如何加工薄壁零件
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『貳』 薄壁零件加工時注意事項
摘要:針對影響加工薄壁零件精度不高等因素,分析了如何提高薄壁零件的加工精度,給出解決問題的具體方法。
關鍵詞:薄壁零件 加工 精度
1 前言
薄壁零件已日益廣泛地應用在各工業部門,因為它具有重量輕,節約材料,結構緊湊等特點。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的問題,原因是薄壁零件剛性差,強度弱,在加工中極容易變形,使零件的形位誤差增大,不易保證零件的加工質量。對於批量大的生產,我們可利用數控車床高加工精度及高生產效率的特點,並充分地考慮工藝問題對零件加工質量的影響,為此對工件的裝夾、刀具幾何參數、程序的編制等方面進行試驗,有效地克服薄壁零件加工過程中出現的變形,保證了加工精度,為今後更好的加工薄壁零件提供了好的依據及借鑒。
2 影響薄壁零件加工精度的因素
(1)易受力變形:因工件壁薄,在夾緊力的作用下
容易產生變形,從而影響工件的尺寸精度和形
狀精度;
(2)易受熱變形:因工件較薄,切削熱會引起工件熱變形,使工件尺寸難於控制;
(3)易振動變形:在切削力(特別是徑向切削力)
的作用下,容易產生振動和變形,影響工件的
尺寸精度、形狀、位置精度和表面粗糙度。
3 如何提高薄壁零件的加工精度
圖2所示的薄壁零件,是我校用數控車床對外加工產品中難度較大的零件,為了提高產品的合格率,我們從工件的裝夾、刀具幾何參數、程序的編制等方面進行綜合考慮,實踐證明,有效提高了零件的精度,保證了產品的質量。
3.1 分析工件特點
從零件圖樣要求及材料來看,加工此零件的難度主要有兩點:
(1)主要因為是薄壁零件,螺紋部分厚度僅有4mm,材料為45號鋼,批量較大,既要考慮如何保證工件在加工時的定位精度,又要考慮裝夾方便、可靠,而我們通常都是用三爪卡盤夾持外圓或撐內孔的裝夾方法來加工,但此零件較薄,車削受力點與加緊力作用點相對較遠,還需車削M24螺紋,受力很大,剛性不足,容易引起晃動,因此要充分考慮如何裝夾定位的問題。
(2) 螺紋加工部分厚度只有4mm,而且精度要求較高。
目前廣州數控系統GSK980T螺紋編程指令有G32、G92、G76。G32是簡單螺紋切削,顯然不適合; G92螺紋切削循環採用直進式進刀方式,如圖3所示,刀具兩側刃同時切削工件,切削力較大,而且排削困難,因此在切削時,兩切削刃容易磨損。在切削螺距較大的螺紋時,由於切削深度較大,刀刃磨損較快,從而造成螺紋中徑產生誤差。但由於其加工的牙形精度較高;G76螺紋切削循環採用斜進式進刀方式,如圖4所示,單側刀刃切削工件,刀刃容易損傷和磨損,但加工的螺紋面不直,刀尖角發生變化,而造成牙形精度較差。
從以上對比可以看出,只簡單利用一個指令進行車削螺紋是不夠完善的,採用G92、G76混用進行編程,即先用G76進行螺紋粗加工,再用G92進精加工,在薄壁螺紋加工中,將有兩大優點:一方面可以避免因切削量大而產生薄壁變形,另一方面能夠保證螺紋加工工的精度。
G92直進式加工
G76斜進式加工
3.2 優化夾具設計
由於工件較薄,剛性較差,如果採用常規方法裝夾工件及切削加工,將會受到軸向切削力和熱變形的影響,工件會出現彎曲變形,很難達到技術要求。因此,需要設計出一套適合上面零件的專用夾具。
對夾具結構說明:
(1) 件1為夾具主體,材料為45號鋼,左端被夾持直徑為80mm,可用來夾持工件的內孔直徑范圍為20-30mm;
(2) 件2為拉桿,材料為45號鋼,直徑為21毫米,剛好與薄片工件上的Φ21孔對應配合,使工件在夾具中定位及傳遞切削力;
(3) 件3為已加工完左端面和內孔的工件,裝夾的時候注意工件與夾具體1的軸向夾緊配合。
(4) 小溝槽的作用:在工件調頭裝夾後,為方便控制總長而設計,尺寸為5*2mm。
3.3 合理選擇刀具
(1) 內鏜孔刀採用機夾刀,縮短換刀時間,無需刃磨刀具,具有較好的剛性,能減少振動變形和防止產生振紋;
(2) 外圓粗、精車均選用硬質合金90°車刀;
(3) 螺紋刀選用機夾刀,刀尖角度標准,磨損時易於更換。
3.4 分析工藝過程
3.4.1加工步驟
(1) 裝夾毛坯15mm長,平端面至加工要求;
(2) 用Φ18鑽頭鑽通孔,粗、精加工Φ21通孔;
(3) 粗、精加工Φ48外圓,加工長度大於3mm至尺寸要求;
(4) 調頭,利用夾具如圖2所示裝夾,控制總長尺寸35mm平端面;
(5) 加工螺紋外圓尺寸至Φ23.805;
(6) 利用G76、G92混合編程進行螺紋加工;
(7) 拆卸工件,完成加工。
3.4.2切削用量
(1) 內孔粗車時,主軸轉速每分鍾500~600轉,進給速度F100~F150,留精車餘量0.2~0.3mm。
(2) 內孔精車時,主軸轉速每分鍾1100~1200轉,為取得較好的表面粗糙度選用較低的進給速度F30~F45,採用一次走刀加工完成。
(3) 外圓粗車時,主軸轉速每分鍾1100~1200轉,進給速度F100~F150,留精車餘量0.3~0.5mm。
(4) 外圓精車時,主軸轉速每分鍾1100~1200轉,進給速度F30~F45,採用一次走刀加工完成。
3.5 科學編製程序 (數控系統採用GSK980T)
程序內容
程序說明
%1234
G00 X200 Z50
定位至起刀點
S1 M3
啟動主軸,轉速560轉/分
T0101
調用1#鏜孔刀
G00 X16 Z5
定位至(16,5)
G71 U0.8 R0.3
G71外圓車削循環,
對內孔Φ21進行粗加工
G71 P1 Q2 U-0.5 W0 F100
N1 G0 X21.4
G1 Z0 F40
X21 Z-0.2
N2 Z-37
G0 X200 Z50 M5
回至起刀點,主軸停止
M0
程序停止
M3 S1
主軸啟動,轉速560轉/分
G0 X16 Z5
定位至(16,5)
G70 P1 Q2
G70精車循環N1~N2
G0 X200 Z50
定位至起點
T0202 M3 S2
調用2#外圓精車刀,啟動主軸,轉速為1120轉/分
G00 X52 Z5
定位至(52,5)
G90 X50 Z-6 F100
G90外圓切削循環
X48
車至Φ48
G0 X100 Z100 M5
回至起刀點,主軸停止
M0
程序停止,零件調頭並裝夾
T0202
調用2#外圓精車刀
M3 S1
主軸啟動,轉速1120轉/分
G00 X50 Z2
定位至(50,2)
G71 U2 R0.5
G71外圓車削循環,
對螺紋外圓進行粗加工
G71 P3 Q4 U0.5 W0 F100
N3 G0 X21.805
G1 Z0 F50
X23.805 Z-1
N4 Z-32
G0 X100 Z100 M5
回到起刀點,主軸停止
M0
程序停止
M3 S2
主軸啟動,轉速1120轉/分
G00 X50 Z2
定位至(50,2)
G70 P3 Q4
精車N3~N4內容
G0 X100 Z100
回換刀點(100,100)
T0404
調用4#螺紋刀
G0 X25 Z5
定位至(25,5)
G76 P010160 Q300 R0.1
G76螺紋車削循環
車削M24*1.5螺紋部分
G76 X22.25 Z-28 P975 Q100 F1.5
G0 X25 Z5
定位至G76同一螺紋加工起點
G92 X22.15 Z-28 F1.5
G92精修螺紋
X22.05
X22.05
G0 X100 Z100 M5
返回起點、停主軸
M30
程序結束
3.6 加工時的幾點注意事項
(1) 工件要夾緊,以防在車削時打滑飛出傷人和扎刀;
(2) 在車削時使用適當的冷卻液(如煤油),能減少受熱變形,使加工表面更好地達到要求;
(3) 安全文明生產。
4結束語
通過實際加工生產,以上措施很好地解決了加工精度不高等問題,減少了裝夾校正的時間,減輕了操作者的勞動強度,提高效率並保證加工後零件的質量,經濟效益十分明顯。
『叄』 高速切削怎麼加工薄壁類零件
高速加工分兩種:一種是黑色金屬材料,第二種是有色金屬材料。你是哪一種。材料不一樣加工參數也不一樣
『肆』 加工薄壁鋁合金零件最好用什麼方法
是加工什麼樣的鋁合金件,才料到底有多厚,如果銑的話工件能否夾牢,是否會變形,如果批量大可以用模具沖壓,也可用鈑金加工。
『伍』 這種薄壁零件怎麼加工尺寸很小
開模。你打聽下你們同行的東西哪買的,基本上就不要自己開模。 要不又浪費一筆錢,我原來的廠好像也要做鋁合金,人家說你一年買5T以上我就還你模具費。
『陸』 薄壁筒類零件的加工方法,
薄壁筒類零件的加工方法
薄壁件目前一般採用數控車削的方式進行加工,為此要對工件的裝夾、刀具幾何參數、程序的編制等方面進行試驗,從而有效地克服了薄壁零件加工過程中出現的變形,保證加工精度。影響薄壁零件加工精度的因素有很多,但歸納直來主要有以下三個方面:
(1)受力變形
因工件壁薄剛性很差,車削是裝夾不當在夾緊力的作用下容易產生變形,從而因為切削力及重力影響使工件發生彎曲變形從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。
(2)受熱變形
因工件較薄散熱性能較差,在切削熱的作用下會引起工件熱變形或膨脹,使工件尺寸難於控制。
(3)刀具磨損
由於薄壁工件較長一次走刀時間很長因此在切削過程中受振使刀具磨損較大從而影響工件的尺寸精度。
(4)跟刀架及中心架的使用
車超薄壁件時由於使用跟刀架,若支承工件的兩個支承塊對零件壓力不適當,會影響加工精度。若壓力過小或不接觸,就不起作用,不能提高零件的剛度:若壓力過大,零件被壓向車刀,切削深度增加,車出的直徑就小,當跟刀架繼續移動後,支承塊支承在小直徑外圓處,支承塊與工件脫離,切削力使工件向外讓開,切削深度減小,車出的直徑變大,以後跟刀架又跟到大直徑圓上,又把工件壓向車刀,使車出的直徑變小,這樣連續有規律的變化,就會把細長的工件車成「竹節」形。造成機床、工件、刀具工藝系統的剛性不良給切削加工帶來困難,不易獲得良好的表面粗糙度和幾何精度。
(5)同軸度難保證
工件內孔由深孔完成後,再精車外圓,深孔加工中難免有橢圓、錐度以及跳動等因素,影響外圓同軸度和跳動。
『柒』 數控;車床加工薄壁件的方法
薄壁套類零件的加工關鍵是工藝方法,而切削用量僅僅是工藝中的一小部分。工藝方面有以下幾點:
1、減少切削力造成的變形,可採用大偏角、內、外表面同時切削(使徑向力相互抵消)等方法。
2、分粗、精兩次加工,減少熱變形引起的誤差,可在粗加工後留有足夠的冷卻時間,再進行精加工。
3、切削用量還必須根據零件的材料、尺寸和精度的要求;但根據薄壁的特點,可以高傳速、低進給、小吃刀量。
『捌』 薄壁套類零件的加工
一、分析薄壁零件的特點:根據圖紙提供的技術要求,工
件材料採用專無縫鋼管進行加工屬,內孔和外壁的表面粗糙度為
Ra1.6,用車削即可達到。但內孔的圓柱度為0.03對於薄壁零件
來講要求比較高,在批量生產中,工藝路線大致為:下料-熱處
理-車端面-車外圓-車內孔-質檢。從零件圖樣要求及材料來
看,加工此零件的難度主要有兩點:1.因為是薄壁零件,且平面
范圍大。材料為無縫鋼管,批量大,採用專用夾具雖然保證了工
件在加工時的定位精度,但零件壁薄,車削受力點與壓緊力作用
點又相對較遠,剛性不足,在切削力很大的情況下,產生塑性變
形和熱變形。2.表面質量的控制。切削時由於機床內部的自激振
動、斷續切削引起的振動,加上外部的一些振源及刀具選用的不
合理等因素使得被切削表面產生震紋,嚴重影響了表面質量。
二、解決的辦法和措施:1.合理選用刀具。車削實踐證明,^^^^
我有論文,復制了一段.要的話我郵件發給你,分數給我啊.呵呵
『玖』 薄壁零件加工---請教
問題補充:如上圖 材料:鋁材 零件毛坯壁厚為0.5MM(毛坯發外加工據說是採用壓鍛或者車削的方式獲得的) 現要求在銑床上將底面銑掉0.2MM(即由0.5mm銑成0.3mm)其餘面不加工,要求保證加工後底面的平整度達到正負0.01MM 月需求量5萬 由於零件屬於軸類零件且壁厚比較薄在銑床上加工需要設計夾具,請教大家有什麼好的方法在裝夾時候確保零件不變形且保證底面的平整度呢?期待高手解答