扇形类薄壁零件的加工

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1、扇形类薄壁零件的加工　　摘要：在当今社会，薄壁零件越来越被广泛应用。它质量轻，节约材料，适合当代市场的需求。但薄壁零件难以加工，因为加工时它刚性差，强度不高，极其容易产生变形，这样会产生很多的精度误差，以及不能保证加工质量。本案例结合教学实践中的实例设计出加工方案，可能会为更好的加工薄壁提供了依据和借鉴。　　关键词：薄壁；切削三要素；加工精度；工艺分析　　一、图样分析　　薄壁零件是指孔径与壁厚之比值为20左右，如图所示的薄壁零件，采用设备为华中GSVM6540A加工中心。　　1.工件特点分析　　从零件图样要求和材料来看，加工难度有两点：

2、　　（1）因为是薄壁零件，平面范围广。机械加工系统在实际加工中并不是一个刚性系统，而是由工件、刀具、机床设备所组成弹塑性体，整个加工系统在力、扭矩、温度的影响下都会产生不同程度的变形。此薄壁有仅1mm的厚度，深度有6mm，材料为45#钢，切削力大会产生塑性变形和热变形。所以要考虑装夹和切削力因素。5　　（2）因为加工精度难以保证。在加工材料和刀具参数已经确定的情况下，切削参数的选择，对于薄壁零件在加工中带来直接的影响。加工时机床的振动和外部原因会产生振纹，影响加工表面。所以合理选用刀具和合理运用切削三要素。　　2.夹具设计　　夹具的选择

3、直接影响了工件是否产生变形，注意它的夹紧配合，所用的平口虎钳加垫块可以解决此系列问题。　　3.刀具的合理选择　　加工刀具一定要粗精加工分开，合理运用切削三要素。　　4.加工步骤　　（1）10mm和16mm的连凸台　　（2）薄壁铣削（外）　　（3）薄壁铣削（内）　　（4）10mm的通孔　　（5）薄壁铣削（内）　　5.注意事项　　（1）工件夹紧　　（2）切削力　　（3）加冷却液　　（4）文明生产　　薄壁零件加工特点　　薄壁零件有节约材料，结构紧凑，重量轻等特点。但刚性差，强度弱，加工容易变形，加工质量难以保证。　　读看零件图　　1.分析图样

4、、确定加工工艺过程5　　2.数值计算　　3.编写零件加工程序单　　4.制备控制介质　　5.程序校验与首次试切　　6.输入数控机床　　二、工艺分析　　1.工艺准备　　材料为110×90×20mm的45#钢，先选用盘铣刀备料，没有盘铣刀可用10mm的平底刀铣去周边多余的毛坯，周边毛坯没精度要求，可直接精加工到100×80mm，保证尺寸。　　2.加工工艺　　加工设备：华中GSVM6540A加工中心　　加工刀具：10mm的键槽高速钢铣刀（粗，精分开）　　夹具：非回转平口虎钳（加垫块）　　3.加工工艺卡：　　Vc=πdn/1000，Vc一般为18

5、～25m/min，求主轴转速n。　　F=fz×Z×n，Z为铣刀齿数，fz一般为0.1mm/r，求进给量F。铣削过程中，合理使用切削液非常重要，切削液有保护刀具寿命和冷却工件作用。　　4.工艺分析5　　薄壁零件分别由凸台、薄壁、通孔组成，薄壁零件的加工原则是先粗后精，先凸后凹。首先加工内部凸台，再加工外部轮廓，这样可以留有内部加工余量。由于壁厚比较薄，深度较深，在加工薄壁时要考虑切削用量不要太大，为了保证精度，先从外壁进行加工并留有相应的加工余量。由于零件太薄只有1mm的厚度，深度有6mm的深度，对尺寸精度有较高的要求，所以我们可以采用分

6、层铣削加工。　　三、薄壁零件加工的程序　　此过程先进行粗加工，除去多余的材料但一定要留有余量，不能一次性加工到所要的精度，加工外轮廓也要留有深度余量，来保证不产生让刀现象。之后再换刀调整转速和进给倍率进行精加工，注意精加工一定要先精加工内轮廓后精加工外轮廓，要是相反的话会导致加工质量问题以及工件的变形，最后不易配合。先用9.8mm的麻花钻钻孔，来定中心。再用10的铰刀铰孔。由于是通孔，铰孔之前需镗孔，镗孔需调。这些步骤之前要留有相应的余量来精加工，也需要合理利用切削液。　　粗加工完成之后，通过调整转速和进给倍率来进行精加工。精加工时要不

7、停的配合凸件，以达到最佳配合效果。但不能用力过大或硬性配合。　　结束语　　以上所述在零件切削前分析零件工艺性，以制定较合理的工艺过程和操作方法，切削中，以减少切削力，控制变形，保证加工精度，通过改变切削参数，合理选用刀具材料和切削液，提高工艺系统的刚度，还有应用一些弥补方法，来达到薄壁零件的精度要求。　　参考文献　　[1]《数控铣工技师技能训练》徐国权.主编.中国劳动社会保障出版社2015.04.5　　[2]《金属切削原理与刀具》陆剑中、孙家宁.主编.机械工艺出版社2015.08.5