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薄壁零件加工方法研究

【摘要】在实际生产加工中，薄壁零件由于其刚性差、易变形等特点，导致其尺寸精度、形位精度及表面质量难以得到保证，给加工增加了不少难度。本文对切削加工中常见问题进行分析，提出相应方案加以解决改善，并对几种新型的切削加工方法进行了简单介绍。

【关键词】薄壁零件；加工变形；工艺措施；误差补偿；高速切削

薄壁零件通常也叫薄壳零件，这类零件的壁厚和它的轴向或径向尺寸比较相差很悬殊，一般认为零件的壁厚与零件最大尺寸比值小于1/20时，就属于薄壁零件。由于这类零件具有重量轻，节省材料，结构紧凑，占空间位置少等特点，因此在机械、航空航天、船舶等很多领域中有较广泛的应用。当然这类零件的加工方法有多种，例如车削、冲压、焊接、滚压等，但对于一些截面比较复杂而尺寸精度和表面粗糙度要求又比较高的薄壁零件，经常采用车削的方法来加工，因此车床上车削加工薄壁零件是一种很重要很普遍的加工方法。

在实际车削加工过程中，由于薄壁零件的毛坯刚性差、强度弱，所以容易发生变形，导致零件的几何精度、位置精度、表面质量等受到影响，易保证零件的加工质量，给车削加工带来一定的困难。因此如何提高薄壁零件的加工精度，减少加工变形，保证产品合格率是业界内越来越关心的话题。因此对薄壁零件切削过程中的常见问题及解决方法作如下讨论。

1.工件装夹不当产生变形

薄壁零件在夹紧力的作用下容易产生变形，影响工件的尺寸精度和形状精度。车削时为了方便，常采用三爪自定心卡盘装夹工件，如图所示，用三爪自定心卡盘装夹薄壁圆柱零件外圆加工内孔时的示意图。当卡爪夹紧工件时，由于卡爪和工件外圆表面间的接触面太小，导致夹紧力分布不均匀，在夹紧力的作用下，工件与卡爪接触的部位产生弹性变形，使零件呈现出三棱形如图1。三棱形内孔经过车削加工为圆柱孔后，不松开卡爪测量孔的尺寸，完全能符合零件图所规定的尺寸要求如图2。但由于内孔的加工是在工件已产生弹性变形的状态下车出来的，加工完毕松开卡爪后，卸下的工件外圆因弹性变形恢复成圆形，而已加工出的圆柱孔则变成三棱形，如图3所示。

同理用一般三爪卡盘的卡爪涨紧薄壁件的内孔加工外圆表面时，也会出现类似的变形情况。

为避免出现这种情况，可用措施如下：

1.1采用开口过渡环

根据工件的外径做一个开口过渡环，将其装配在工件在外面，三爪卡盘直接

薄壁零件加工的特点

?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 ... ?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，可跑产生以下现相。 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，这种现相称之为等直径变形。 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。 2.5 增加工艺肋有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋，以增强此处刚性，使夹紧力作用在工艺肋上，以减少工件的变形，加工完毕后，再去掉工艺肋。 2.6 充分浇注切削液通过充分浇注切削液，降低切削温度，减少工件热变形。 3 数控车削薄壁件参数选择数控车床进行薄壁件加工时，具有较大的优势，对于直径较小（φ160mm以内），长度短（250mm以下），壁厚为2-2.5mm的薄壁工件，可以一次性车削成型。但应注意不要夹持在薄壁部位，同时应选择合适的刀具角度，具体的刀具角度如下。 3.1 外圆精车刀Kr=90°～93°，Kr’=15°α0=14°～16°，α01=15°，γ0适当增大，刀具材料为YW1硬质合金。 3.2 内孔精车刀Kr=60°，Kr1=30°，γ0=35°α0=14°～16°，α01=6°～8°，λs=5～6°，刀具材料为YW1硬质合金。转贴于中国论文下 3.3 精加工车削参数Vc=160mm/min，f=0.1mm/r，αp=0.2～0.4mm。

薄壁零件加工方法和工艺分析

薄壁零件的工艺分析及加工方法单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司作者：安小康 2017年3月 2 日薄壁零件的工艺分析及加工方法作者：安小康职业技能鉴定等级：二级单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司单位地址：宝鸡市渭滨区清姜璐75号 2017年3月2 日目录摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 薄壁零件图 (2) 零件图分析 (2) 确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 定位基准选择 (3) 确定零件定位基准 (3) 装夹方式选择 (3) 确定装夹方式 (3)

3刀具和切削用量选择 (3) 4零件加工 (5) 5加工注意事项 (7) 安全文明生产 (7) 刀具的选择 (7) 削用量的要求 (7) 6影响薄壁加工因素及解决方法 (8) 受力变形 (8) 受热变形 (9) 振动变形 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 摘要薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等工艺分析方面进行试验，合理的选择加工方法从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。

关键词：薄壁工件工艺分析程序编制加工方法 1工艺方案分析薄壁零件图零件图分析该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。尺寸标注完整，表面粗糙度为，选用毛坯是45号钢。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。确定加工方法确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。薄壁类零件应按粗、精加工工序。薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形，所以应按粗精加工分序。内外表面粗加工后，再内外表面精加工，均匀的去除工件表面多余部分，这样有利于消除切削变形。加工方法多种多样，应结合零件的形状，尺寸，位置，选择合理快捷的加工方法。尺寸公差要求较高，公差值较小。取其基本尺寸加工编程便可。 2工件装夹定位基准选择定位基准选择极为重要，他影响到工件加工的尺寸，位置精度从而影响到工件整体的加工质量。确定零件定位基准根据基准重合原则以工件左端面或者右端面作为定位基准装夹方式选择

‘壳盖’薄壁铝合金件加工工艺

‘壳盖’薄壁铝合金件加工工艺 “壳盖”薄壁铝合金件加工工艺分析中国航空工业集团公司航宇救生装备有限公司(湖北襄阳441002) 袁开波 “壳盖”零件是一个薄壁的铝合金零件，其形状及尺寸如图1所示.零件的主要特点就是壁薄，由于是铝合金件，其强度差，加工时容易变形，要高效率加工合格的零件，加工过程中编制好工艺路线，做好准确的装夹与定位，就至关重要，同时要控制由于切削对零件产生的变形。图1“壳盖” 注:未注圆角，凸R1.8mm，凹R1mm，未注壁厚0.8mm. 一、工艺分析考虑到此零件的内、外形均为圆环形状，其主要的加工方法为数车工序完成，数车工序为分别加工内、外形2个步骤。这里就要考虑加工完第一工序后，在进行第二工序加工时的装夹与定位问题。既要能准确装夹与定位，又要使第二工序的加工操作方便。在经过多次的工艺路线分析及相配合的夹具结构设计之后，确定了先加工内形面，并在其端面上制出装夹定位的位置，然后进行外形面的加工。二、工艺路线

在加工零件的内形面之后，“壳盖”需要安装在一种辅助夹具上，才能进行第二工序的加工，如图2所示。 (a) 第一工序图 (b) 第二工序简图图2 “壳盖”工艺路线简图 1.第一工序的加工 “壳盖”在第一工序中要完成如图2(a)所示的加工内容，注意保持各个孔与 M64×0.75螺孔的同轴度。由于“壳盖”壁薄，偏心更易使“壳盖”产生变形。 2. 第二工序的加工如图2(b)所示，型腔口部的M64×0.75螺纹段位为装夹部分，用M64X0.75螺纹与辅助夹具进行定位与连接。其夹具的设计，如图2(b)所示。从图中可以看出，辅助夹具的设计，其型面尺寸与零件的内形面是一致的，零件扣在夹具上，并通过M64X0.75螺纹拧紧，以保证零件内形面与夹具相贴合，这样，在加工外形面时，零件不会产生变形。 3.安装在辅助夹具上“壳盖”切削时加紧状况的分析零件在装夹后，车刀切削时，零件的状态是否会松动，可通过图3做一个装夹及切削的状况分析。

典型薄壁零件的数控加工

典型薄壁零件的数控加工姓名：班级：学号：指导老师： (单位：江苏盐城技师学院邮编： 224002) 2009-04-07

典型薄壁零件的数控加工【摘要】薄壁零件广泛地应用在各工业部门，它具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点。但薄壁零件很难加工，原因是薄壁零件刚性差，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。本文就以典型薄壁零件的数控加工进行加工分析，解决以上问题为更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。【关键词】数控编程子程序。一．对零件图纸分析注意事项 1．尺寸标注应符合加工的特点在编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此零件图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。 2．零件图的完整性与正确性分析在程序编制中，必须充分掌握构成零件轮廓的几何要素，参数及各几何要素间的关系。因为在自动编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不确定，编程都无法进行。 3．零件技术要求分析零件的技术要求主要指尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度及热处理等，这些要求在保证零件使用性能的前提下，应经济合理。 4．零件材料分析在满足零件功能的前提下，应选用廉价、切削性能好的材料。 5．定位基准选择

在加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要,有时需要设置辅助基准,特别是正、反两面都采用加工的零件，其工艺基准的统一是十分必要的。薄壁零件是机械中常用的一种机械零件,在机械制造业中应用的范围很广,而且结构简单、紧凑、设计方便,如图二．工艺分析薄壁零件分别由凸台，薄壁。圆柱曲面，孔组成,由于壁厚比较薄在加工时要考虑切削用量不能太大，为了保证精度首先选择精确的刀具定位点。可以从外壁进行加工切削要留有加工余量。由于薄壁零件太薄只有2cm的厚度，而且深度有9cm 深，对尺寸精度要求很高，所以正确的选用切削用量是保证尺

薄壁零件加工方法和工艺分析

薄壁零件加工方法和工艺分析集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

薄壁零件的工艺分析及加工方法单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司作者：安小康 2017年 3月 2 日薄壁零件的工艺分析及加工方法作者：安小康职业技能鉴定等级：二级单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司单位地址：宝鸡市渭滨区清姜璐75号 2017年 3月 2 日目录摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 薄壁零件图 (2) 零件图分析 (2) 确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 定位基准选择 (3) 确定零件定位基准 (3) 装夹方式选择 (3) 确定装夹方式 (3)

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点摘要：薄壁零件的数控铣削加工因薄壁件自身的特点决定了其加工难度极大，制造工艺复杂。本文就薄壁件的特点及加工方法理论进行分析，提出薄壁零件的数控铣削加工中变形控制的相应措施及改善方法。关键词：薄壁零件加工；数控铣；加工变形薄壁零件在工程上应用广泛，具有重量轻、强度高、造型美观等突出特点，薄壁零件按照空间几何形态通常可分为以细长轴为代表的二维薄壁构件和以薄壁件为代表的三维薄壁零件。此类零件的共同特点是受力形式复杂，刚度低，加工时极易引起误差变形或工件颤振，从而降低工件的加工精度。特别是当零件的形状和加工精度要求较高时，对振动、切削力大小及波动、切削温度、装夹方式均十分敏感，往往未加工到规定的尺寸，零件已经超出了精度要求，因此，薄壁零件的加工制造难度极大，成为国际上公认的复杂制造工艺问题。 1 薄壁零件加工技术发展的现状薄壁零件在现代工业技术中占有很重要的战略意义，国内外的学者专家都做了很深入的研究。欧美等制造业比较发达的国家针对薄壁零件的结构特点，应用的技术主要有：（1）

从加工工艺系统的整体刚度考虑，提出充分利用零件的整体刚性变形控制方案；（2）在机床方面，提出了平行双主轴联动精度控制方案；（3）在装夹方面，提出了用低熔点合金填充或使用真空夹具精加工零件的方案；（4）在切削用量方面，提出了变进给速度加工方法，通过工艺方法实验与计算机模拟仿真相结合，提高效率和可靠性；（5）采用有限元仿真预测加工变形，再利用数控补偿技术进行适当主动误差补偿，从而提高薄壁零件的加工精度。而在我国，由于缺少高精的理论计算和相关的试验数据，在这方面的研究还处于起步阶段，无论是振动加工技术还是高速切削技术都是处于摸索阶段，缺少必要的工艺技术数据，在实践中应用还不深入精准。在实际生产加工中，大多采用低转速、小进给、多次空走刀等方法控制加工变形，应用手工或三坐标检验。 2 薄壁零件的加工方法随着工业的高速发展，各类薄壁零件已?越来越多的应用于各种机器与场合。由于薄壁零件的结构形状特殊性，在其加工过程中受工件材料等诸多因素的影响。引起变形的因素有很多，如加工过程中的受力变形、工件内部产生的残余应力变形、加工中的工件装夹变形等等，所以，在薄壁件的加工中，变形是不可避免的。薄壁件的实际加工中，虽然工件的变形是必然存在的，但我们可以对变形进行控制，可以采取一些相应有效的措施，使变形量降到最小，达到零件加工

薄壁零件加工方法和工艺分析解析

薄壁零件的工艺分析及加工方法单位名称：南京交通技师学院作者：陈晓 2014年10月25 日

薄壁零件的工艺分析及加工方法作者：陈晓职业技能鉴定等级：二级单位名称：南京交通技师学院单位地址：中山门外马群狮子坝168号指导老师：赵亲云 2014年10月25 日

目录摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 1.1薄壁零件图 (2) 1.2零件图分析 (2) 1.3确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 2.1定位基准选择 (3) 2.2确定零件定位基准 (3) 2.3装夹方式选择 (3) 2.4确定装夹方式 (3) 3刀具和切削用量选择 (3) 4零件加工 (5) 5加工注意事项 (7) 5.1安全文明生产 (7) 5.2刀具的选择 (7) 5.3削用量的要求 (7) 6影响薄壁加工因素及解决方法 (8) 6.1受力变形 (8) 6.2受热变形 (9) 6.3振动变形 (9)

总结 (10) 参考文献 (11)

摘要薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等工艺分析方面进行试验，合理的选择加工方法从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。关键词：薄壁工件工艺分析程序编制加工方法

1工艺方案分析 1.1薄壁零件图 1.2零件图分析该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。尺寸标注完整，表面粗糙度为1.6，选用毛坯是45号钢。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。 1.3确定加工方法确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。薄壁类零件应按粗、精加工工序。薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形，所以应按粗精加工分序。内外表面粗加工后，再内外表面精加工，均匀的去除工件表面多余部分，这样有利于消除切削变形。加工方法多种多样，应结合零件的形状，尺寸，位置，选择合理快捷的加工方法。尺寸公差要求较高，公差值较小。取其基本尺寸加工编程便可。

薄壁零件的加工工艺和夹具设计

摘要：本文系统设计了薄壁零件的数控车削加工工艺。通过探讨薄壁零件在加工中存在的易变形、零件尺寸精度、位置精度及表面粗糙度不易保证等技术问题，对加工难点进行分析，给出了加工工艺路线和加工方案，通过优化、完善夹具设计和切削参数，防止了薄壁零件加工变形、保证了较好的尺寸精度和位置精度，从而有效解决薄壁零件的车削加工难题。由于薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极易变形，是零件的形位公差增大，不易保证零件的加工质量。因此对薄壁零件的装夹，切削加工过程中刀具的合理选用及切削量的选择，提出了严格要求。在普通车床上加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时，不仅需要频繁换刀和装夹，花费大量的人力和时间，而且加工出来的零件质量取决于加工人员的技术水平, 产品质量得不到充分的保证。而运用数控车床，结合传统的加工工艺，不但能大大缩短加工时间、提高加工精度，而且成品率高、产品质量稳定。所以，在运用数控机床加工过程中为保证被加工薄壁件的必要的精度，有同轴度要求的内外圆柱面或有垂直度要求的外圆与端面，尽可能在一次装夹中完成；需要编制其加工路线、合理的选择个阶段的加工参数并编写高质量的数控加工程序。为完全保证零件的形位公差需要设计其装夹的夹具，为此，对零件图纸、零件加工及时效处理等方面都认真地进行了分析和研究。

图1-1 由图1-1可看出，?64mm的外圆对?60mm的内孔的同轴度，?64的外圆的圆度和表面质量以及内孔尺寸精度的加工是该薄壁零件最主要的加工难点。因为该零件刚性差、强度弱，在加工中极易变形，表面质量、垂直度及同轴度难以保证。镗削内孔时应一次装夹中加工出来，以保证该零件的尺寸精度。针对薄壁零件壁薄、刚性差、易变形的特点，可设计该薄壁零件专用夹具装夹，以保证零件的尺寸精度和形位公差达到图纸技术要求。这些加工难点的存在，使得加工过程中刀具选择、加工工艺路线安排、工艺装夹方式确定等对于该零件是否合格非常关键。

薄壁零件的加工方法与实例分析

薄壁零件的加工方法与实例分析发表时间：2018-10-19T09:34:07.710Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：杨靓赵在柱王小伟[导读] 摘要：在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15，所以装夹非常的困难，非常容易出现震动和热变形的情况，零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。 (中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066) 摘要：在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15，所以装夹非常的困难，非常容易出现震动和热变形的情况，零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。讨论了薄壁零件的加工办法，并对实际加工工艺进行了分析。装夹零件可以使用液性塑料定心夹具来进行，这样可以降低零件变形的概率，从而对薄壁零件的加工精度进行确定，并使薄壁零件满足最初的设计标准和使用要求。关键词：薄壁零件；加工；分析在现代五金制造行业薄壁零件得到了广泛使用，而防止变形是对薄壁零件进行车削加工过程中的关键，在实际车削过程中导致零件出现变形的主要原因有切削力度、夹紧力度、切削热、定位过程中产生误差以及加工零件弹性出现了变形等等，其中夹紧力度和切削力度是对零件加工精度影响最大的两个因素。由此可以看出对切削用量进行科学合理的选择、对刀具的几何角度进行科学确定以及减少对零件的切削力度和切削热的重要性，降低零件变形的有效方式就是对夹紧方法以及夹紧力度的大小进行改变。 1通过车削对薄壁零件进行加工 1.1加工方法 1.1.1提高辅助支承面对薄壁零件进行车削时的刚性以及减小变形可以通过辅助支承面来提升。 1.1.2对夹紧力方向和着力点进行改变夹紧力的方向应该选择在可以降低夹紧力的部位。例如套类的薄壁零件可以将纵向夹紧力改为横向夹紧力。而圆盘类的薄壁零件可以将横向夹紧力改为纵向夹紧力。当薄壁零件纵向和横向的刚性都比较差时，要保持夹紧力和切削力方向一致，这也是将小夹紧力改为大夹紧力的有效方法。支撑点的正对面和切削力部位周围应该是夹紧力的着力点，可降低发生变形的概率。 1.1.3夹紧力机构可以使均匀夹紧力机构替换局部夹紧力机构，可以选择大面软爪、扇形软爪以及开缝套筒和液性塑料定心夹具来进行，从而降低变形的发生概率。 1.1.4分离粗、精加工当对粗、精加工过程中使用同一种夹具的时候，由于粗加工的余量大，因此需要比较大的切削力度，更需要很大的夹紧力度。而精加工和粗加工正好相反，其余量小，切削深度也小，因此也不需要太大的夹紧力度。对夹紧装置的夹紧力度可以进行相应减小，从而可以减小由于夹紧力而导致的变形，并使加工精度得到提高。 1.1.5增添工艺加强筋在对薄壁零件进行加工时，可以对夹紧部位进行设计并铸造出工艺加强筋，从而减少夹紧变形的发生几率，在加工过程中提高精度。 1.2刀具选用在对薄壁零件进行车削加工时，刀具的主偏角一定要控制好，并且刃倾角要取正值，刀具的刀刃必须要打磨锋利，但是刃磨负倒棱的过程中力度一定要轻。在加工零件过程中通常取刀具前后角的最大值。 1.3切削用量选择刚性差、容易变形是薄壁零件主要特点，因此在车削过程中应该按照同种材料的切削深度和进给量来进行选择，取其最小值。在对车削速度取正常值的时候，薄壁零件的变形程度会受到所产生的切削温度的直接影响，在车削过程中必须要对冷却润滑液进行充分使用，以此来减少切削温度对薄壁零件加工精度所造成的影响。 2加工实例 2.1车削加工薄壁衬套及组合体液性塑料自动定心夹具组合件（图1），其主要有底座和衬套（图2）两组分组成，车削加工主要保证零件的精度。使用45号钢锻件作为底座毛坯，33-38为淬火洛氏硬度（HRC）。薄壁零件包括衬套在内，40Cr钢锻件为毛坯，38-42为淬火洛氏硬度（HRC）。图3展示的为衬套粗加工。

薄壁零件加工方法研究

薄壁零件加工方法研究【摘要】在实际生产加工中，薄壁零件由于其刚性差、易变形等特点，导致其尺寸精度、形位精度及表面质量难以得到保证，给加工增加了不少难度。本文对切削加工中常见问题进行分析，提出相应方案加以解决改善，并对几种新型的切削加工方法进行了简单介绍。【关键词】薄壁零件；加工变形；工艺措施；误差补偿；高速切削薄壁零件通常也叫薄壳零件，这类零件的壁厚和它的轴向或径向尺寸比较相差很悬殊，一般认为零件的壁厚与零件最大尺寸比值小于1/20时，就属于薄壁零件。由于这类零件具有重量轻，节省材料，结构紧凑，占空间位置少等特点，因此在机械、航空航天、船舶等很多领域中有较广泛的应用。当然这类零件的加工方法有多种，例如车削、冲压、焊接、滚压等，但对于一些截面比较复杂而尺寸精度和表面粗糙度要求又比较高的薄壁零件，经常采用车削的方法来加工，因此车床上车削加工薄壁零件是一种很重要很普遍的加工方法。在实际车削加工过程中，由于薄壁零件的毛坯刚性差、强度弱，所以容易发生变形，导致零件的几何精度、位置精度、表面质量等受到影响，易保证零件的加工质量，给车削加工带来一定的困难。因此如何提高薄壁零件的加工精度，减少加工变形，保证产品合格率是业界内越来越关心的话题。因此对薄壁零件切削过程中的常见问题及解决方法作如下讨论。 1.工件装夹不当产生变形薄壁零件在夹紧力的作用下容易产生变形，影响工件的尺寸精度和形状精度。车削时为了方便，常采用三爪自定心卡盘装夹工件，如图所示，用三爪自定心卡盘装夹薄壁圆柱零件外圆加工内孔时的示意图。当卡爪夹紧工件时，由于卡爪和工件外圆表面间的接触面太小，导致夹紧力分布不均匀，在夹紧力的作用下，工件与卡爪接触的部位产生弹性变形，使零件呈现出三棱形如图1。三棱形内孔经过车削加工为圆柱孔后，不松开卡爪测量孔的尺寸，完全能符合零件图所规定的尺寸要求如图2。但由于内孔的加工是在工件已产生弹性变形的状态下车出来的，加工完毕松开卡爪后，卸下的工件外圆因弹性变形恢复成圆形，而已加工出的圆柱孔则变成三棱形，如图3所示。同理用一般三爪卡盘的卡爪涨紧薄壁件的内孔加工外圆表面时，也会出现类似的变形情况。为避免出现这种情况，可用措施如下： 1.1采用开口过渡环根据工件的外径做一个开口过渡环，将其装配在工件在外面，三爪卡盘直接

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍

高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍机械制造行业中，经常遇到圆环薄壁型金属零件，此类零件壁厚很薄（2～8mm）、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大（300～800mm）、结构复杂、刚性差，装夹起来非常不便，极易弄伤零件表面，因此，制造难度很大，一次制造合格率很低，即使采用先进的数控车床等设备，在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。为此，对国内外现有的加工方法进行举例分析，并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。 1 国内外现有的加工方法与不足 1.1 国内的加工方法与不足如加工一种圆环薄壁型零件，其外圆公差0.06mm，同轴度要求0.1mm，零件最薄处壁厚仅2.25mm，外圆尺寸达500mm，外圆表面上还有多处斜槽，国内常见的加工方法是：数控车床三爪卡盘装夹并进行校正，然后分别精车外圆和内孔；但精车外圆和内孔时，工件因材料内应力变化而容易产生变形，产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差，却又无法返修，超差较多的只能直接报废。另外，加工外圆和内孔后，还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔，此时，产品外形已经精加工到位，外圆面不能过度受力，不能使用软爪校正，任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。因此，现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高，同时，加工成品率又较低，导致要么产品产量上不去，要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。 1.2 国外的加工方法与不足国外目前的做法有的是通过提高原材料质量，包括锻造、热处理等性能参数，从而改善材料稳定性，降低加工变形性；或通过增加零件的加工工序，即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后，然后加工其他槽、孔等局部结构，最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量

薄壁工件加工的因素及方法

摘要：薄壁零件已广泛地应用在各种机械设备中，因为它结构紧凑，质量轻，主要是用来支撑轴上的零件及起导向作用的，此种零件刚性低、强度弱、产生振动大量的切削热，加工中易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。针对以上问题，文章提出从薄壁件加工工序安排、刀具的几何参数、切削用量的选用及装夹工艺方面进行优化。关键词：薄壁件工件精度加工优化一、影响薄壁件加工因素 1.工件薄壁，在夹紧力的作用下易变形，从而影响工件的尺寸精度和形状度。 2.在加工中产生切削热引起薄壁件热变形，影响尺寸精度。 3.在切削背向力的作用下，易产生振动和变形，影响工件尺寸精度、表面粗糙度及形位精度。二、减少薄壁工件变形的方法 1.采用粗精车分序加工：在粗车时考虑到切削余量较大和提高加工效率，相应的夹紧力稍大些。精车前适当释放卡爪，消除粗车时因切削力过的引起的变形，精车时夹紧力可稍小些，加工完成。 2.刀具的几何参数：刀具参数的合理选择是反映切削过程中多因素综合效果的重要标志。切削角度、刃口的形状在切削中都是相互影响的，侧重于保持刀刃的锋利和切削过程的稳定，从而减小切削力，应选较大的前角，较小的刀尖角。从减小振动方面应采用较小的刀具后角增大刀具后面与工件的接触面积，达到消振的目的。 3.精车薄壁工件时，要求刀柄的刚度高，车刀的修光刃不宜过长（一般取0.15mm―0.3mm），刃口要锋利。 4.切削用量的选择：切削力与背吃刀量、切削速度、进给量密切相关，当背吃刀量和进给量同时加大，切削力就大，工件变形也大；减少背吃刀量、增大进给量（0.6-0.8mm/r），切削力虽然有所下降，但工件的表面残余面积大，粗糙度增加，同时导致零件变形。一般粗加工时背吃刀量和进给量可以大些，精加工时背吃刀量在0.3―0.5mm左右，进给量应在0.15mm/min左右，精车时选用高的切削速度，三者要选用合适，可以提高加工精度。 5.装夹工艺的选择：使用开缝套筒或特制的软爪，增大装夹时的接触面积，使夹紧力均布在薄壁工件上，从而减少夹紧产生的变形。在切削时浇注充分的切削液，是防止和减少薄壁工件变形的有效方法。使用吸振材料，用软橡胶管、棉纱、泡沫等填充或包裹薄壁工件，能起到减少振动和消除噪声的作用，也可填充低熔点物质的方法车削薄壁套，减少工件的变形。另外，车床的间隙调整到合适的程度也是提高机床刚性的重要手段。 [加工实例] 图1所示为我校企合作单位一薄壁工件，采用设备是沈阳数控机床配备广州数控系统gsk980ta的数控机床。为能提高零件合格率，我们改进了工装，优化了刀具的几何参数和切削用量，保证了工件质量。件1为内孔尺寸加工完成外圆待加工的工件，左端为卡盘夹持的部位，直径100mm，长度50mm，件2为开口的锥度涨胎，锥度比为1：30，件3为芯轴，相同的锥度，利用螺纹的锁紧使件2锥度开口处与工件充分接触，使工件在夹具能够良好的定位和传递切削力，既防止了振动，又有利于切削加工，在件2和件3配合面处涂抹润滑油有利于拆卸。 [刀具和切削参数] 外圆粗精车均用主偏角93度，刀尖角55度的机夹车刀，刚性强，减少振动，红硬性好，耐磨损，无需刃磨刀具。外圆粗车主轴转速为800-900r/min-左右，进给速度f100-f120，预留精车余量0.3mm

薄壁零件的加工

制造业信总化仿一／瑶簟ＩＣＡＤＩＣＡＭＩＣＡＥＩＣＡＰＰ■■—■■——■——●——■■■■■—■——●——■■■—■■——■● 薄壁零件的加工李铁钢（沈阳工程学院机械工程系，沈阳１１０１３６）摘要：分析了压力圆顶的腹板组件零件特点，制定出可行的工艺方案，提出利用曲面真空铣夹定位进行数控加工的方法，论述了夹具制造和零件ａｎＴ的典型问题，经过生产证明了／ＪＩＴＴ艺方案的正确性。关键词：曲面薄壁零件：数控加工：曲面真空铣夹中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１００２—２３３３（２００８）１１—０１０８—０３１工艺方案规划某型产品零件压力圆顶腹板组件１４８Ａ２２８１一ｌ一７是一个薄壁曲面型的腹板，如图ｌ所示，外廓尺寸为１６５０ｍｍｘ１３５０ｍｍ，厚度为０．８ｒａｍ的铝合金，材料牌号为：２０２４一Ｔ２，每个零件上面有３００个左右的４，２．４的装配导孑Ｌ，个别零件有开口。此项零件装配后的压力圆顶要求能够承受一定的压力，不允许漏气。从总体上来说，此零件为钣金类零件，零件必须先利用蒙皮拉伸机拉伸成型，周边带加工余量，而后铣切周边，钻装配导孔，铣开口。其对外型的加工，有３种工艺方式，（１）由钣金生产部门划零件外缘线，按线铣切周边，此方法缺点是加工精度低，不能保证加工精度要求。（２）各制造一套钻模板，钻模板上制有装配导孔和开口，按钻模板铣外型、钻孔，此方案缺点是需要制造７套钻模，钻模的形状复杂，设计制造周期长，并且外型的制造精度较划线铣切有所提高，但仍然不能满足加工要求。据装配专家言外型处易产生微裂纹，产品在历史上曾经发生过因腹板边缘断裂而发生事故的情况。（３）数控加工外型及导孔和开口，加Ｔ精度高。分析此类零件的结构特点，为薄壁的钣金拉伸零件，要想数控加工，必须首先解决零件的定位问题。零件平面尺寸大、厚度薄、刚性差，定位装夹困难，采取全型面和２一咖５．２定位孔定位，利用真空夹具吸附配合压板装夹零件，５坐标联动加工数控铣外型和钻孔及铣开口。压力圆顶为一回转型面，由此７项零件组成，利用“成组技术”分析知，零件外廓大小相差不多，零件型面为在一个回转体表面上，可以利用一个真空铣夹制造，外廓按零件的最大外廓设计。零件在ＣＡＴＩＡ软件中按照产品的绝对坐标系建模，可以进行图形变换操作。２真空铣夹设计与制造此零件能否正确进行数控加工，真空铣夹的设计致关重要。以前我们用过真空吸附加工过平板类的零件，对曲面类零件的加工这还是第一次。夹具的设计与工艺方１０８Ｉ机械工程师２００８年第１１期案是密不可分的，此７项零件共用一套夹具，经过分析１４８Ａ２２８１－７为最大的零件。因夹具复杂，故将夹具也采用ＣＡＴＩＡ进行设计，便于数控制造。为减少坐标变换，夹具坐标系以１４８Ａ２２８１—７的坐标系设计。此组件外廓由４种形式组成，在三维数据中各自以其空间安放位置存放，现将其Ｍｅｒｇｅ到一个模型中，以回转轴为中心，各自定义一个旋转变换，将其旋转到一７的位置，使所有的７项零件紧邻的两侧边缘重合，那么另一侧边缘将有４种不同的形式。为便于零件在夹具上的定位，在此７项零件上制出２一咖５．２的定位孔，此定位孔在一７的零件上给出，铣夹和拉形模及零件上一致，零件拉伸成型后由钣金生产车间制出。零件壁薄，加工外形中外侧部分易上翘和卷起，影响加工，在加工前将７项毛料以最大的状态留余量，四周用压板压紧，如图２所示，真空独立吸附，使在外型加工完毕后，外侧的毛料仍能够吸附在夹具上。在拉伸型胎上划有零件的毛料线，便于钣金生产车间拉形后切割余量。各项零件的内部密封区由若干个小的密封区所组成，各密封区应躲避开７项零件的开口及导孔处。为有效吸附，总管路由４条管路组成，分片抽气。为便于对刀找正，设置一对刀块。真空铣夹制造关键部位采用数控加工，从结构卜看．上表面形状复杂，具有密封槽、定位孔和抽气孔，厚度较厚，不可能采用拉伸成型后加工，必须采用铸造毛坯，先粗加工上下型面，而后将骨架焊接后，再精加工曲面定位上表面、密封槽、定位孑Ｌ和抽气孔等。粗加工与夹具贴合的型面时，可以将公差取大一些，本工装取行　万方数据

薄壁套类零件的加工设计

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

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

薄壁类零件加工方法及优化

薄壁类零件加工方法及优化摘要：由于薄壁类零件自身的结构特点，保证其加工精度一直是加工生产过程中的一个难点。针对这一问题，在此分析了其加工精度的影响因素，对薄壁零件的加工进行了分析，选择合理的工艺工序路线，完成了对薄壁零件的数控加工工艺的优化。【关键词】薄壁类零件加工精度工艺分析 Abstract：Due to the structure characteristics of the thin-wall parts themselves，ensure the machining accuracy has been a difficult point in the process of production. In order to solve this problem，here analyses the factors that influence the machining precision，Analyses the thin-walled parts processing，To select the reasonable technological process route，Completed the optimization of thin-walled parts of NC machining process. Key words：Thin-walled parts；machining precision；process analysis 引言薄壁类零件重量轻、节约材料、结构紧凑等优点，所以它在现代工业设备中被广泛应用。随着科学技术的发展，被加工零件变得越来越轻巧。由于这类零件质量轻、用料少、结构紧凑，在机械产品中越来越被重视，应用也越来越广泛。但薄壁零件的刚性较差，在切削力的作用下，容易引起热变形和产生振动变形，影响到工件的精度和表面粗糙度，加工质量不易保证，因而其加工成了行业内的棘手问题。本文就薄壁零件车削加工中常出现的问题、解决办法以及加工工艺进行了一些探讨。 1.薄壁零件车削加工分析车削薄壁零件的主要问题是壁薄和易变形，而产生变形的主要因素是切削力、夹紧力、切削热和残余应力。所以其加工难点就是如何防止和减小工件的变形，可以通过一下几种方法有效改善加工变形。 1.1优化装夹方案传统的三爪自定心卡盘装卡时，由于夹紧力的作用零件会发生变形，导致加工余量出现不均匀，当加工完成后，松开卡盘，零件由于弹性恢复又会变形，两次变形就会使加工精度很难保证。针对装夹，可采用扇形软卡爪装夹、芯轴装夹、开口套装夹、真空吸附夹具

浅析薄壁零件的加工工艺

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