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薄壁类零件的车削工艺分析

薄壁类零件的车削工艺分析

段立波

一.引言

薄壁类零件指的是零件壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较,相差悬殊,一般为几十倍甚至上百倍的金属材料的零件,具有节省材料、结构简单等特点。薄壁类零件已广泛地应用于各类石油机械部件。但是薄壁类零件的车削加工是比较棘手的,具体的原因是因为薄壁类零件自身刚性差、强度弱,在车削加工中极容易变形,很难保证零件的加工质量。如何提高薄壁类零件的加工精度是机械加工行业关心的话题。

二.薄壁类零件车削过程中常出现的问题、原因及解决办法

我们在车削加工过程中,经常会碰到一些薄壁零件的加工。如轴套薄壁件(图1),环类薄壁件(图2),盘类薄壁件(图3)。本文详细分析了薄壁类零件的加工特点、防止变形的装夹方法、车刀材料、切削参数的选择及车刀几何角度。进行了大量的实验,为以后更好地加工薄壁类零件,保证加工质量,提供了理论依据。

图1轴套薄壁件

图2环类薄壁件

图3盘类薄壁件

1.薄壁类零件的加工特点

因零件壁薄,在使用通用夹具装夹时,在夹压力的作用下极易产生变形,而夹紧力不够零件又容易松动,从而影响零件的尺寸精度和形状精度。

如图4所示,当采用三爪卡盘夹紧零件时,在夹紧力的作用下,零件会微微变成三角形,车削后得到的是一个圆柱体。但松开卡爪,取下零件后,由于零件弹性,又恢复成弧形三角形。这时若用千分尺测量时,各个方向直径相同,但零件已变形不是圆柱体了,这种变形现象我们称之为等直径变形。

图4三爪卡盘装夹

因零件较薄,加工时的切削发热会引起零件变形,从而使零件尺寸难以控制。对于膨胀系数较大的金属薄壁零件,如在一次安装中连续完成半精车和精车,由切削热引起零件的热变

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