薄壁件的加工工艺分析
目录
引言 1
一．薄壁件的加工特点及装夹方法 2
（一）薄壁件的加工特点 2
（二）薄壁件的装夹方法 2
二.防止薄壁件变形的方法 2
（一）工件分粗车和精车 2
（二）合理确定夹紧力的大小、方向和作用点 2
（三）采用一次装夹车削薄壁工件 4
（四）刀具选用 4
三. 减少薄壁件车削振动的措施 6
（一）调整车床 7
（二）使用吸振材料 7
（三）填充低熔点物质 7
（四）选择适当的刀具及最佳刀具角度 7
（五）选择合理的切削用量 7
四．有色金属薄壁套加工实例 7
（一）图样分析 8
（二）工艺分析 8
（三）薄壁套的加工工艺 9
（四）检验测量 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着科学技术的发展，人们对生产技术的要求越来越高了。在机械制造领域自然不可避免的涉及到零件的加工与制造，也就是说我们如果想要做好以后的生产加工就要首先学会零件的加工工艺及流程，而我写的这篇薄壁工件的加工工艺及流程就是零件加工的一个典型例子，在工作中我们要时刻保持信心、耐心、细心，而细心尤为重要。 一．薄壁件的加工特点及装夹方法
（一）薄壁件的加工特点
薄壁件的壁厚不足其孔径的1/15，刚性很差，车削时夹紧困难，加工时极易产生变形。而影响其产生变形的原因又比较多，如夹紧力、切削力、切削热、弹性变形等。在这些因素中，夹紧和切削中所造成的变形，是影响产生变形的主要原因。
1、薄壁 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
件壁薄、刚性差，车削过程中由于切削力（特别是径向切削力）的作用，极易产生变形和振动，从而影响工件的尺寸和精度、形状精度和表面粗糙度。
2、因为工件壁薄，加之不同材料及加工条件的变化，使车削时受热膨胀变化的规律不易掌握，所以工件的尺寸精度不易掌握。
对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，在半精车和精车的一次安装中连续车削，所产生的切削热引起的工件热变形，对其尺寸影响极大，有时甚至会使工件卡死在夹具上。
3、由于薄壁工件刚性差，难以承受较大的径向切屑力，通用夹具的利用率较低，而且难以采用较大的切削用量，生产效率低。
（二）薄壁件的装夹方法
1、用一次装夹车削薄壁工件 车削长度较短、直径较小的薄壁工件时，毛坯预留出卡盘装夹的长度，粗精车外圆、内孔、端面至要求后切断。
2、用卡盘、芯轴装夹车削薄壁工件 薄壁工件粗车后，先用卡盘装夹精车内孔、端面至要求，然后用胀力芯轴装夹工件精车外圆、端面至要求。
3、用花盘装夹车削薄壁工件 直径大、要求高的薄壁工件在粗车后磨两端面至尺寸要求，然后将工件装夹在花盘上精车内孔、外圆至要求。
4、用专用夹具车削薄壁工件。
二.防止薄壁件变形的方法
（一）工件分粗车和精车
粗车时由于切削余量较大，夹紧力稍大些，变形也相应大些；精车时夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，另一方面精车时可消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
（二）合理确定夹紧力的大小、方向和作用点
夹紧薄壁件时，夹紧力的作用方向应选择在工件能受力及有利于减小夹紧力的部位。例如薄套类零件，其轴向受力状况优于径向，可采用轴向夹紧的方法（见图2-1）。
图2-1 轴向夹紧薄壁套
为有效防止薄壁件可能出现的变形，确保装夹牢靠，装夹工件时的夹紧力应落在家居支撑点的对面，并尽可能的接近工件的加工表面。如图2-2所示为用花盘装夹薄壁套的方法，压板压紧的位置即在支撑部位的对面，不仅能有效地防止薄壁套的变形，而且工件装夹稳定牢固。
图2-2 薄壁套的装夹
（a)工件 （b）工件的装夹
当工件的径向和轴向的刚性都较差时，应使夹紧力的的方向与切削力相一致，目的在于以较小的夹紧力获得较好的加紧效果。
（三）采用一次装夹车削薄壁工件
车削尺寸较短小的薄壁工件时，为了保证内外圆的同轴度，避免产生装夹变形，可在自定心卡盘或单动卡盘的一次安装中完成全部加工内容。为使工件的安装刚性不受影响，要控制孔深，即在钻削、粗车内孔时保持该零件所需深度，不宜过深，并在精车前略松卡盘，以减小弹性复原造成的工件变形，见图2-3。
图2-3 一次装夹车削薄壁工件
（四）刀具选用
1.合理选用道具的几何参数
①宜选用较大的主偏角。较大主偏角可减小主切削刃参加工作的长度，减小背向力及径向力。
②适当增大副偏角可以减少副切削刃与工件之间的摩擦，从而降低切削热，有利于减小工件的热变形.
③前角的选择，应根据切削材料的性能适当增大前角，使车削锋利、切削轻快、排屑顺畅，促使切削力和切削热下降。
④刃倾角则根据加工性质选择。增大刃倾角可使车刀实际切削前角增大、实际切削刀口圆弧半径减小，对提高刀具的锋利程度有利。同时，通过刃倾角可控制切削的流动方向，故刃磨卷屑槽时必须保持槽深前后一致，使切屑稳定排除，防止堵塞或拉毛工件已加工表面。
⑤后角、刀尖圆弧半径及修光刃，均应选用较小值以减少工件加工中的振动。
车刀的修光刃一般取0.2~0.3mm，刃口要锋利。但刀尖圆弧半径不可过小，否则将减小刀尖的散热面积。
⑥车刀的几何参数可参照以下数据：
a.外圆精车刀。主偏角Kr=90°~93°，副偏角K’r=15°，后角α。=14°~16°，副后角α’。=15°，前角β。适当增大。
b.内孔精车刀。主偏角Kr=60°，副偏角K’r=30°，前角β。=35°，后角α。=14°~16°，副后角α’。=6°~8°，刃倾角θs=5°~6°。
合理选择刀具材料
工件材料的强度、硬度等性能以及化学成分对刀具的耐用度影响很大，若刀具材料选择不当，将很快失去切削性能，使切削力和切削热增加，引起工件变形。
3.合理选择切削用量
针对薄壁工件刚性差、易变性的特点，车削时应适当降低切削用量。实践证明：切削用量中切削深度对切削力的影响最大；而切削速度对切削热的影响最为显著。因此，车削薄壁工件时减小切削深度，增加进给次数并适当提高进给量是行之有效的方法。
4.将粗车和精车分开
粗车要求较快地去除工件上的多余材料，产生的切削力和切削热都较大，因而工匠的温升加快、变形较大，粗车后工件有自然的冷却时间，而不致使精车时的热变形加剧，对保证质量有利。但精车过程越长，产生的切削热和车床主轴箱传递给工件的热量也越多（尤其是在室温较高的季节），同样会给加工带来不利影响。
5.将工件的局部受力改为均匀受力
工序名称
工 序 内 容
引言 1
一．薄壁件的加工特点及装夹方法 2
（一）薄壁件的加工特点 2
（二）薄壁件的装夹方法 2
二.防止薄壁件变形的方法 2
（一）工件分粗车和精车 2
（二）合理确定夹紧力的大小、方向和作用点 2
（三）采用一次装夹车削薄壁工件 4
（四）刀具选用 4
三. 减少薄壁件车削振动的措施 6
（一）调整车床 7
（二）使用吸振材料 7
（三）填充低熔点物质 7
（四）选择适当的刀具及最佳刀具角度 7
（五）选择合理的切削用量 7
四．有色金属薄壁套加工实例 7
（一）图样分析 8
（二）工艺分析 8
（三）薄壁套的加工工艺 9
（四）检验测量 11
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
随着科学技术的发展，人们对生产技术的要求越来越高了。在机械制造领域自然不可避免的涉及到零件的加工与制造，也就是说我们如果想要做好以后的生产加工就要首先学会零件的加工工艺及流程，而我写的这篇薄壁工件的加工工艺及流程就是零件加工的一个典型例子，在工作中我们要时刻保持信心、耐心、细心，而细心尤为重要。 一．薄壁件的加工特点及装夹方法
（一）薄壁件的加工特点
薄壁件的壁厚不足其孔径的1/15，刚性很差，车削时夹紧困难，加工时极易产生变形。而影响其产生变形的原因又比较多，如夹紧力、切削力、切削热、弹性变形等。在这些因素中，夹紧和切削中所造成的变形，是影响产生变形的主要原因。
1、薄壁 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
件壁薄、刚性差，车削过程中由于切削力（特别是径向切削力）的作用，极易产生变形和振动，从而影响工件的尺寸和精度、形状精度和表面粗糙度。
2、因为工件壁薄，加之不同材料及加工条件的变化，使车削时受热膨胀变化的规律不易掌握，所以工件的尺寸精度不易掌握。
对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，在半精车和精车的一次安装中连续车削，所产生的切削热引起的工件热变形，对其尺寸影响极大，有时甚至会使工件卡死在夹具上。
3、由于薄壁工件刚性差，难以承受较大的径向切屑力，通用夹具的利用率较低，而且难以采用较大的切削用量，生产效率低。
（二）薄壁件的装夹方法
1、用一次装夹车削薄壁工件 车削长度较短、直径较小的薄壁工件时，毛坯预留出卡盘装夹的长度，粗精车外圆、内孔、端面至要求后切断。
2、用卡盘、芯轴装夹车削薄壁工件 薄壁工件粗车后，先用卡盘装夹精车内孔、端面至要求，然后用胀力芯轴装夹工件精车外圆、端面至要求。
3、用花盘装夹车削薄壁工件 直径大、要求高的薄壁工件在粗车后磨两端面至尺寸要求，然后将工件装夹在花盘上精车内孔、外圆至要求。
4、用专用夹具车削薄壁工件。
二.防止薄壁件变形的方法
（一）工件分粗车和精车
粗车时由于切削余量较大，夹紧力稍大些，变形也相应大些；精车时夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，另一方面精车时可消除粗车时因切削力过大而产生的变形。
（二）合理确定夹紧力的大小、方向和作用点
夹紧薄壁件时，夹紧力的作用方向应选择在工件能受力及有利于减小夹紧力的部位。例如薄套类零件，其轴向受力状况优于径向，可采用轴向夹紧的方法（见图2-1）。
图2-1 轴向夹紧薄壁套
为有效防止薄壁件可能出现的变形，确保装夹牢靠，装夹工件时的夹紧力应落在家居支撑点的对面，并尽可能的接近工件的加工表面。如图2-2所示为用花盘装夹薄壁套的方法，压板压紧的位置即在支撑部位的对面，不仅能有效地防止薄壁套的变形，而且工件装夹稳定牢固。
图2-2 薄壁套的装夹
（a)工件 （b）工件的装夹
当工件的径向和轴向的刚性都较差时，应使夹紧力的的方向与切削力相一致，目的在于以较小的夹紧力获得较好的加紧效果。
（三）采用一次装夹车削薄壁工件
车削尺寸较短小的薄壁工件时，为了保证内外圆的同轴度，避免产生装夹变形，可在自定心卡盘或单动卡盘的一次安装中完成全部加工内容。为使工件的安装刚性不受影响，要控制孔深，即在钻削、粗车内孔时保持该零件所需深度，不宜过深，并在精车前略松卡盘，以减小弹性复原造成的工件变形，见图2-3。
图2-3 一次装夹车削薄壁工件
（四）刀具选用
1.合理选用道具的几何参数
①宜选用较大的主偏角。较大主偏角可减小主切削刃参加工作的长度，减小背向力及径向力。
②适当增大副偏角可以减少副切削刃与工件之间的摩擦，从而降低切削热，有利于减小工件的热变形.
③前角的选择，应根据切削材料的性能适当增大前角，使车削锋利、切削轻快、排屑顺畅，促使切削力和切削热下降。
④刃倾角则根据加工性质选择。增大刃倾角可使车刀实际切削前角增大、实际切削刀口圆弧半径减小，对提高刀具的锋利程度有利。同时，通过刃倾角可控制切削的流动方向，故刃磨卷屑槽时必须保持槽深前后一致，使切屑稳定排除，防止堵塞或拉毛工件已加工表面。
⑤后角、刀尖圆弧半径及修光刃，均应选用较小值以减少工件加工中的振动。
车刀的修光刃一般取0.2~0.3mm，刃口要锋利。但刀尖圆弧半径不可过小，否则将减小刀尖的散热面积。
⑥车刀的几何参数可参照以下数据：
a.外圆精车刀。主偏角Kr=90°~93°，副偏角K’r=15°，后角α。=14°~16°，副后角α’。=15°，前角β。适当增大。
b.内孔精车刀。主偏角Kr=60°，副偏角K’r=30°，前角β。=35°，后角α。=14°~16°，副后角α’。=6°~8°，刃倾角θs=5°~6°。
合理选择刀具材料
工件材料的强度、硬度等性能以及化学成分对刀具的耐用度影响很大，若刀具材料选择不当，将很快失去切削性能，使切削力和切削热增加，引起工件变形。
3.合理选择切削用量
针对薄壁工件刚性差、易变性的特点，车削时应适当降低切削用量。实践证明：切削用量中切削深度对切削力的影响最大；而切削速度对切削热的影响最为显著。因此，车削薄壁工件时减小切削深度，增加进给次数并适当提高进给量是行之有效的方法。
4.将粗车和精车分开
粗车要求较快地去除工件上的多余材料，产生的切削力和切削热都较大，因而工匠的温升加快、变形较大，粗车后工件有自然的冷却时间，而不致使精车时的热变形加剧，对保证质量有利。但精车过程越长，产生的切削热和车床主轴箱传递给工件的热量也越多（尤其是在室温较高的季节），同样会给加工带来不利影响。
5.将工件的局部受力改为均匀受力
工序名称
工 序 内 容
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