浅析如何应对薄壁类零件加工过程中出现的变形

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1、浅析如何应对薄壁类零件加工过程中出现的变形：本文通过在实际生产过程中，经常会遇到加工各种不同类型的薄壁零件，在加工过程容易变形，对其内在外在引起变形的根源进行分析，经过实践如何在加工薄壁类零件时防止其变形，从而达到零件图纸要求，达到各项技术指标和稳定性要求的处理方法。　　关键词：零件变形原因加工工艺要求解决方法　　　　薄壁零件在各种机械设备中广泛地应用，因为它具有重量轻，成本低，结构紧凑等特点。但由于薄壁零件刚性差，强度弱，给加工带来了各种技术上棘手问题。为此对薄壁零件加工过程的各种变形原因进行材质和技术分析，为提高机械生产效率提供了实际性的理论依据。　　一．薄壁类零件易变形的原

2、因分析　　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。其变形原因可分为两大类：1.内应力塑性比容变形：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。2.人为造成的变形：加工薄壁零件由于人为造成变形的原因是多种的，工装方法不正确，装夹工件夹紧力不均匀，压紧力点不等，随意敲打工件，切削用量过大产生切削振动及工件整体和局部产生不同的温度等都是人为造成工件整体和局部变形的主要原因。　　二.薄壁零件课题的选择　　薄壁零件加工

3、是多种类型，在本文中选择了在工厂时加工薄壁零件其中一批数量大精度要求高的薄壁零件(图1)加工进行论述。　　（一）加工工艺　　1．粗加工(刀片材料YT15)　　(1).用三爪卡盘夹持毛坯一端，粗车外圆基准面加工车至径为φ62mm，同时车端面，保证端面与外径基面垂直。(2)调头夹特φ62mm外圆，找正，车端面，长度尺寸留余量1mm。(3)粗车内孔尺寸至φ48mm，并均匀松开卡爪把工件取下。　　2．内孔夹具　　(1)开缝套(精车内孔夹具):为了避免常规工艺装夹，工件强度弱、刚性差、受力点面积小，夹紧力不均匀造成工件变形，选择了开缝套装夹，使受力面增大，工件不易变形。对保证精度，提高生产

4、效率起到重要作用。　　(2)工装示意图:把已经加工好的开缝套，套在已加工好的外圆基准面上，用三爪把开缝套与工件一起进行夹紧。如图3　　3．内孔精加工刀具(YT30):用开缝套夹紧工件后，根据内孔尺寸选择合理的内孔刀杆(图4)增大刀杆的强度进行内孔半精车和精车　　选用好刀杆后，选择合理的内孔刀头角度，进行精加工。如图5内孔刀角度图　　4．外圆夹具　　(1)定位心轴(精车外圆夹具):按常规加工外圆，由于内腔空壁容易装夹变形，车削振动，　　无法保证质量。所以车外圆时，我们采用了自制内孔定位心轴来保证工件的质量和形位误差。如图６　　前角为50°，使刀口锋利，减小了刀具受挤压，减小了车削时

5、的阻力和切削时产生的热量。后角为15°，减小刀具后端与表面的接触面，使刀具与工件保持点接触，避免因磨擦而发热，主偏角95°，。副偏角16°，主要减小工件与刀具之间的磨擦，使切削时阻力小而轻快，切削槽一般为2～2.5mm为宜，磨刀时注意刃口的锋利。　　切削用量选择：Ｖc=100～110m/min，f=0.1～0.2mm，ap=0.1～0.3mm。　　（二）加工中其他的几点要求　　1．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

6、引起的变形。　　2．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。　　3．切削用量的要求：薄壁零件车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。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。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0.2—0.5mm，进给量一般在0.1—0.2mm/r，甚至更

7、小，切削速度6—120m/min，精车时用尽量高的切削速度，但不易过高　　4．切削液的要求：用高速钢刀具粗加工时，以水溶液冷却，主要降低切削温度；精加工时，中、低速精加工时，选用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液，主要改善已加工表面的质量和提高刀具使用寿命硬质合金刀具，粗加工时，可以不用切削液，必要时也可以采用低浓度的乳化液或水溶液，但必须连续地、充分地浇注；精加工时采用的切削液与粗加工时基本相同，但应适当提高其润滑性能在车削过程中充分使用切削液不仅减小了切削力，刀具的耐