浅谈薄壁零件的加工方法

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薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析1. 引言1.1 背景介绍薄壁零件是指壁厚较薄,形状复杂的零件,通常用于汽车、航空航天、电子等领域。

随着现代工业的发展,对薄壁零件的需求越来越大,但是薄壁零件的加工过程中容易产生变形、残余应力等问题,给加工工艺提出了更高的要求。

薄壁零件的加工难度主要体现在以下几个方面:一是薄壁零件在加工过程中容易变形,特别是在切削加工过程中会出现振动、共振等问题;二是薄壁零件在加工过程中很容易产生残余应力,影响零件的精度和稳定性;三是薄壁零件通常要求加工精度高,加工表面要求光洁度要求高。

对薄壁零件的机械加工工艺进行深入研究和分析,对提高零件加工质量和效率具有重要意义。

本文将通过对薄壁零件的加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择和注意事项等方面进行分析,希望能为薄壁零件的加工提供一些参考和帮助。

1.2 研究目的薄壁零件的机械加工工艺分析本文旨在探讨薄壁零件的机械加工工艺,通过对薄壁零件加工特点、机械加工方法、加工工艺优化、加工设备选择以及加工注意事项等方面进行深入分析,以期为相关行业提供一定的参考和指导。

薄壁零件因其结构特殊、加工难度大、容易变形等特点,在实际生产中存在一定的挑战。

通过对薄壁零件的机械加工工艺进行研究分析,可以帮助企业更加有效地解决加工过程中所面临的问题,提高生产效率、降低生产成本,提升产品质量和市场竞争力。

研究目的的关键在于深入了解薄壁零件的加工特点和加工工艺,找出存在的问题并提出解决方案,为制造工程技术人员提供可行的指导意见和建议。

通过本文的研究,希望能够为薄壁零件的机械加工工艺提供更加系统和全面的分析,为相关领域的技术人员提供参考和借鉴,推动薄壁零件的机械加工技术不断创新和提升。

1.3 研究意义薄壁零件在机械加工领域中起着重要的作用,其加工工艺的优化对于提高产品质量、降低生产成本具有重要意义。

由于薄壁零件的特殊性,其加工过程中容易出现变形、裂纹等问题,因此需要对其加工进行深入研究和优化。

浅谈薄壁零件数控车工加工工艺

浅谈薄壁零件数控车工加工工艺

浅谈薄壁零件数控车工加工工艺摘要:新世纪是提倡节约能源,保护环境的时代。

薄壁零件以重量轻、节约材料和结构紧凑等优点在各个行业得以广泛应用。

然而薄壁零件由于其刚性差和强度弱,在机械加工中很容易变形,导致加工精度难以确保。

关键词:薄壁零件;数控车工;加工工艺前言文章将详细分析薄壁零件的工艺特点以及影响加工精度的因数。

通过实例分析讲解了优化零件结构、工艺设计、工装、刀具几何角度、切削参数等方面知识,进而确保了薄壁零件的数控加工精度。

1.影响薄壁零件数控加工精度的因素1.1工件的装夹工艺产生的变形无论哪种装夹方式薄壁零件的装夹工艺问题都是制造过程中的首要条件,由于薄壁零件自身的结构特点,如果夹紧力支撑点选择不当容易引起弹性变形从而影响到零件的形状精度、尺寸精度、位置精度。

此外,在加工过程中夹紧力与切削力之间力的波动效应产出耦合作用,引起残余应力的分布。

所以工件的装夹的工艺是引起零件变形不可忽视的一个重要原因。

1.2加工过程中刀具对工件的作用产生的变形加工过程中刀具对工件的作用产生的变形主要表现在两个方面首先是切削热,在加工过程中克服材料的弹性变形,塑性变形和刀具与工件之间的摩擦所做的功,大部分转化为切屑热造成各部位温度不均匀,使之产生变形。

其次是切削力,切削力不仅会引起零件的回弹变形而且还会因为切削力过大,超过零件的弹性极限会引起挤压变形。

同时在切削力的作用下容易产生振动,从而影响到加工精度。

此外刀具的几何角度以及切削用量的合理选择、走刀路径、机床的刚度以及零件的冷却等都会对精度产生影响。

2.如何提高薄壁零件的数控加工精度2.1改善零件结构的工艺性提高零件的刚性对于薄壁零件,增加工艺筋条以增强刚性,或者通过在型腔内加膜胎还可以通过填充石蜡、低熔点的合金等方法来增加零件的刚性,使之减少变形。

2.2优化装夹工艺方案不同的零件结构和加工方法对应不同的装夹工艺。

在已有的装夹工艺的基础上对其进行改进,优化设计是装夹工艺优化的基本方法。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析1. 引言1.1 简介薄壁零件在机械加工领域中起着重要的作用,其加工难度和技术要求较高。

对薄壁零件的机械加工工艺进行深入分析和研究具有重要意义。

本文旨在探讨薄壁零件加工的相关问题,通过对薄壁零件的定义、加工难点以及机械加工工艺的分析,来探讨如何选择合适的加工方案,并对加工工艺进行优化,提高加工效率和产品质量。

在工艺优化的过程中,需要考虑到薄壁零件的特点和加工需求,不断完善工艺流程,优化加工参数,提高加工质量和生产效率。

本文还将讨论工艺优化的重要性以及未来研究方向,以期为薄壁零件的机械加工工艺提供一定的参考和借鉴。

1.2 研究背景薄壁零件在现代工业生产中得到了广泛应用,其轻量化、高强度和高性能的特点使其在航空航天、汽车制造、电子设备等领域发挥着重要作用。

由于薄壁零件的特殊性,其加工难度较大,容易出现变形、裂纹等质量问题,给生产制造带来了挑战。

通过深入分析薄壁零件的机械加工工艺,探讨加工中存在的难点和问题,并提出相应的加工方案和工艺优化措施,对于提高薄壁零件加工质量和效率具有重要意义。

薄壁零件加工的难点主要包括材料轻薄、刚度低、易变形等特点,导致加工过程中容易出现振动、共振、切削变形等问题。

针对这些问题,现有研究主要集中在加工参数优化、刀具选择、切削力控制等方面进行探讨,但仍存在一定的局限性。

有必要对薄壁零件的机械加工工艺进行进一步深入的研究和分析,以期提出更有效的解决方案,实现薄壁零件加工质量的提升和成本的降低。

2. 正文2.1 薄壁零件的定义薄壁零件是指在加工过程中其壁厚相对较薄的零件。

薄壁零件通常用于各种工业领域,包括航空航天、汽车制造、电子设备等。

由于其壁厚较薄,薄壁零件在机械加工过程中常常面临一些特殊的挑战和难点。

薄壁零件的定义可以从几个方面来说明。

薄壁零件的壁厚通常小于其最小尺寸的10%,这就要求在加工过程中需要特别注意避免壁厚过薄导致变形或破裂的问题。

薄壁零件的结构通常比较复杂,需要高精度的加工,以保证零件的质量和性能。

薄壁零件加工工艺方法分析

薄壁零件加工工艺方法分析

薄壁零件加工工艺方法分析什么是薄壁零件?薄壁零件是指壁厚相对较薄,外形也相对复杂,常见于汽车、电子、机械等领域的零件,如汽车车门、电子设备外壳等。

薄壁零件加工的难点薄壁零件加工的难点主要在于以下两个方面:1.零件壁厚薄:由于零件壁厚相对较薄,所以容易产生振动和翘曲等变形现象,而且易热变形,导致加工难度增加。

2.外形复杂:薄壁零件外形通常比较复杂,加工难度也大。

薄壁零件加工的常用方法单点加工法单点加工法是指通过刀具对薄壁零件进行加工的方法。

该方法适用于对平面零件和简单形状的薄壁零件进行加工。

常见的单点加工法包括:1.铣削:用铣刀对薄壁零件进行加工,可实现高速、高效、高精度的加工。

2.钻孔:用钻头对薄壁零件进行加工,也可加工一定程度的凸凹面。

3.车削:用刀具对薄壁零件进行加工,通常适用于对旋转体进行加工。

轧制加工法轧制加工法是指通过轧制的方式对薄壁零件进行加工。

该方法适用于对较大尺寸的薄壁零件进行加工,如汽车车身等。

常见的轧制加工法包括:1.深冲模:利用模具对薄壁零件进行加工,可加工多曲面、异形和复杂形状的零件。

2.拉伸模:利用模具对薄壁零件进行加工,适合加工尺寸大、平面面积较小的零件。

其他加工法除了上述两种方法外,还有一些其他的薄壁零件加工方法,如:1.冷却加工法:通过冷却液对薄壁零件进行加工,可减少热变形和振动。

2.激光加工法:通过激光对薄壁零件进行加工,可实现高精度、高效率的加工。

结论薄壁零件的加工难度比较大,但是通过一些常用的加工方法,如单点加工法和轧制加工法,以及一些其他的加工方法,如冷却加工法和激光加工法,就可以有效地解决加工难题,对薄壁零件进行高精度、高效率的加工。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析薄壁零件是指其壁厚比较薄,通常小于等于1mm的零件。

由于壁厚薄,导致材料之间的连接薄弱,易受力变形和振动产生,因此在加工过程中需要格外注意,以避免加工不合格或产生质量问题。

本文将对薄壁零件的机械加工工艺进行分析。

1. 材料选择对于薄壁零件的机械加工,材料的选择是至关重要的一步。

一般来说,薄壁零件要求材料具有高强度、良好的韧性和刚度,并且要耐腐蚀、抗疲劳和抗热变形。

常用的材料包括不锈钢、铜、铝、钛、镍基合金等。

在选择材料时,还应注意材料的厚度,以确保在加工和组装时能有足够的强度和稳定性。

2. 设计与加工工艺的匹配在进行薄壁零件的设计时,需要考虑到加工工艺的限制,以避免造成加工难度和工艺问题。

具体而言,需要注意以下几个方面:(1) 避免长而狭窄的几何形状长而狭窄的几何形状会导致加工难度大,容易发生弯曲和变形等问题。

因此,在设计时应避免采用这种几何形状。

(2) 设计圆角和缺口圆角和缺口可以减少应力集中,降低变形和裂纹的风险。

因此,在设计时应尽可能添加这些元素。

(3) 避免切向切削和钻孔切向切削和钻孔会产生较大的横向力和挤压力,导致变形和振动。

因此,在加工时应尽量避免使用这些方式。

3. 先试后加工在对薄壁零件进行机械加工前,应先进行试验或模拟,以确保加工过程中不会发生变形或其他质量问题。

试验的方式可以是材料试验、构件试验或但部分试验等,以检验零件强度和可靠性。

4. 选用适当的加工技术在薄壁零件加工中,应选用适当的加工技术,包括切削、钻孔、冲压、锻造、焊接等。

在进行切削加工时,需注意切削参数的选择和加工速度的控制,以避免刃口和切削力对零件造成影响。

对于钻孔,应选择适当的钻头和工艺,并控制出钻孔后的质量问题。

冲压与锻造时,需要考虑加工次数、力度和质量要求。

采用焊接时,需注意焊接布局和焊缝质量。

5. 保证设备精度和稳定性在进行薄壁零件加工时,需要保证设备的精度和稳定性。

设备精度应符合加工要求,并保证设备的稳定性和工作效率,以确保加工零件尺寸精度和表面质量。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件,通常壁厚小于3毫米。

由于薄壁零件的特殊性,其机械加工工艺需要特殊的处理方法,以下是对薄壁零件机械加工工艺的分析。

1. 加工前的准备:在进行薄壁零件的机械加工前,需要进行充分的准备工作。

要对薄壁零件的尺寸、形状和加工要求进行详细的了解和测量,确定加工方案。

要选择合适的材料以满足薄壁零件的强度和刚度要求。

还需要检查加工设备和刀具的状况,确保其正常工作。

2. 机床选择:在选择加工薄壁零件的机床时,需要考虑其承载能力和减振性能。

薄壁零件的加工对机床的稳定性有很高的要求,因此应选择具有较高刚性和较低振动的机床。

常用的机床有龙门铣床、数控机床等。

3. 夹紧方式:薄壁零件的夹紧方式也需要特别注意。

由于薄壁零件的刚度较低,夹紧力过大会导致变形或破坏,因此需要采用一些特殊的夹紧方法。

可以使用气体夹紧或真空吸盘夹紧来避免变形。

4. 工艺参数的选择:对于薄壁零件的机械加工,工艺参数的选择非常重要。

在确定切削速度、进给速度和切削深度时,需要综合考虑零件的材料、壁厚和加工要求等因素。

一般来说,应采用较小的切削深度和进给速度,以减小振动和变形的可能性。

5. 刀具选择:在加工薄壁零件时,刀具的选择也十分重要。

应优先选择刚度较高、刀片角度合适的刀具,以确保刀具与工件的接触面积尽可能小。

要定期对刀具进行检查和磨削,保持其良好的切削性能。

6. 切削方式:在薄壁零件的机械加工中,切削方式也需要特殊考虑。

应尽量采用切削速度高、进给速度小的方法,以减小振动和变形的风险。

避免使用过大切削力的方法,以减少对零件的变形影响。

7. 加工顺序:薄壁零件的加工顺序也需要合理安排。

一般来说,应从外表面向内部进行加工,逐渐减小夹持力度,以减小变形的可能性。

要合理选择加工路径,避免过长的刀具移动距离,减少振动和变形。

薄壁零件的机械加工工艺需要特别的谨慎和认真。

在加工前的准备、机床选择、夹紧方式、工艺参数的选择、刀具选择、切削方式和加工顺序等方面都需要特殊的考虑。

薄壁件的三种加工方法

薄壁件的三种加工方法

薄壁件的三种加工方法
薄壁件是指壁厚相对较薄的零件,通常用于汽车、电子、航空航天等工业领域。

由于其特殊的结构和加工要求,薄壁件的加工方法也有一些特殊之处。

本文将介绍三种常见的薄壁件加工方法。

一、拉伸法
拉伸法是一种常用的薄壁件加工方法,通过拉伸薄壁板材来改变其形状和尺寸。

该方法适用于形状简单、壁厚均匀的薄壁件加工。

首先,将薄壁板材固定在拉伸机上,然后施加拉力使其产生塑性变形,最终得到所需形状的薄壁件。

这种方法可以快速高效地加工薄壁件,但对板材的材质和加工工艺要求较高。

二、冲压法
冲压法是一种常见的薄壁件加工方法,适用于形状复杂、壁厚较薄的薄壁件加工。

冲压法利用冲压设备将金属板材加工成所需形状的薄壁件。

首先,将金属板材放置在冲压机上,然后通过冲压模具对板材进行冲击,使其产生塑性变形,最终得到所需形状的薄壁件。

冲压法具有加工速度快、精度高的优点,但对冲压设备和模具的要求较高。

三、焊接法
焊接法是一种常用的薄壁件加工方法,适用于薄壁件的连接和修补。

焊接法通过熔化和连接金属材料,将多个薄壁件组合成一个整体。

焊接法可以用于不同材质、不同厚度的薄壁件的连接,具有连接牢固、结构简单的优点。

常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。

焊接法的缺点是加工过程中会产生热变形和应力集中等问题,需要通过控制焊接参数和采取适当的焊接工艺来解决。

薄壁件的加工方法包括拉伸法、冲压法和焊接法。

不同的加工方法适用于不同形状、不同壁厚的薄壁件加工。

在实际应用中,需要根据具体的要求和条件选择合适的加工方法,以确保薄壁件的质量和性能。

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析

薄壁零件的机械加工工艺分析薄壁零件是指在工程结构中壁厚很薄的零件,其壁厚一般小于3mm。

薄壁零件因其壁厚薄,加工难度大,所以在工艺上有着独特的要求。

本文将对薄壁零件的机械加工工艺进行分析,希望能够为相关行业提供参考。

一、薄壁零件的特点1. 壁厚薄:薄壁零件的壁厚一般小于3mm,有的甚至只有几毫米,这就要求在加工过程中必须考虑到其薄壁的性质,避免因加工引起的变形和破裂。

2. 结构复杂:由于薄壁零件在工程结构中常常承担比较复杂的功能,因此结构也相对复杂,这就对加工工艺提出了更高的要求。

3. 材质优质:为了保证薄壁零件的承载能力和使用寿命,通常采用高强度、优质的金属材料进行加工,如不锈钢、铝合金等。

4. 精度要求高:薄壁零件通常用于精密仪器、汽车零部件等领域,对其加工精度要求也很高,所以加工工艺更要精益求精。

二、薄壁零件的机械加工工艺1. 工艺规划:在进行薄壁零件的机械加工之前,必须进行详细的工艺规划和制定加工工艺流程。

根据零件的结构特点和加工要求,合理确定加工顺序、刀具选择、切削参数等,确保在加工过程中能够保持零件的尺寸、形状和表面质量。

2. 材料选择:针对不同的薄壁零件,需选择合适的材料进行加工。

常用的材料有铝合金、不锈钢、镁合金等,其机械性能和切削性能各不相同,需要根据实际情况进行选择。

3. 加工工艺控制:在进行薄壁零件的机械加工过程中,必须严格控制加工工艺。

尤其是在切削过程中要注重刀具的刀具形状和刃口状态、切削速度、进给量和切削深度等参数的合理选择和控制,避免因切削引起的变形和表面质量问题。

4. 刀具选择:薄壁零件的机械加工过程中,需要选择合适的刀具进行加工。

通常情况下,采用高硬度、高强度的硬质合金刀具或刻线刀具,以保证加工效率和加工质量。

5. 夹紧与支撑:薄壁零件在加工过程中要进行合理的夹紧和支撑,避免因切削引起的振动和变形问题,提高加工稳定性和精度。

6. 加工检测:在薄壁零件的机械加工过程中,需要进行合理的加工检测工序。

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浅谈薄壁零件的加工方法
作者:陈贵荣
来源:《科学与财富》2015年第19期
摘要:模具制造经常会遇到使用数控铣或加工中心加工薄壁零件(铜合金的电极),针对薄壁类刚性差、加工工艺性差、易发生加工变形和切削振动等情况,本文通过改进薄壁零件加工方法和切削工艺,合理地选择刀具,优化编程等策略,来保证薄壁零件加工后的变形和精度达到要求。

关键词:薄壁工件加工变形加工方法
一、前言
如下图1,此类薄壁电极零件在模具制造过程中很常见,如数码类、手机类、机壳类等产品模具的加工尤为重要,薄壁电极在模具行业也称骨位。

电极材料通常使用铜和铜合金。

此类薄壁电极零件结构简洁、壁高而薄、加工余量大、而铜和铜合金的强度和硬度较低,线性膨胀系数大,故加工工艺性差。

在切削力、切削热、切削振颤等因素影响下,易发生加工变形,不易控制加工精度和提高加工效率。

此工件要求的精度厚度变化小于0.02mm,如果采用传统的加工方法和工艺不能控制工件的变形和达不到精度要求。

下图1所示一款电器上的常见薄壁电极,工件最窄处W=0.6,而此部位却高H=15 即宽比高=0.6:15。

因此,研究铜合金薄壁零件加工技术具有较大的现实意义。

图1
二、工艺分析
机械加工中影响加工质量的几个因素是:
1、刀具的描摹
刀具切削刃和后刀面在工件表面的描摹及后刀面和弹性恢复的切削表面相互摩擦,二者都影响到工件表面的精度和变形。

2、表层的塑性变形
由于在切屑形成过程中撕裂很大,塑性变形影响到工件表面的粗糙度精度。

而影响塑性变形的因素有:
(1)切削速度对塑性变形和表面粗造度影响较大,在低速切削时塑性变形小,表面粗造度也较低;高速切削时,由于切削速度超过了塑性变形的速度,所以可以具有低的表面粗糙度。

(2)进给量和背吃刀量的变化造成切削力的变化导致塑性变形层的深度和塑性变形的程度受到影响。

(3)刀具的几何形状影响到切削力从而影响到塑性变形的深度和塑性变形的程度。

(4)工艺参数和加工方式对侧铣薄壁件切削力的影响,实践结果表明轴向切深对切削力的影响最大,其次是每齿进给量、径向切深,切削速度影响最小。

不同的铣削方式对切削力的大小也有一定的影响。

三、工艺系统的变形和振动
在机械加工过程中,由于切削力、夹紧力、重力、惯性力、传动力等的作用,会引起工艺系统的变形,同时,由于切削力受力点位置变化、毛坯加工余量变化和材料硬度变化,会引起工艺系统变形的变化。

工艺系统的变形及其变形的变化都会产生工件的尺寸误差和几何形状误差。

由切削原理可知,径向切削分力Fy和切削深度t成正比,即Fy=Ct,由此引起的工艺系统受力变形为y1=Ct1/K系统,y2=Ct2/K系统,其中K系统为工艺系统在y方向的刚度,
Δ工件= y1- y2=C(t1- t2)/K系统,
由于Δ毛坯=t1- t2,所以Δ工件=CΔ毛坯/K系统,令ε=C/K系统,则有Δ工件=εΔ毛坯,该式表明了加工误差与毛坯误差之间的比例关系,说明了误差复映规律,其中ε为误差复映系数。

当加工过程分成几次走刀进行时,每次走刀的复映系数为ε1、ε2、ε3……,总的复映系数ε总=ε1ε2ε3……。

由于复映系数ε总小于1,经过几次走刀后,ε可以降到很小的数值。

通过合理选用切削用量和刀具几何参数,可尽量减小切削力及切削力的变化所引起的变形。

为尽力减少误差复映规律所造成的变形,应合理分配加工余量,分多工序多次走刀加工,把该形式的变形控制到最小。

工艺系统动误差中的受热变形主要由切削热、摩擦热等引起,为了减少工件和刀具的热变形,应合理选择刀具的几何参数,合理选用冷却液充分冷却。

因安装误差使刀具在实际加工时产生0.01mm~0.02mm左右摆动,刀具高速旋转时会产生离心力和振动,工艺系统的振动同样也会影响塑性变形和表面粗糙度。

四、工艺措施
1、选用合理的切削用量
(1)薄壁零件铣削时变形是多方面的。

装夹工件时的夹紧力,切削工件时的切削力,工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形,使切削区温度升高而产生热变形。

(2)切削力的大小与切削用量密切相关。

从《金属切削原理》中可以知道,背吃刀量ap,进给量f,切削速度V是切削用量的三个要素。

1)背吃刀量和进给量同时增大,切削力也增大,变形也大,对铣削薄壁零件极为不利。

2)减少背吃刀量,增大进给量,切削力虽然有所下降,但工件表面残余面积增大,表面粗糙度值大,使强度不好的薄壁零件的内应力增加,同样也会导致零件的变形。

所以,粗加工时,背吃刀量和进给量可以取大些;精加工时,背吃刀量一般在0.1-
0.3mm,进给量一般在0.02-0.04mm/r,甚至更小,主轴转速12000-24000r/min,精铣时用尽量高的切削速度。

合理选用三要素就能减少切削力,从而减少变形。

2、合理地选择及改进刀具,减少刀具的描摹作用
(1)刀具材料的选择。

切削有色金属时,切削温度较低容易形成崩碎切屑,切削力集中在刀刃附近,因此刀具需要较好的抗弯强度和韧性,选用进口的钨钢刀立铣刀。

(2)刀具角度的选择。

当刀具材料选定后,刀具的几何参数就是主要因素。

工件材料的强度和塑性变形关系着刀具受力情况,切削铜及铜合金等强度低、塑性好的材料时,前角可选大些,刃口锋利切屑易于流出,变形和摩擦力就会减少;精加工时切削厚度相对少,切削力较小,可选用较大的后角。

粗加工反之亦然。

精加工选用大螺旋角度55度的立铣刀。

(3)刀具的改进。

由于铣削力的作用,工件的侧壁会产生“让刀”变形,为防止刀具因“让刀”变形对侧壁的干涉。

因此可以选用或刃磨特殊形状铣刀。

刃磨前如图2,将刀具单边刃磨0.1的余量使有效切削刃变短为1-2mm,刃磨后图3,以降低刀具对工件的变形影响和干扰。

图2
图3
3、设计正确的加工工艺和加工方法
薄壁电极加工整体思路:先粗加工→半精加工顶曲面→精加工顶曲面精加工侧壁和平面→半精加工薄壁→精加工薄壁。

具体分析如下:
(1)粗加工。

粗加工是为提高生产效率,迅速去除多余材料,薄壁部位与其他部位一起粗加工。

关键薄壁部位宽处要留够多余量防止粗加工时因速度快、吃刀量大造成薄壁部位变形,粗加工方式应采用环绕走刀式不采用平行走刀式,一次走刀由四周向中间螺旋扩展至侧壁,实际加工表明该方法较为有效的降低了刀具接近薄壁部位时产生撞击力造成薄壁部位变形。

同时刀具要求有足够的强度。

(2)半精加工顶曲面。

充分有效利用零件未加工部分作为支撑的刀具路径优化方案可以有效的解决薄壁半精加工顶曲面时,受到刀具切削时产生的径向切削力造成的工件变形。

同时考虑到粗加工刀间距和切削深度较大,曲面残料过多,半精加工是为了去除过多的残料,使精加工余量均匀,刀具选择应考虑承受粗加工所留残料而不至断刀,且不会留下过多的残料而给精加工造成困难。

曲面半精加工,选择 6mm球刀。

(3)精加工顶曲面。

精加工需达到要求的尺寸精度和表面精度,同时兼顾效率,选择刀具时要考虑刀具强度及是否会留有残料或过切。

(4)精加工侧壁和平面。

先精加工侧壁有效利用零件未加工部分作为支撑的刀具路径优化方案可以有效的解决薄壁在宽度方向上所产生的侧向切削力造成工件变形甚至弯曲。

(5)半精加工和半精加工薄壁。

精加工侧壁时有效利用零件未加工部分作为支撑,加工分层铣削环绕外型走刀式,让应力均匀释放。

精加工需达到尺寸精度和表面精度的要求,同时兼顾效率。

通过多次加工实验得到每层切削深度可达到0.1-0.2mm,进给量一般在0.02-
0.04mm/r,甚至更小,主轴转速12000-24000r/min,曲面上有R3mm的圆角处,选择 6mm刃磨后的球刀。

4、设计增加零件的刚性和改进加工后的变形
补充说明:下面部分是用于找正电极与模具位置,不用于放电,中间部分是用于加强上面部分也不用于放电,上面部分才是真正电极最难加工的即容易变形部位。

通过在电极底部增加一块75*35*25大小的45#钢料如图4所示,采用虎钳夹住钢料处。

从而有效增加零件的刚性同时改进加工后残余应力引起的变形。

图4
1-电极主体 2-螺钉 3-加强快45#钢料
五、结论
实践证明针对铜及铜合金薄壁类零件通过改进加工方法和切削工艺,合理地选择刀具,优化了编程策略,完全可以加工薄壁零件同时还保证加工后的不变形和精度达到要求,也可用于铝及铝合金的薄壁类零件加工。

六、致谢
在论文写作过程中,得到了国防高技老师和我系系主任孙名楷的悉心指导,同时也得到了单位很多同事的大力支持,在此表示诚挚的感谢。

参考文献
(1)王志厚.薄壁零件加工中防止变形的措施[J].宝成技术,1991(2):20—37.
(2)《机械加工工艺设计手册》北京:航空工业出版社 1987。

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