装 夹 和 机加 工过 程 中容 易 产 生 多 种 变 形 。本 文 对 其 变 形
减 小切 削 热 的措 施 ：减 小 切 削 力 ，车 削 时 需 注 意控 制 切 削 温 度 的 升 高 ，首 先 通 过 减 小 切 削 变 形 （ 切削 力 ）来 减少切 削热 的产 生 ，同时增 大刀 尖部 分
（ Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ２ ０ ） 不 锈 钢 ，难 切 削 。 内径 尺 寸 为 ＆ １ ０～ ＆１ ２ｍｍ，公差 只有 ０ ． ０ １—０ ． ０ ２ ｍｍ。外 径 为 ＋ １ ４一 ＆１ ４ ． ３ ｍｍ，公 差只 有 ０ ． ０ ２ ｍｍ。两端 内孑 Ｌ 对 称 ，各 有
好 后配 作 的。
精度 。若用 自动 定 心 卡 盘 装 夹 薄 壁 件 ，零 件 在 三 个 卡爪 夹 紧力 的作 用 下 ，产 生 变 形 ，造 成 零 件 的 网度
车削薄壁套类零件夹具设计
具 体 也 紧 密贴 合 ， 紧后 可 以进 行 切 削加 工 。零件 加 工 完 压
毕， 松开 螺 母 ８ 为 了便 于工 件 的拆 卸 ， 铜 棒 或橡 胶 棒 穿 ， 用
过 夹 具 体 的通 槽 ，敲 击 工件 的左 端 面 ，工 件 很 容 易取 出 来 。用 铜 棒 或橡 胶 棒 敲 击 拆 卸 工件 ， 影 响 工件 的变 形 ， 不
内孔配 合精 度要 求较 高 ， 用 间隙 配合 （ ６ｌ）工 件 １ 采 Ｈ／ ， Ｉ ５ ０的
外 圆与 可换 套 的配合 精度 相对 可换 套 ２外 圆与夹 具体 １内
孔 配合 精度低 一些 ， 采用 间隙 配合 （ ７ ６ 。 （ Ｈ ／ ） 下转第 装
现代 技 装 制造 术与 备
２ ８ 期总 ８期 ０ 第６ 第１ ０ ７
车削薄壁套类零件夹具设计
史 家 迎
（ 东劳 动 职 业技 术 学 院 ， 南 ２０２ ） 山 济 ５０ ２
摘 要 ： 床 夹具 设计 Ｇ ＿ 艺装 备设 计 中的一 个 重要 组 成部 分 ， 整 个机 械加 工过 程 中 ， 机 ｒ － 在 夹具 除 了 夹 紧、 固
糙 度 为 Ｒ １６， ０ 外 圆 有 圆度 要 求 ， ａ ． ￣５ｍｍ 精度 为 ０ ０ｒｍ。 ．２ ａ
（ ） 了保证 零件 的加工 精度 ， １为 可换 套 ２外 圆与夹 具体
从 零 件 的 表 面粗 糙 度 、 何 精 度 及 形 状 精度 来 看 ， 件 在 几 零 加 工 过 程 中 ，夹 紧 力 和切 削力 都 对 零 件 的加 工 质量 有 影 响 ，关 键 问题 是 在 加 工零 件 的 内孔 时 ， 防止 零 件 产 生 变
定被 加 工 零件 外 ， 还要 求保 证加 工零 件 的位 置精 度 、 高加 工生 产 率 。本 文主 要 阐述 了车 削 薄壁 套 类 零件 夹具 提
数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案
数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案摘要：在数控车加工过程中，经常碰到一些薄壁零件的加工。
本文详细分析了薄壁零件加工的特点、防止变形的工艺方法、车刀几何角度及切削参数的选择，结合在教学实践中的实例设计出加工方案。
关键词：薄壁零件工艺分析加工方案1薄壁工件的加工特点车薄壁工件时，由于工件的刚性差，在车削过程中，可能产生以下现象。
1.1因工件壁薄，在夹压力的作用下容易产生变形。
从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时，在夹紧力的作用下，会略微变成三角形，但车孔后得到的是一个圆柱孔。
当松开卡爪，取下工件后，由于弹性恢复，外圆恢复成圆柱形，而内孔则如图2所示变成弧形三角形。
若用内径千分尺测量时，各个方向直径D相等，但已变形不是内圆柱面了，这种现象称之为等直径变形。
1.2因工件较薄，切削热会引起工件热变形，从而使工件尺寸难以控制。
对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起工件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使工件卡死在夹具上。
1.3在切削力（特别是径向切削力）的作用下，容易产生振动和变形，影响工件的尺寸精度，形状、位置精度和表面粗糙度。
2减少和防止薄壁件加工变形的方法2.1工件分粗，精车阶段粗车时，由于切削余量较大，夹紧力稍大些，变形也相应大些；精车时，夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
2.2合理选用刀具的几何参数精车薄壁工件时，刀柄的刚度要求高，车刀的修光刃不易过长（一般取0.2~0.3mm），刃口要锋利。
2.3增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。
使接触面增大，让夹紧力均布在工件上，从而使工件夹紧时不易产生变形。
2.4应采用轴向夹紧夹具车薄壁工件时，尽量不使用径向夹紧，而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。
工件靠轴向夹紧套（螺纹套）的端面实现轴向夹紧，由于夹紧力F沿工件轴向分布，而工件轴向刚度大，不易产生夹紧变形。
薄壁套筒零件加工工艺
35echniqueT工 艺1. 零件分析典型薄壁套筒如图1所示。
图 1此零件属于薄壁套筒类零件，从图样上看，工艺没有难点。
但是从装配图面上看，外螺纹M40×1.5－6g 与内孔φ16H9及另一端面内止口φ34H10都有同轴度要求，在图样上不给出同轴度要求，加工中可取公差的1/2或1/3。
按正常加工方法很难保证产品图样要求。
2. 加工难点及工艺方案此零件壁厚为3.5mm ，按正常加工方法一次装夹中完成外圆及内孔并切断，设计夹具装夹，车另一端面及内孔。
但是外圆要求不严，壁又薄，用夹具装夹必须提高外圆精度，才能保证产品要求。
这样无形中增加工艺成本，所以说，此零件加工难点就是装夹加工方面。
为避免加工中的变形，特制定加工工艺方案如下：（1）毛坯选择单件下料，包括夹头尺寸。
（2）粗加工内孔，单边留量。
（3）调质处理。
（4）车端面，车外圆到尺寸φ60mm ，车内孔φ34H10及φ33mm 到尺寸，保持深度尺寸（加上夹头30mm ），距端面尺寸30mm 内车外空刀（空刀为夹头切断处），如图2所示。
（5）按外圆找正，装夹（夹头）零件，车端面，保持全长尺寸，车内孔φ34m m 及孔φ16H9定寸，保持深度尺寸，车外圆及外螺纹定寸，按空刀槽切断保证产品质量要求，如图3所示。
此方法加工套筒，增加夹头，可以保证产品质量，加工中没有变形，但是此方法适用于小批量生产零件，不适用大批量生产。
大批量生产最好设计车用夹具，零件定寸基准必须加严才能适用于夹具定位。
3. 结语加工薄壁套筒应注意以下几点：（1）多次装夹完成的套筒，如内孔精度高，可设计车用心轴，定心精度高，可保证较高的形位公差要求。
（2）多次装夹完成的套筒，如外圆精度高，可设计弹性夹具，零件装夹可靠。
（3）如果套筒壁薄，精度高还可以精加工后再留0.20mm ，卸下零件自然时效1～2天后，再从新装夹加工防止加工变形。
（收稿日期：20120904）北方机器有限责任公司 （黑龙江齐齐哈尔 161000） 梁 齐 李延平 陈桂梅 阴法军薄壁套筒零件加工工艺图 2图 3。
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。
【精品】薄壁衬套加工及其夹具设计
一种薄壁衬套加工及其夹具设计薄壁衬套是某型航空发动机火焰筒上的一个零件，加工难度较高(材料为GH140,属铁-镍基高温合金)。
为了加工出符合图样要求的零件，必须编制合理的工艺线路,并设计必要的夹具。
一、衬套的主要技术要求如图1所示，衬套的几何尺寸及公差,表面粗糙度都有较高的要求。
在加工完后还须进行热处理渗铝。
二、衬套的加工工艺分析由于衬套的材料是铁—镍基高温合金，此种合金具有良好的抗氧化性，有高的塑性和韧性，足够的热强性和良好的热疲劳性，是一种难加工材料。
由图1可知，当完成两外圆和内部形状加工后，衬套的壁较薄,受力差，内部空间位置也较小.要加工出2-φ4＋0。
160孔，两处宽1±0.2mm的槽和两处内弧形面，并保证对称，比较困难.如直接夹持衬套加工,不仅容易变形，而且不好直接加工.因此必须设计专用的夹具，才能加工出合格的衬套零件.三、衬套加工工序安排分析在完成两外圆和内部形状加工后,2-φ4＋0。
160孔，两处宽1±0.2mm的槽和两处弧形面,各道工序的安排顺序，决定着衬套的工艺性和经济性。
如把加工宽1±0。
2mm槽或加工弧形面安排在前，则在加工2—φ4＋0.160孔时，无准确的定位基准,就不能保证2—φ4＋0。
160孔与两槽、两弧形面要求的位置。
加工槽和加工弧形面这两个工序，无论哪个工序安排在前，后一个工序都无准确的定位基准.因此，最好是把加工2—φ4＋0.160孔安排在前，其次是加工宽1±0。
2mm的槽，最后加工弧形面。
因槽加工后,加工弧形面的深度就到槽为止,容易控制。
在完成φ4＋0。
160孔、槽、弧形面加工后，在衬套内面产生了毛刺，需安排内、外面去毛刺工序。
四、夹具设计1。
钻模加工φ4+0。
160孔的简易钻模如图2所示.1。
钻模座 2.钻套 3.定位销图2钻模衬套以φ410－0.34外圆和台阶环形面C定位。
以台阶环形面C定位,保证2—φ4＋0.160孔中心与台阶环形面距离尺寸3。
普通车床加工薄壁套类零件
普通车床加工薄壁套类零件【摘要】本文主要阐述了在普通卧式车床上加工薄壁套类零件的加工方法与技巧。
首先从影响薄壁零件变形的因素入手，分析了薄壁零件在加工过程中产生变形的原因，根据这些原因，从而提出了薄壁零件在普通车床上的加工过程中采取的一些预防措施和方法与技巧。
【关键词】薄壁零件；切削力；加工方法；技巧目前在各工业部门己较广泛的采用高强度结构的金属薄壳零件，为了适用薄壁零件制造加工的需要，机械制造业现正朝着“无切削或少切削”方向发展，比如采用板材进行滚压、冲压、焊接等工艺，即可节省材料、机床设备和加工工时，又能达到质量好、产量高、成本低的要求。
但是，毕竟还有一些薄壁零件的结构不能采用滚压、冲压或焊接等工艺来代替。
例如具有形状复杂的环形横截面零件，只能采用车削方法，对于这一类环形零件的车削加工，因其结构单薄、零件尺寸较大、环形截面复杂及材料切削性较差，因此难以保证零件的加工精度。
一、影响薄壁零件变形的因素所谓薄壁零件是指厚度与直径之比超过1：50的零件，其共同特点是壁薄、强度低、抵抗变形能力差。
因此，车削薄壁零件的主要问题是变形，而产生变形的主要原因体现在以下几方面：1.是由装夹引起的变形。
由于薄壁套类零件的内、外圆直径差很小，强度很低，如果在车床的三爪自定心卡盘上直接夹紧，零件的局部受到三个卡爪点的夹紧，从而使零件变形，影响零件的尺寸和形状精度。
2.其次是在切削过程中受到切削力的挤压和牵引导致的工件变形。
切削力的大小与切削用量的选择密切相关，从金属切削原理可知，背吃刀量ap、进给量f、切削速度vc是切削用量的三个要素，如果背吃刀量和进给量选择的较大，则切削力也会随着增大，进而零件的变形就会增大，而如果减小背吃刀量，增大进给量，切削力虽然会有所下降，但零件表面残余面积会增大，表面粗糙度只增加，是强度不好的薄壁零件内应力增加，同样也会导致零件的变形。
3.还有就是由于零件的刚性差，在切削过程中机床易产生振动，从而使零件发生变形；零件的厚度太薄，切削过程中产生的切削热也会引起零件产生热变形；当每切除一层金属层时，由于应力释放也会造成零件的变形。
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目录大连市技师学院车工技师毕业论文题目：薄壁套零件的加工设计专业/班级：学号:学生姓名:指导教师:2012年 3月 4 日摘要中文摘要薄壁套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。
关键词：薄壁套零件切削力刀具目录目录第1章绪论第1章．绪论1．1概述套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。
第2章设计内容及任务要求第2章．设计内容及任务要求2．1设计内容及要求本次设计主要是针对薄壁零件的难加工问题进行设计，从而设计出符合要求和合理的加工方法。
套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,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。
力求设计出加工简单，成本低，操作简单的加工方法。
2．2 加工方法的设计流程a．明确薄壁加工方法设计要求b．工况分析(刀具角度、切削用量)c．确定主要参数d．编制设计图e．选择和设计合理刀具f．编制设计说明书第3章薄壁零件的加工设计路线第3章薄壁套的加工特点3.1薄壁套的加工特点3.1.1 难加工的原因薄壁套是薄壁类零件中比较典型的零件，它的内.外直径差非常小.由于夹紧力.切削力.切削热.内应力等诸多因素的影响，加工难度比较大。
1.薄壁套承受不了较大的径向夹紧力.用通用夹具安装比较困难。
2.薄壁套的刚性差.在夹紧力的作用下极易产生变形.常态下工件的弹性复原能力会影响工件的尺寸精度和形状精度。
3.工件径向尺寸受切削热的影响大.热膨胀变形的规律难以掌握.因而工件尺寸精度不易控制。
4.由于切削力（特别是背向力）的影响.容易产生变形和振动.工件的精度和表面粗糙度不易保证.5.由于薄壁套刚性差.不能采用较大的切削用量.因而产生效率低。
6.对精密的薄壁套.测量时.工件承受不了.千分尺等的测量压力.可能出现较大的测量误差.甚至由于测量不当造成废品。
3.1.2薄壁套的车削与检测3.1.2.1减少薄壁套变形的措施（1）合理确定夹紧力的大小.方向和作用点1）粗.精车采用不同的夹紧力。
粗车时夹紧力大些.以使工件夹得牢固；精车时夹紧力小些.以减少工件的夹紧变形。
2）正确选择夹紧力的作用点.使夹紧力作用于夹具支承点的对应部位或刚性较好的部位.并尽可能靠近工件的加工表面。
3）改变夹紧力的作用方向.变径向夹紧为轴向夹紧.因为薄壁套轴向承载能力比径向大。
尽可能使夹紧力与切削力的方向一致.这样可以减小夹紧力。
4）增大夹紧力的作用面积.将工件小面积上的局部受力变为大面积上的均匀受力.可大大减少工件的夹紧变形。
第4章薄壁零件的加工设计路线3.1.2.2 使用辅助支承使用辅助支承使用辅助支承可提供工件的安装刚性.减小工件的夹紧变形。
3.1.2.3 增加工艺筋有些薄壁套可在装夹部位铸出工艺加强筋.以减少夹紧变形。
3.1.2.4 工件在一次安装工完成对于胚料厚度的薄壁工件.下料时可增加工艺长度.使工件在一次安装中完成.然后将工件切下。
车削时.不可将工艺加长部分的内孔余量车去.以保持夹持部分的刚度。
由于卡爪夹持部分较厚.且工件安装次数少.所以减少了工件的夹紧变形.而且加工后工件位置精度较高。
3.1.2.5 尽量减少切削力和切削热减少切削力（特别是背向力）和切削热.能有效减少薄壁套的变形。
3.2车刀几何参数3.2．1合理选择车刀几何参数：1.根据工件材料适当增大前角.可使车刀锋利.排屑顺利.减少切削与前刀面之间的摩擦.减少切削力和切削热。
2.增大刃倾角可使车刀的实际前角增大.刃口圆弧减小.提高工具的锋利程度.从而减少切削力和切削热。
3.根据薄壁套轴向承载能力比径向承载能力大的特点.适当增大主偏角.可以减小背向力.从而减少工具变形。
4.适当增大副偏角可减少副刀刃与工件之间的摩擦.使切削热量减小。
5.适当减小刀尖圆弧半径可减小背向力.从而减小工具变形。
但刀尖圆弧半径不可过小.否则将减小刀尖的散热面积。
3.2.1.1 合理选择刀具材料工件材料的硬度.强度.冲击韧性.延伸率等性能以及化学成分对刀具的耐用度影响很大.若刀具材料选择不当.将很快失去切削性能.使切削力和切削热增加.引起工件变形。
因此应选择与工件材料相适应的刀具材料。
3.2.1.2合理选择切削用量切削用量中队切削力影响最大的是背吃力量.对切削热影响最大的是切削速度。
因此车削薄壁套时应减小背吃刀量和降低切削速度.以减少切削力和切削热.同时应适当增大进给量。
3.2.1.3充分浇注切削液浇注切削液可以迅速降低切削温度.并减小摩擦系数.减小切削力。
对于不宜第4章薄壁零件的加工设计路线使用切削液的材料.可用压缩空气进行冷却。
3.2.1.4将粗.精车分开进行粗车后工件温度升高.此时进行精车将产生较大的热变形.因此粗车后应使用工件冷却后.在进行精车。
6）增加热处理工序消除残余应力铸造.锻造及有焊接工序的薄壁套胚料.内部组织失去平衡.产生内应力.会使工件产生变形。
对于这些工件.必须在粗加工的前.后进行适当热处理.以消除内应力.减小工件变形。
3.3减少薄壁套车削振动的措施由于薄壁套刚性太差.车削时产生振动是难以避免的.直径越大.壁厚越薄的工件振动越严重。
车削振动会引起工件变形.产生噪声.使工件表面质量变差.还会增加车刀磨损。
因此必须采取措施.尽量减小工件振动。
3.3.1调整机床机床主轴.溜板.刀架等部位的间隙过大.易产生振动.因此必须进行调整.适当减少其间隙.使各转动和滑动部位处于最佳运转状态。
3.3.2 选择合适的装夹方式同一工件.若装夹方式不同.引起振动的程度也不同。
例如采用开缝套筒.扇形卡爪.开缝胀套心轴.液性塑料定心夹具.波纹套弹性心轴等夹具.以及使用辅助支承.增加工艺筋等.都可以不同程度地减小车削振动。
其中液性塑料定心夹具.波纹套弹性心轴等减振效果较好.而用卡盘.普通心轴等夹具减振效果较差。
3.3.3 使用吸振材料用软橡胶片.软橡胶管.泡沫塑料.棉纱等软材料填充或包裹工件.车削时有减少振动和消除噪声作用。
车削薄壁套外圆时.可预先准备好软橡胶片卷成筒状塞入孔内.当工件快速旋转时.在离心力作用下.橡胶片紧贴孔壁.能够起到阻尼减振的作用。
如果工件低速旋转.离心力不足以将橡胶片紧贴孔壁.可以用钢丝制成的弹簧圈将橡胶片撑在孔壁上。
还可以就地取材.用破布.棉纱.海绵等物塞入孔内.亦可减少振动和噪声。
车削薄壁套内孔时.可以将橡胶软管均匀地缠绕在工件外圆上.或将橡胶片裹在外圆上.然后用细绳扎紧.也可减振。
第4章薄壁零件的加工设计路线3.3.4 填充低熔点物质用填充低熔点物质的方法车削薄壁套.不仅可以减少工件变形。
3.3.5 合理选择刀杆1）在不影响车削的情况下.尽可能增大刀杆横截面积.缩短刀杆伸出长度.以增加刀杆刚性。
2）选择减振效果较好的弹性刀杆。
3.3.6 合理选择车刀几何参数1）选择适当的主偏角。
主偏角过小时.切削面积增大.易产生振动。
车内孔时.主偏角不能过大（尤其不能大于90度）.否则切削不稳定.易产生振动。
2）选择较小的刀尖圆弧半径和较短的修光刃.可减小过度刃和修光刃参加切削的长度.从而可减少振动。
3）选择较小的后角.可以起到阻尼减振作用。
3.3.7 合理选择切削用量车削薄壁套时.为了减少振动.一般应选择较低的切削速度.较小的背吃刀量和较大的进给量。
3.3.8薄壁套的检测（1)厚度的检测薄壁套的厚壁千分尺进行测量。
如果工作现场没有壁厚千分尺.可以用外径千分尺配合钢球进行检测。
（2）圆弧误差的检测薄壁套的圆度误差可用圆度仪进行检测。
（3）圆柱度误差的检测在生产车间常用检测圆度误差的两点法或三点法检测圆柱度误差。
当被测轮廓为奇数棱圆时.用三点法测量。
第4章薄壁套类零件的加工分析第4章薄壁套类零件的加工分析3.1加工实例3.1.1 (1)工件装夹方法薄壁类零件在加工过程中如果采用普通装夹方法,会因为产生很大的变形而无法保证加工精度。
如图1所示。
图1 套筒夹紧变形误差故薄壁类零件的装夹,一般应增大工件的支承面和夹压面积,或增加夹压点使之受力均匀,并减小夹压应力和接触应力,必要时可增设辅助支承,以增强工件的刚性。
具体措施如下:①采用工艺夹头装夹车削时在坯料上预留一定的夹持长度,在工件完成内孔、外圆及端面的加工后切掉。
这样不但防止了工件产生太大变形,而且保证了内孔、外圆及端面间的位置精度。
但这种方法在应用中有局限性而且会造成材料的浪费。
第4章薄壁套类零件的加工分析②增加夹压点或夹压面积通过增加夹压点或夹压面积减小零件的变形或使变形均匀化。
如:采用专用卡爪或开口过渡环装夹;采用液性塑料自定心夹头或弹簧夹头装夹;采用传力衬垫装夹等。
③变径向夹紧为轴向夹紧使夹紧力作用在刚度较大的轴向,避免了径向发生大的变形。
(2)切削用量的选择为减少工件振动和变形,应使工件所受切削力和切削热较小。
在切削过程中产生的切削力可以分解为三个分力:主切削力Fz、进给抗力Fx、吃刀抗力Fy。
切削力的经验公式为:其中吃刀抗力Fy作用在机床和工件刚度最差的方向上,容易引起切削振动和工件的弯曲变形,影响加工精度和工件表面质量。
切削热计算公式为:从以上两式中可以看出,切削用量应该选较小值,但考虑到生产率及加工塑性材料时避开积屑瘤的影响等,一般背吃刀量和进给量取较小值,而切削速度取较大值。
从式(2)中可以看出切削速度增大后产生的热量会增多,但同时工件与刀具的相对运动速度也提高,使热量来不及传到工件上而大部分被切屑带走,因此,对加工的影响并不会增大。
第4章薄壁套类零件的加工分析(3)刀具角度的选择加工薄壁类工件的刀具刃口要锋利,一般采用较大的前角和主偏角,但是不能太大,否则会因刀头体积的减小而引起强度、刚度下降,散热性能变差,最终影响加工精度。
刀具角度的取值与工件的形状、材质以及刀具自身的材料有关。