浅析薄壁零件的加工工艺
摘要:薄壁零件具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点。但是薄壁零件刚性差,强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。本文对薄壁零件的装夹,刀具的合理选用,切削用量的选择,切削液的使用等进行了加工工艺分析,来提高薄壁零件的加工精度,保证加工质量,对薄壁零件的加工指出了解决问题的具体方法。
关键词:薄壁零件加工精度工艺分析
薄壁零件是工业生产中不可缺少的重要零件,已日益广泛地应用在汽车制造、仿织、电力、石油化工、仪器仪表、飞机制造等各工业部门。因为它具有重量轻,节约材料,结构紧凑等特点。但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题,原因是薄壁零件刚性差,强度弱,装夹难度大,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,不易保证零件的加工质量。因此,在大批量生产的加工情况下,不可避免会出现大量的不合格产品,但从零件的装夹,刀具的合理选用,切削用量的选择,切削液的使用等方面充分进行加工工艺分析,充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响,有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形,保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的方法及借鉴。
一、影响薄壁零件加工精度的因素
薄壁零件的加工精度主要有:尺寸精度(直径和长度尺寸)、几何精度(圆度和圆柱度)、相互位置精度(同轴度、垂直度和径向跳动)和表面粗糙度。影响薄壁零件加工精度的因素主要是工件易变形,主要原因有以下几点:
(一)易受力变形:因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,切削时会出现此厚彼薄的情况。比如: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,而内孔则变成弧形三角形,而不是内圆柱面了。从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
(二)易受热变形:因工件较薄,切削热和切削过程中的径向力的作用,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。
(三)易振动变形: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。
二、薄壁零件加工工艺分析
(一)加工工艺方案分析
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