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1、数控车加工薄壁组合零件工艺分析与加工方案摘要：在数控车加工过程屮，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、车刀儿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，可能产生以下现象。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
2、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而了，这种现象称之为等直径变形。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。对丁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，会对英尺寸精度产生极大影响，冇时茯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，
3、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，一方而夹紧变形小，另一方而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氏（一般取0.2-0.3mm）,刃口要锋利。2.3增加装夹接触而如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。使接触而增大，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应釆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
4、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儿根工艺肋，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（（p160mm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。
5、，Kr=5°o（O二14。〜16。，a01=15°,丫。适当增大,刀具材料为YW1硬质合金。3.2内孔精车刀Kr=60°,Kr仁30。，Y0=35°a0=14°〜16。，a01=6°〜8。，入s二5〜6°,刀具材料为YW1硬质合金。3.3精加工车削参数Vc=160mm/min,f=0.1mm/r,ap=0.2〜0.4mm。通过以上分析，本例的薄壁工件可采用悬臂装加的方式进行加工。4加工薄壁件难点分析本例工件除了加工薄壁件的难点外，述有加工内凹半圆？外凸半圆以及T型槽的加工难点。对于内凹半圆，采用R3的圆弧形车刀进行加工；对于外凸半
6、员
7、,则釆用
8、外切槽刀进行加工；对于T形槽，则采用35。菱形刀片机夹式车刀进行加工，其主偏角取93°,副偏角取52。。5薄壁组合件加工方案本例加工薄壁组合工件如图8所示，加工方案如K：5.1加工件3右侧内外轮廓如图5所示，注意先加工外轮廓，再加工外轮廓，保证（p58,中52外圆尺寸,同时保证中48,（p23内孔和内锥孔的精度要求。5.2掉头装夹，以（p23内孔表而作为校正而进行校正，加工件3左侧外轮廓及内锥孔，保证各项精度要求。5.3加工件2左侧内孔及外圆台阶如图6所示，保证（p70外圆尺寸，同时保证（p48,中58内孔和M56x2-6H内螺纹的精度要求，用
9、件3与Z螺纹旋和，保证配合精度要求。5.4拆除件2,加工件1左侧内外轮廓如图7所示，先加工外轮廓再加工内轮廓,注意薄壁件的悬臂加工以及外凸半圆和内凹半圆的加工刀具及加工方式。5.5掉头采用一夹一顶的方式装夹件1,加工件1右侧外轮廓，保证（p58,（p48,（p23,（p16的外圆尺寸及M56x2・6g的外螺纹尺寸的精度耍求。5.6不拆除件1,用螺纹连接方式安装件2,加工件2外轮廓，保证（p80外圆及T形槽的齐项精度耍求。5.7拆卜•件1,以件2的。80的外圆作为装夹表面，校正048内轮廓后加工件2左侧内轮廓，保证＜D58内孔和M56x2-6H内
10、螺纹的精度要求,用件3和件1与Z试配，保证配合精度要求；如图8所示。5.8拆下工件，去毛倒棱，进行工件组合并进行自检。本例的关键是进行合理的工艺分析，
