如何提高薄壁零件加工精度探讨

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1、....关于薄壁套筒零件加工方法的探讨单位：富阳市江南自动化仪表阀门厂姓名：华红平指导老师：章建海富阳市现代技术培训学校........摘要　本文通过对调节阀内某薄壁类零件易变形的根源进行分析，提出了如何加工薄壁类零件防止其变形，达到稳定性好的综合处理方法，最终来提高其加工精度的目的。前言因为具有重量轻、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。如何提高薄壁零件的加工精度将是业界越来越关心的话题。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车削

2、的方式进行加工，为此要对工件的装夹、切削用量的选择等方面进行试验，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。　　1　薄壁类零件易变形的机理　　在生产实践中，薄壁类零件易变形的表现形式是多种多样的，有受力变形(因工件壁薄，在夹紧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，如图1所示)、受热变形(因工件较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制)、振动变形(在切削力特别是径向切削力的作用下，很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)等。但就其产生的机理来说，可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类。

3、　　1.1　内应力塑性变形图1夹紧力的影响　　薄壁类零件热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性等，都会引起内应力的作用，在零件一定塑性条件的配合下，就会产生内应力塑性变形。按应力产生的根源和表现特征的不同，分为热应力塑性变形和组织应力塑性变形。在AC1温度下方加热急冷产生变形，可获得纯热应力变形，而单纯的组织应力变形却是不可能的。组织应力变形与钢的淬透性、零件截面尺寸、钢的Ms点高低、淬火介质及冷却方法有密切的关系。1.2　比容变形........薄壁类零件在热处理过程中，各种相结构的组织比容不同，在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。在生产实践的一定条件下，采用相应的热

4、处理工艺方法，可获得比较单纯的比容变形。其特点是没有明显的方向性，如果零件的组织结构均匀，比容变形表现在各个方向上是相同的，比容变形不会因热处理次数增加而不断改变零件的体积和尺寸。　　2　加工工艺的要求　　2.1　粗加工、精加工分开　　对加工精度要求较高的薄壁类零件，应把粗加工、半精加工、精加工分开进行。粗、半精、精加工分开，可避免因粗加工引起的各种变形，包括粗加工时，夹紧力引起的弹性变形、切削热引起的热变形以及粗加工后内应力重新分布引起的变形。其目的是为了保持零件的精度及稳定性。另外，粗、精加工分开，机床设备也可得到合理的使用，即粗加工机床可以充分发挥其效率，精加工机床可长期保

5、持机床的精度和维持使用寿命。　　2.2　粗、精加工之间增加去应力工序　　内应力是引起零件变形的主要因素，为了防止零件的变形，除应严格地进行材料的热处理，使工件具有较好的组织外，在粗加工、精加工之间，最好增加一道去应力工序，以最大限度的消除工件内部的应力。去应力后的工件在随后的精加工中能够较好地保证零件的形状和尺寸要求。　　3　加工过程中对刀具、切削用量、切削液、装夹方式的要求........　　3.1　刀具的要求　　精加工时要求刀具锋利，一方面可减少刀具与工件的摩擦，另一方面可提高刀具切削工件时的散热能力，从而减少工件上残余的内应力。例如在铣削薄壁类零件的大平面时，我们使用了单刃

6、铣削法，刀具参数选取了较大的主偏角Kr=75°-93°和较大的前角γo≤30°，目的就是为了减少切削抗力Fy的作用。由于这种刀具切削轻快，减少了薄壁类零件的变形，在车间得到广泛的应用。　　3.2　切削用量的要求　　采用合理的切削用量是保证零件精度的关键因素。在加工精度要求较高的薄壁类零件时，一般采取对称加工，使相对的两面产生的应力均衡，达到一个稳定状态，加工后工件平整。但当某一工序采取较大的吃刀量时，由于拉应力、压应力失去平衡，工件便会产生变形。　　3.3　切削液的要求　　切削液主要用来减少切削过程中的摩擦和降低切削温度。合理使用切削液对提高刀具的耐用度和加工表面质量、加工精度具

7、有重要作用。因此，在加工中为防止零件变形必须合理使用充分的切削液。　　3.4　装夹的要求　　由于薄壁类零件的形状和结构的多样性以及本身具有刚度低的特点，装夹时施力的作用点不同，产生的变形就不同。大量实践证明，增大工件与夹具的接触面积或轴向夹紧，可有效降低零件装夹时的变形。如在铣削加工薄壁件时，大量使用弹性压板，目的就是增加接触零件的受力面积；在车削薄壁套的内径及外圆时，无论是采用简单的开口过渡环，还是使用弹性芯轴、液体塑料夹具等，均采用的是增大工件装夹时的接触面积。这种方法有利于