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铝合金薄壁零件加工
铝合金薄壁零件在机械加工中由于变形影响零件的尺寸、形位公差的问题，以高速、低进刀、低切深的加工方法，通过一次装夹完成零件全部关联尺寸的加工，从而降低零件在加工过程中由切削力过大而引起的变形，避免加工基准与设计基准不能重合产生的误差，提高零件的尺寸精度和形位精度。
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铝合金的加工和使用性能，在加工前需要通过热处理（淬火处理+时效处理）的途径提高强度。材料在淬火过程中产生很大的内应力，时效过程不能完全释放淬火过程中产生的内应力，在后续的机械加工过程中，新的切削应力产生，随着材料的不断去除，内应力的平衡状态被打破，内应力重新分布，直至达到新平衡过程而产生变形，使零件失去应有的加工精度。
薄壁零件的工艺分析及加工方法 单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司 作者：安小康 2017年3月 2 日 薄壁零件的工艺分析及加工方法 作者：安小康 职业技能鉴定等级：二级 单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司 单位地址：宝鸡市渭滨区清姜璐75号 2017年3月2 日 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 薄壁零件图 (2) 零件图分析 (2) 确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 定位基准选择 (3) 确定零件定位基准 (3) 装夹方式选择 (3) 确定装夹方式 (3)
3刀具和切削用量选择 (3) 4零件加工 (5) 5加工注意事项 (7) 安全文明生产 (7) 刀具的选择 (7) 削用量的要求 (7) 6影响薄壁加工因素及解决方法 (8) 受力变形 (8) 受热变形 (9) 振动变形 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 摘要 薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。 薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等工艺分析方面进行试验，合理的选择加工方法从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。
关键词：薄壁工件工艺分析程序编制加工方法 1工艺方案分析 薄壁零件图 零件图分析 该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。尺寸标注完整，表面粗糙度为，选用毛坯是45号钢。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。 确定加工方法 确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。薄壁类零件应按粗、精加工工序。薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形，所以应按粗精加工分序。内外表面粗加工后，再内外表面精加工，均匀的去除工件表面多余部分，这样有利于消除切削变形。加工方法多种多样，应结合零件的形状，尺寸，位置，选择合理快捷的加工方法。尺寸公差要求较高，公差值较小。取其基本尺寸加工编程便可。 2工件装夹 定位基准选择 定位基准选择极为重要，他影响到工件加工的尺寸，位置精度从而影响到工件整体的加工质量。 确定零件定位基准 根据基准重合原则以工件左端面或者右端面作为定位基准 装夹方式选择
‘壳盖’薄壁铝合金件加工工艺 “壳盖”薄壁铝合金件加工工艺分析中国航空工业集团公司航宇救生装备有限公司(湖北襄阳441002) 袁开波 “壳盖”零件是一个薄壁的铝合金零件，其形状及尺寸如图1所示.零件的主要特点就是壁薄，由于是铝合金件，其强度差，加工时容易变形，要高效率加工合格的零件，加工过程中编制好工艺路线，做好准确的装夹与定位，就至关重要，同时要控制由于切削对零件产生的变形。 图1“壳盖” 注:未注圆角，凸R1.8mm，凹R1mm，未注壁厚0.8mm. 一、工艺分析 考虑到此零件的内、外形均为圆环形状，其主要的加工方法为数车工序完成，数车工序为分别加工内、外形2个步骤。这里就要考虑加工完第一工序后，在进行第二工序加工时的装夹与定位问题。既要能准确装夹与定位，又要使第二工序的加工操作方便。在经过多次的工艺路线分析及相配合的夹具结构设计之后，确定了先加工内形面，并在其端面上制出装夹定位的位置，然后进行外形面的加工。 二、工艺路线
在加工零件的内形面之后，“壳盖”需要安装在一种辅助夹具上，才能进行第二工序的加工，如图2所示。 (a) 第一工序图 (b) 第二工序简图 图2 “壳盖”工艺路线简图 1.第一工序的加工 “壳盖”在第一工序中要完成如图2(a)所示的加工内容，注意保持各个孔与 M64×0.75螺孔的同轴度。由于“壳盖”壁薄，偏心更易使“壳盖”产生变形。 2. 第二工序的加工 如图2(b)所示，型腔口部的M64×0.75螺纹段位为装夹部分，用M64X0.75螺纹与辅助夹具进行定位与连接。其夹具的设计，如图2(b)所示。从图中可以看出，辅助夹具的设计，其型面尺寸与零件的内形面是一致的，零件扣在夹具上，并通过M64X0.75螺纹拧紧，以保证零件内形面与夹具相贴合，这样，在加工外形面时，零件不会产生变形。 3.安装在辅助夹具上“壳盖”切削时加紧状况的分析 零件在装夹后，车刀切削时，零件的状态是否会松动，可通过图3做一个装夹及切削的状况分析。
?摘要：在数控车加工过程中，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、车刀几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 ... ?摘要：在数控车加工过程中，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、车刀几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，可跑产生以下现相。 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面了，这种现相称之为等直径变形。 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。对于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，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚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，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长（一般取0.2~0.3mm），刃口要锋利。 2.3 增加装夹接触面如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。使接触面增大，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 应采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几根工艺肋，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（φ160mm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°，Kr’=15°α0=14°～16°，α01=15°，γ0适当增大，刀具材料为YW1硬质合金。 3.2 内孔精车刀Kr=60°，Kr1=30°，γ0=35°α0=14°～16°，α01=6°～8°，λs=5～6°，刀具材料为YW1硬质合金。转贴于中国论文下 3.3 精加工车削参数Vc=160mm/min，f=0.1mm/r，αp=0.2～0.4mm。
薄壁零件加工方法和工 艺分析 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
薄壁零件的工艺分析及加工方法 单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司 作者：安小康 2017年 3月 2 日 薄壁零件的工艺分析及加工方法 作者：安小康 职业技能鉴定等级：二级 单位名称：陕西长岭电子科技有限责任公司 单位地址：宝鸡市渭滨区清姜璐75号 2017年 3月 2 日 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 薄壁零件图 (2) 零件图分析 (2) 确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 定位基准选择 (3) 确定零件定位基准 (3) 装夹方式选择 (3) 确定装夹方式 (3)
3刀具和切削用量选择 (3) 4零件加工 (5) 5加工注意事项 (7) 安全文明生产 (7) 刀具的选择 (7) 削用量的要求 (7) 6影响薄壁加工因素及解决方法 (8) 受力变形 (8) 受热变形 (9) 振动变形 (9) 总结 (10) 参考文献 (11) 摘要 薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件 已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原 因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的 加工质量。 薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采 用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程 序的编制等工艺分析方面进行试验，合理的选择加工方法从而有效地克 服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。
关键词：薄壁工件工艺分析程序编制加工方法 1工艺方案分析 薄壁零件图 零件图分析 该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。尺寸标注完整，表面粗糙度为，选用毛坯是45号钢。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。 确定加工方法 确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。薄壁类零件应按粗、精加工工序。薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形，所以应按粗精加工分序。内外表面粗加工后，再内外表面精加工，均匀的去除工件表面多余部分，这样有利于消除切削变形。加工方法多种多样，应结合零件的形状，尺寸，位置，选择合理快捷的加工方法。尺寸公差要求较高，公差值较小。取其基本尺寸加工编程便可。 2工件装夹 定位基准选择 定位基准选择极为重要，他影响到工件加工的尺寸，位置精度从而影响到工件整体的加工质量。 确定零件定位基准 根据基准重合原则以工件左端面或者右端面作为定位基准 装夹方式选择
铝合金薄壁零件加工夹具设计 发表时间：2018-06-11T17:20:42.613Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：唐丰江 [导读] 摘要：随着经济的发展和社会的进步对我国的各行各业都产生了十分深远的影响，尤其是经济的发展在很大程度上带动了科技的发展，而科技的发展将直接带动铝合金薄壁零件加工技术的发展。 广东长盈精密技术有限公司广东东莞 523000 摘要：随着经济的发展和社会的进步对我国的各行各业都产生了十分深远的影响，尤其是经济的发展在很大程度上带动了科技的发展，而科技的发展将直接带动铝合金薄壁零件加工技术的发展。铝合金薄壁零件的应用十分广泛，为减少在加工期间的变形情况，本文对铝合金薄壁零件加工夹具的设计进行系统的探究。 关键词：铝合金；薄壁零件；加工；夹具 薄壁零件在当前社会中是一件应用比较广泛的零件，尤其是在航天材料的制作方面，多能看到薄壁材料的身影。但是薄壁材料本身的硬度比较小，在加工的过程中稍有不慎或者使用的器具不合规格便容易造成薄壁材料变形的情况。如何有效的控制其变形一直是人们未曾彻底解决的问题。基于此，本文对零件的夹具进行分析和研究，并且结合各项的测量数据来实现对夹具的改进。 1 铝合金薄壁零件加工过程中存在的问题 某需要加工零件为长方体，长度为435mm，宽度为356mm，厚度为20mm，由铝合金制成。加工要求其平面度为 0.06mm，粗糙度Ral.6。铝合金材料的韧性以及其本身的可塑性都比较好，但是在对其进行切割的过程中容易出现吸附现象，如在加工的过程中，已经被切掉的碎屑很容易吸附在刀具的刀刃上，从而形成一种比较聚集的碎屑“瘤”，而这种现象一旦形成之后将会很大程度上影响刀刃的使用情况，废屑不能够及时的排出并且很大程度上影响到加工材料的粗糙程度。 此外，在进行加工的过程中铝合金材料十分容易发生变热反应，而一旦变热之后便十分容易变形，从而产生且切削震动的现象，这种不正常的现象将对加工过程的本身产生很大的影响。切削震动现象的发生不仅仅是会影响到加工完成之后的材料的质量，更会大大降低刀具本身和机床的使用效率和寿命。 2 夹具的设计的原则 2.1如何设计夹具 在进行夹具设计的过程中应满足以下几点要求：其加工的材料应具备足够的硬度，并且适当对其进行人工时效处理；在进行加紧处理时应注意其稳固程度；使用的过程要简洁方便；加工过程容易。并且受到铝合金材质的影响，在进行加工的环节中还应格外注意以下几点： ①受到其使用特点的影响，其夹紧力会施加在定位的面上，因此在此处的设计的过程中注重其坚硬程度；而对于接触面的大小设计来讲，不同的思考角度会产生不同的表现方式，若从稳定性的角度上来思考，则应将接触面设计的越小越好；而从夹紧力的角度上来考虑，则应将接触面设计的越大越好。这是因为此处的接触面在进行加工零件的过程中会产生受热变形的现象。 ②零件的装夹部位易产生变形是因为这部分容易受到压紧力的影响，压紧力的大小将直接导致其本身的使用情况。研究显示，在等同压紧力下，三点夹紧的形变为 1，六点夹紧的形变为 1/16，十二点夹紧的形变可忽略。可见，通过适当的增加压紧力施加点的方式来减少压紧力承受部位的压紧力，从而使之能够不易让施加点产生变形的情况。 ③在针对部分特殊的零件如壁薄和尺寸都要求较高的零件的加工过程中，可适当的通过添加辅助支撑的方式来减少压紧变形的情况。 2.2夹具的设计 据传统的设计方式进行设计，初始的设计图情况如下： 受到毛坯件的影响，及其定位孔的精度比较差，因此夹具采用 2 个浮动定位销，3 个辅助支撑、3 个支撑钉，并选用 3 个压紧点用气缸压紧。
薄壁零件的工艺分析及加工方法 单位名称：南京交通技师学院 作者：陈晓 2014年10月25 日
薄壁零件的工艺分析及加工方法 作者：陈晓 职业技能鉴定等级：二级 单位名称：南京交通技师学院 单位地址：中山门外马群狮子坝168号 指导老师：赵亲云 2014年10月25 日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1工艺方案分析 (2) 1.1薄壁零件图 (2) 1.2零件图分析 (2) 1.3确定加工方法 (2) 2工件装夹 (3) 2.1定位基准选择 (3) 2.2确定零件定位基准 (3) 2.3装夹方式选择 (3) 2.4确定装夹方式 (3) 3刀具和切削用量选择 (3) 4零件加工 (5) 5加工注意事项 (7) 5.1安全文明生产 (7) 5.2刀具的选择 (7) 5.3削用量的要求 (7) 6影响薄壁加工因素及解决方法 (8) 6.1受力变形 (8) 6.2受热变形 (9) 6.3振动变形 (9)
总结 (10) 参考文献 (11)
摘要 薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。 薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等工艺分析方面进行试验，合理的选择加工方法从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。 关键词：薄壁工件工艺分析程序编制加工方法
1工艺方案分析 1.1薄壁零件图 1.2零件图分析 该零件图是薄壁套类零件由外圆、内孔、外螺纹组成。尺寸标注完整，表面粗糙度为1.6，选用毛坯是45号钢。毛坯尺寸Φ35mm×50mm,表面无热处理等要求。 1.3确定加工方法 确定加工方法的原则是保证加工表面加工精度和表面粗糙度。薄壁类零件应按粗、精加工工序。薄壁件通常需要加工工件的内、外表面。内表面的粗加工和精加工都会导致工件变形，所以应按粗精加工分序。内外表面粗加工后，再内外表面精加工，均匀的去除工件表面多余部分，这样有利于消除切削变形。加工方法多种多样，应结合零件的形状，尺寸，位置，选择合理快捷的加工方法。尺寸公差要求较高，公差值较小。取其基本尺寸加工编程便可。
摘要： 本文系统设计了薄壁零件的数控车削加工工艺。通过探讨薄壁零件在加工中存在的易变形、零件尺寸精度、位置精度及表面粗糙度不易保证等技术问题，对加工难点进行分析，给出了加工工艺路线和加工方案，通过优化、完善夹具设计和切削参数，防止了薄壁零件加工变形、保证了较好的尺寸精度和位置精度，从而有效解决薄壁零件的车削加工难题。 由于薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极易变形，是零件的形位公差增大，不易保证零件的加工质量。因此对薄壁零件的装夹，切削加工过程中刀具的合理选用及切削量的选择，提出了严格要求。 在普通车床上加工形状较复杂、有一定精度要求、且需要多把刀具进行加工的批量零件时，不仅需要频繁换刀和装夹，花费大量的人力和时间，而且加工出来的零件质量取决于加工人员的技术水平, 产品质量得不到充分的保证。而运用数控车床，结合传统的加工工艺，不但能大大缩短加工时间、提高加工精度，而且成品率高、产品质量稳定。 所以，在运用数控机床加工过程中为保证被加工薄壁件的必要的精度，有同轴度要求的内外圆柱面或有垂直度要求的外圆与端面，尽可能在一次装夹中完成；需要编制其加工路线、合理的选择个阶段的加工参数并编写高质量的数控加工程序。为完全保证零件的形位公差需要设计其装夹的夹具，为此，对零件图纸、零件加工及时效处理等方面都认真地进行了分析和研究。
图1-1 由图1-1可看出，?64mm的外圆对?60mm的内孔的同轴度，?64的外圆的圆度和表面质量以及内孔尺寸精度的加工是该薄壁零件最主要的加工难点。因为该零件刚性差、强度弱，在加工中极易变形，表面质量、垂直度及同轴度难以保证。镗削内孔时应一次装夹中加工出来，以保证该零件的尺寸精度。针对薄壁零件壁薄、刚性差、易变形的特点，可设计该薄壁零件专用夹具装夹，以保证零件的尺寸精度和形位公差达到图纸技术要求。这些加工难点的存在，使得加工过程中刀具选择、加工工艺路线安排、工艺装夹方式确定等对于该零件是否合格非常关键。
薄壁零件的加工方法与实例分析 发表时间：2018-10-19T09:34:07.710Z 来源：《电力设备》2018年第16期作者：杨靓赵在柱王小伟[导读] 摘要：在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15，所以装夹非常的困难，非常容易出现震动和热变形的情况，零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。 (中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江哈尔滨 150066) 摘要：在车削时因为薄壁零件的壁厚度还不到孔径的1/15，所以装夹非常的困难，非常容易出现震动和热变形的情况，零件的尺寸、形位精度以及表面的粗糙程度都会受到影响。讨论了薄壁零件的加工办法，并对实际加工工艺进行了分析。装夹零件可以使用液性塑料定 心夹具来进行，这样可以降低零件变形的概率，从而对薄壁零件的加工精度进行确定，并使薄壁零件满足最初的设计标准和使用要求。 关键词：薄壁零件；加工；分析在现代五金制造行业薄壁零件得到了广泛使用，而防止变形是对薄壁零件进行车削加工过程中的关键，在实际车削过程中导致零件出现变形的主要原因有切削力度、夹紧力度、切削热、定位过程中产生误差以及加工零件弹性出现了变形等等，其中夹紧力度和切削力度是对零件加工精度影响最大的两个因素。由此可以看出对切削用量进行科学合理的选择、对刀具的几何角度进行科学确定以及减少对零件的切削力度和切削热的重要性，降低零件变形的有效方式就是对夹紧方法以及夹紧力度的大小进行改变。 1通过车削对薄壁零件进行加工 1.1加工方法 1.1.1提高辅助支承面 对薄壁零件进行车削时的刚性以及减小变形可以通过辅助支承面来提升。 1.1.2对夹紧力方向和着力点进行改变 夹紧力的方向应该选择在可以降低夹紧力的部位。例如套类的薄壁零件可以将纵向夹紧力改为横向夹紧力。而圆盘类的薄壁零件可以将横向夹紧力改为纵向夹紧力。当薄壁零件纵向和横向的刚性都比较差时，要保持夹紧力和切削力方向一致，这也是将小夹紧力改为大夹紧力的有效方法。支撑点的正对面和切削力部位周围应该是夹紧力的着力点，可降低发生变形的概率。 1.1.3夹紧力机构 可以使均匀夹紧力机构替换局部夹紧力机构，可以选择大面软爪、扇形软爪以及开缝套筒和液性塑料定心夹具来进行，从而降低变形的发生概率。 1.1.4分离粗、精加工 当对粗、精加工过程中使用同一种夹具的时候，由于粗加工的余量大，因此需要比较大的切削力度，更需要很大的夹紧力度。而精加工和粗加工正好相反，其余量小，切削深度也小，因此也不需要太大的夹紧力度。对夹紧装置的夹紧力度可以进行相应减小，从而可以减小由于夹紧力而导致的变形，并使加工精度得到提高。 1.1.5增添工艺加强筋 在对薄壁零件进行加工时，可以对夹紧部位进行设计并铸造出工艺加强筋，从而减少夹紧变形的发生几率，在加工过程中提高精度。 1.2刀具选用 在对薄壁零件进行车削加工时，刀具的主偏角一定要控制好，并且刃倾角要取正值，刀具的刀刃必须要打磨锋利，但是刃磨负倒棱的过程中力度一定要轻。在加工零件过程中通常取刀具前后角的最大值。 1.3切削用量选择 刚性差、容易变形是薄壁零件主要特点，因此在车削过程中应该按照同种材料的切削深度和进给量来进行选择，取其最小值。在对车削速度取正常值的时候，薄壁零件的变形程度会受到所产生的切削温度的直接影响，在车削过程中必须要对冷却润滑液进行充分使用，以此来减少切削温度对薄壁零件加工精度所造成的影响。 2加工实例 2.1车削加工薄壁衬套及组合体 液性塑料自动定心夹具组合件（图1），其主要有底座和衬套（图2）两组分组成，车削加工主要保证零件的精度。使用45号钢锻件作为底座毛坯，33-38为淬火洛氏硬度（HRC）。薄壁零件包括衬套在内，40Cr钢锻件为毛坯，38-42为淬火洛氏硬度（HRC）。图3展示的为衬套粗加工。
铝合金压铸件的结构设计经验 钢铁零件在含有磷酸溶液中进行化学处理，使钢铁表面生成一层难溶于水的保护膜的过程，叫做磷化处理！ 它主要有以下特点： 1、磷化膜表面呈灰色或暗灰色。 2、磷化膜经填充、上油或涂漆处理，在大气条件下具有较好的抗腐蚀能力。 3、膜层的吸附能力强，常作为涂料的底层。 4、磷化膜具有较高的电绝缘性。 5、经磷化处理后，原金属的机械性能、强度、磁性等基本不变。 6、磷化膜有很好的润滑性能。 7、渗氮零件表面可以用磷化膜保护。 8、磷化膜的最大特点是能在钢铁的内表面及形状复杂的钢铁表面上获得保护膜。 9、膜层硬度和机械强度底，有一定的脆性。 钝化一般是指：为了提高镀锌层的防护性能和装饰性能，将镀件防入溶液中处理，使其表面形成一层化学稳定性较高的膜。经钝化处理后能提高镀锌层的防护性能和表面光泽。 氧化一般分为：铝、铝合金和钢铁零件的氧化，只是所能达到的目的和所使用的溶液不同 1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响——一般浇口部分的肉厚要大于零件的平均肉厚，目的是减少多铝液的压力损失。 7。再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了——销往法国的铝压铸件，如果有FDA的要求，就不能用ADC-12，须用ADC-3T代替。 在模具方面，压铸模具一般是不允许靠破的。 再补充点 如果有字模具或雕刻内容。需要远离浇口，防止过早冲刷磨损。 对多出需要去毛边的零件，特别是内框型，需要加开一道五金冲裁模具冲毛边。 1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 2。考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右 3。设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，最好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题 4。有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽
铝合金薄壁腔体零件加工工艺研究 作者：周思吉唐昌维 来源：《电子世界》2013年第12期 【摘要】随着电子行业的发展，铝合金薄壁腔体零件应用日益广泛，该类零件具有重量轻、结构紧凑等优点，但该类零件一直存在加工周期长、加工成本高、加工精度难以控制等难点，原因是该类零件加工过程中金属去除量大、刚性低、强度弱，容易产生较大变形，加工后难以保证零件的加工精度和表面质量。本文从分析该类零件加工变形的原因入手，研究、探讨控制、减小铝合金薄壁腔体零件加工变形的工艺方法。 【关键词】铝合金薄壁腔体零件；铣削加工；加工精度；加工变形 1.引言 影响铝合金薄壁腔体零件的加工精度和表面质量的主要因素是该类零件加工过程中容易变形。解决铝合金薄壁腔体零件在加工过程中的变形问题，就能提高该类零件铣削加工的工作效率，提高零件的精度和质量，实现产品快速生产。 2.薄壁零件加工变形的原因 分析铝合金薄壁腔体零件的加工过程，该类零件一般由铝合金板整体加工而成，该类零件金属去除量大、刚性低，在加工过程中会因残余应力、装夹力、切削运动三方面因素引起变形。 2.1 残余应力 金属材料在形成过程中，金属晶体的排列不是理想状态的整齐排列，晶体的大小和形状不尽相同，存在原始的残余应力，随着时间缓慢释放，产生一定的形变。另外，金属切削过程中，切削的塑性变形和刀具与工件间的摩擦热，使已加工的表面和里层温差较大，产生较大的热应力，形成热应力塑性变形。 金属切削过程中产生的变形并不是单一的原因造成的，往往是几种原因组合作用的结构，而且这种组合作用在加工过程中不是一成不变的，随着加工进行的不断变化，究竟哪一种原因对变形的影响最大，很难进行判断，只能从引起变形的原因入手，采取相应的工艺方法，尽量减小加工变形。 2.2 装夹力 由于铝合金薄壁腔体零件的壁比较薄，无论采用台虎钳装夹还是卡盘装夹，都会产生横向或径向的装夹力，不可避免会产生装夹变形。装夹变形程度跟装夹力的大小有关，装夹力如果
薄壁零件加工方法研究 【摘要】在实际生产加工中，薄壁零件由于其刚性差、易变形等特点，导致其尺寸精度、形位精度及表面质量难以得到保证，给加工增加了不少难度。本文对切削加工中常见问题进行分析，提出相应方案加以解决改善，并对几种新型的切削加工方法进行了简单介绍。 【关键词】薄壁零件；加工变形；工艺措施；误差补偿；高速切削 薄壁零件通常也叫薄壳零件，这类零件的壁厚和它的轴向或径向尺寸比较相差很悬殊，一般认为零件的壁厚与零件最大尺寸比值小于1/20时，就属于薄壁零件。由于这类零件具有重量轻，节省材料，结构紧凑，占空间位置少等特点，因此在机械、航空航天、船舶等很多领域中有较广泛的应用。当然这类零件的加工方法有多种，例如车削、冲压、焊接、滚压等，但对于一些截面比较复杂而尺寸精度和表面粗糙度要求又比较高的薄壁零件，经常采用车削的方法来加工，因此车床上车削加工薄壁零件是一种很重要很普遍的加工方法。 在实际车削加工过程中，由于薄壁零件的毛坯刚性差、强度弱，所以容易发生变形，导致零件的几何精度、位置精度、表面质量等受到影响，易保证零件的加工质量，给车削加工带来一定的困难。因此如何提高薄壁零件的加工精度，减少加工变形，保证产品合格率是业界内越来越关心的话题。因此对薄壁零件切削过程中的常见问题及解决方法作如下讨论。 1.工件装夹不当产生变形 薄壁零件在夹紧力的作用下容易产生变形，影响工件的尺寸精度和形状精度。车削时为了方便，常采用三爪自定心卡盘装夹工件，如图所示，用三爪自定心卡盘装夹薄壁圆柱零件外圆加工内孔时的示意图。当卡爪夹紧工件时，由于卡爪和工件外圆表面间的接触面太小，导致夹紧力分布不均匀，在夹紧力的作用下，工件与卡爪接触的部位产生弹性变形，使零件呈现出三棱形如图1。三棱形内孔经过车削加工为圆柱孔后，不松开卡爪测量孔的尺寸，完全能符合零件图所规定的尺寸要求如图2。但由于内孔的加工是在工件已产生弹性变形的状态下车出来的，加工完毕松开卡爪后，卸下的工件外圆因弹性变形恢复成圆形，而已加工出的圆柱孔则变成三棱形，如图3所示。 同理用一般三爪卡盘的卡爪涨紧薄壁件的内孔加工外圆表面时，也会出现类似的变形情况。 为避免出现这种情况，可用措施如下： 1.1采用开口过渡环 根据工件的外径做一个开口过渡环，将其装配在工件在外面，三爪卡盘直接
“壳盖”薄壁铝合金件加工工艺分析 中国航空工业集团公司航宇救生装备有限公司（湖北襄阳441002) 袁开波 “壳盖”零件是一个薄壁的铝合金零件，其形状及尺寸如图1所示.零件的主要特点就是壁薄，由于是铝合金件，其强度差，加工时容易变形，要高效率加工合格的零件，加工过程中编制好工艺路线，做好准确的装夹与定位，就至关重要，同时要控制由于切削对零件产生的变形。 图1“壳盖” 注：未注圆角，凸R1.8mm，凹R1mm，未注壁厚0.8mm. 一、工艺分析 考虑到此零件的内、外形均为圆环形状，其主要的加工方法为数车工序完成，数车工序为分别加工内、外形2个步骤。这里就要考虑加工完第一工序后，在进行第二工序加工时的装夹与定位问题。既要能准确装夹与定位，又要使第二工序的加工操作方便。在经过多次的工艺路线分析及相配合的夹具结构设计之后，确定了先加工内形面，并在其端面上制出装夹定位的位置，然后进行外形面的加工。 二、工艺路线 在加工零件的内形面之后，“壳盖”需要安装在一种辅助夹具上，才能进行第二工序的加工，如图2所示。 （a）第一工序图(b) 第二工序简图
图2 “壳盖”工艺路线简图 1.第一工序的加工 “壳盖”在第一工序中要完成如图2（a）所示的加工内容，注意保持各个孔与M64×0.75螺孔的同轴度。由于“壳盖”壁薄，偏心更易使“壳盖”产生变形。 2. 第二工序的加工 如图2（b）所示，型腔口部的M64×0.75螺纹段位为装夹部分，用M64X0.75螺纹与辅助夹具进行定位与连接。其夹具的设计，如图2（b）所示。从图中可以看出，辅助夹具的设计，其型面尺寸与零件的内形面是一致的，零件扣在夹具上，并通过M64X0.75螺纹拧紧，以保证零件内形面与夹具相贴合，这样，在加工外形面时，零件不会产生变形。 3.安装在辅助夹具上“壳盖”切削时加紧状况的分析 零件在装夹后，车刀切削时，零件的状态是否会松动，可通过图3做一个装夹及切削的状况分析。 从图3（a）中，显示零件在装夹到夹具上时，是顺时针方向旋紧。从图3（b）中可以看出，当主轴旋转，车刀切削零件时。车刀作用到零件上切削力的方向是与车床的旋转方向相反的方向。即切削力也为顺时针方向，这就和零件装夹拧紧时力的方向一致。所以，在车刀切削零件时，零件不会松动，而且会贴的越紧密。 （a）“壳盖”装夹的旋转方向（b）车床主轴的旋转方向 图3 “壳盖”切削时的受力分析 通过上述零件加工的分析，若要保证零件加工后内、外形面的同轴度。就要确保零件在第二工序加工时，装夹后其轴线与车床旋转轴线保持一致。从辅助夹具的制作，到零件的装夹。可以看出，只要夹具制作完后，就不能松动夹具，此时装夹的零件和车床主轴的中心线才是完全一致的。也就是说，每加工一批次的零件，在零件加工到此工序时，就要配制一个夹具，这样才能保证零件加工后其内、外形面同轴度的要求。 三、控制加工参数来控制对零件产生的变形 1）合理的选择加工刀具控制变形。刀钝会使零件主切削抗力加大，零件轴向压力加大，造成零件变形。刀具切削刃太锋利，虽说有利于切削，但易加速刀具磨损，将零件拉向切削力的反方向，同样使零件变形。经实践粗加工时：刀具选用R形断屑槽，前角γo＝20°～25° ，后角αo＝6°～10° ；主偏角κr＝91° ～93° ；负偏角κ'r＝6° ～8° ；主要是减小刀具摩擦及振动。精加工时：前角γo＝25°～30° ，后角ao＝10°～12° ；主偏角κr＝45°～90° ，负偏角κ'r＝10°～15° ；主要是减小径向切削力，避免振动，并且加宽了主切削刃，从而减小了单位长度上的负荷，刀尖角大，散热快。刃倾角λs＝5°～10° ，粗加工取小值，精加工取大值，用来弥补法向前角大而引起刀刃强度差的缺陷。
高精度圆环薄壁型金属零件加工方法介绍 机械制造行业中，经常遇到圆环薄壁型金属零件，此类零件壁厚很薄（2～8mm）、尺寸精度和表面质量要求高、外径尺寸较大（300～800mm）、结构复杂、刚性差，装夹起来非常不便，极易弄伤零件表面，因此，制造难度很大，一次制造合格率很低，即使采用先进的数控车床等设备，在使用数控车床加工时容易引起产品总成变形从而影响精度。为此，对国内外现有的加工方法进行举例分析，并提出一种简便易行、成本低廉的加工方法。 1 国内外现有的加工方法与不足 1.1 国内的加工方法与不足 如加工一种圆环薄壁型零件，其外圆公差0.06mm，同轴度要求0.1mm，零件最薄处壁厚仅2.25mm，外圆尺寸达500mm，外圆表面上还有多处斜槽，国内常见的加工方法是：数控车床三爪卡盘装夹并进行校正，然后分别精车外圆和内孔；但精车外圆和内孔时，工件因材料内应力变化而容易产生变形，产品的最终尺寸出现不同程度的变化而导致超差，却又无法返修，超差较多的只能直接报废。另外，加工外圆和内孔后，还需要使用加工中心来加工斜槽和侧孔，此时，产品外形已经精加工到位，外圆面不能过度受力，不能使用软爪校正，任何的夹紧力对于薄壁件来说都有可能使其变形。因此，现有的加工方法既对于加工者的操作经验要求很高，同时，加工成品率又较低，导致要么产品产量上不去，要么因关键零件无法加工而不能制造整机部件或成套设备。 1.2 国外的加工方法与不足 国外目前的做法有的是通过提高原材料质量，包括锻造、热处理等性能参数，从而改善材料稳定性，降低加工变形性；或通过增加零件的加工工序，即先保证外圆和内孔的尺寸精度基本到位后，然后加工其他槽、孔等局部结构，最后通过修正表面质量使尺寸和表面质量
摘要：薄壁零件已广泛地应用在各种机械设备中，因为它结构紧凑，质量轻，主要是用来支撑轴上的零件及起导向作用的，此种零件刚性低、强度弱、产生振动大量的切削热，加工中易产生变形，从而影响工件的尺寸精度和形状精度。针对以上问题，文章提出从薄壁件加工工序安排、刀具的几何参数、切削用量的选用及装夹工艺方面进行优化。 关键词：薄壁件工件精度加工优化 一、影响薄壁件加工因素 1.工件薄壁，在夹紧力的作用下易变形，从而影响工件的尺寸精度和形状度。 2.在加工中产生切削热引起薄壁件热变形，影响尺寸精度。 3.在切削背向力的作用下，易产生振动和变形，影响工件尺寸精度、表面粗糙度及形位精度。 二、减少薄壁工件变形的方法 1.采用粗精车分序加工：在粗车时考虑到切削余量较大和提高加工效率，相应的夹紧力稍大些。精车前适当释放卡爪，消除粗车时因切削力过的引起的变形，精车时夹紧力可稍小些，加工完成。 2.刀具的几何参数：刀具参数的合理选择是反映切削过程中多因素综合效果的重要标志。切削角度、刃口的形状在切削中都是相互影响的，侧重于保持刀刃的锋利和切削过程的稳定，从而减小切削力，应选较大的前角，较小的刀尖角。从减小振动方面应采用较小的刀具后角增大刀具后面与工件的接触面积，达到消振的目的。 3.精车薄壁工件时，要求刀柄的刚度高，车刀的修光刃不宜过长（一般取0.15mm―0.3mm），刃口要锋利。 4.切削用量的选择：切削力与背吃刀量、切削速度、进给量密切相关，当背吃刀量和进给量同时加大，切削力就大，工件变形也大；减少背吃刀量、增大进给量（0.6-0.8mm/r），切削力虽然有所下降，但工件的表面残余面积大，粗糙度增加，同时导致零件变形。一般粗加工时背吃刀量和进给量可以大些，精加工时背吃刀量在0.3―0.5mm左右，进给量应在0.15mm/min左右，精车时选用高的切削速度，三者要选用合适，可以提高加工精度。 5.装夹工艺的选择：使用开缝套筒或特制的软爪，增大装夹时的接触面积，使夹紧力均布在薄壁工件上，从而减少夹紧产生的变形。在切削时浇注充分的切削液，是防止和减少薄壁工件变形的有效方法。 使用吸振材料，用软橡胶管、棉纱、泡沫等填充或包裹薄壁工件，能起到减少振动和消除噪声的作用，也可填充低熔点物质的方法车削薄壁套，减少工件的变形。另外，车床的间隙调整到合适的程度也是提高机床刚性的重要手段。 [加工实例] 图1所示为我校企合作单位一薄壁工件，采用设备是沈阳数控机床配备广州数控系统gsk980ta的数控机床。为能提高零件合格率，我们改进了工装，优化了刀具的几何参数和切削用量，保证了工件质量。 件1为内孔尺寸加工完成外圆待加工的工件，左端为卡盘夹持的部位，直径100mm，长度50mm，件2为开口的锥度涨胎，锥度比为1：30，件3为芯轴，相同的锥度，利用螺纹的锁紧使件2锥度开口处与工件充分接触，使工件在夹具能够良好的定位和传递切削力，既防止了振动，又有利于切削加工，在件2和件3配合面处涂抹润滑油有利于拆卸。 [刀具和切削参数] 外圆粗精车均用主偏角93度，刀尖角55度的机夹车刀，刚性强，减少振动，红硬性好，耐磨损，无需刃磨刀具。 外圆粗车主轴转速为800-900r/min-左右，进给速度f100-f120，预留精车余量0.3mm
制造业信总化 仿一／瑶簟ＩＣＡＤＩＣＡＭＩＣＡＥＩＣＡＰＰ■■—■■——■——●——■■■■■—■——●——■■■—■■——■● 薄壁零件的加工 李铁钢 （沈阳工程学院机械工程系，沈阳１１０１３６） 摘要：分析了压力圆顶的腹板组件零件特点，制定出可行的工艺方案，提出利用曲面真空铣夹定位进行数控加工的方法，论述了夹具制造和零件ａｎＴ的典型问题，经过生产证明了／ＪＩＴＴ艺方案的正确性。 关键词：曲面薄壁零件：数控加工：曲面真空铣夹 中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１００２—２３３３（２００８）１１—０１０８—０３ １工艺方案规划 某型产品零件压力圆顶腹板组件１４８Ａ２２８１一ｌ一７是 一个薄壁曲面型的腹板，如图 ｌ所示，外廓尺寸为１６５０ｍｍｘ １３５０ｍｍ，厚度为０．８ｒａｍ的铝 合金，材料牌号为：２０２４一Ｔ２， 每个零件上面有３００个左右 的４，２．４的装配导孑Ｌ，个别零件有开口。此项零件装配后的压力圆顶要求能够承受一定的压力，不允许漏气。 从总体上来说，此零件为钣金类零件，零件必须先利用蒙皮拉伸机拉伸成型，周边带加工余量，而后铣切周边，钻装配导孔，铣开口。其对外型的加工，有３种工艺方式，（１）由钣金生产部门划零件外缘线，按线铣切周边，此方法缺点是加工精度低，不能保证加工精度要求。（２）各制造一套钻模板，钻模板上制有装配导孔和开口，按钻模板铣外型、钻孔，此方案缺点是需要制造７套钻模，钻模的形状复杂，设计制造周期长，并且外型的制造精度较划线铣切有所提高，但仍然不能满足加工要求。据装配专家言外型处易产生微裂纹，产品在历史上曾经发生过因腹板边缘断裂而发生事故的情况。（３）数控加工外型及导孔和开口，加Ｔ精度高。 分析此类零件的结构特点，为薄壁的钣金拉伸零件，要想数控加工，必须首先解决零件的定位问题。零件平面尺寸大、厚度薄、刚性差，定位装夹困难，采取全型面和２一咖５．２定位孔定位，利用真空夹具吸附配合压板装夹零件，５坐标联动加工数控铣外型和钻孔及铣开口。压力圆顶为一回转型面，由此７项零件组成，利用“成组技术”分析知，零件外廓大小相差不多，零件型面为在一个回转体表面上，可以利用一个真空铣夹制造，外廓按零件的最大外廓设计。零件在ＣＡＴＩＡ软件中按照产品的绝对坐标系建模，可以进行图形变换操作。 ２真空铣夹设计与制造 此零件能否正确进行数控加工，真空铣夹的设计致关重要。以前我们用过真空吸附加工过平板类的零件，对曲面类零件的加工这还是第一次。夹具的设计与工艺方 １０８Ｉ机械工程师２００８年第１１期案是密不可分的，此７项零件共用一套夹具，经过分析１４８Ａ２２８１－７为最大的零件。因夹具复杂，故将夹具也采用ＣＡＴＩＡ进行设计，便于数控制造。为减少坐标变换，夹具坐标系以１４８Ａ２２８１—７的坐标系设计。此组件外廓由４种形式组成，在三维数据中各自以其空间安放位置存放，现将其Ｍｅｒｇｅ到一个模型中，以回转轴为中心，各自定义一个旋转变换，将其旋转到一７的位置，使所有的７项零件紧邻的两侧边缘重合，那么另一侧边缘将有４种不同的形式。为便于零件在夹具上的定位，在此７项零件上制出２一咖５．２的定位孔，此定位孔在一７的零件上给出，铣夹和拉形模及零件上一致，零件拉伸成型后由钣金生产车间制出。零件壁薄，加工外形中外侧部分易上翘和卷起，影响加工，在加工前将７ 项毛料以最大的状态留 余量，四周用压板压紧， 如图２所示，真空独立 吸附，使在外型加工完 毕后，外侧的毛料仍能 够吸附在夹具上。在拉 伸型胎上划有零件的毛 料线，便于钣金生产车 间拉形后切割余量。 各项零件的内部密封区由若干个小的密封区所组成，各密封区应躲避开７项零件的开口及导孔处。为有效吸附，总管路由４条管路组成，分片抽气。为便于对刀找正，设置一对刀块。 真空铣夹制造关键部位采用数控加工，从结构卜看．上表面形状复杂，具有密封槽、定位孔和抽气孔，厚度较厚，不可能采用拉伸成型后加工，必须采用铸造毛坯，先粗加工上下型面，而后 将骨架焊接后，再精加 工曲面定位上表面、密 封槽、定位孑Ｌ和抽气孔 等。粗加工与夹具贴合 的型面时，可以将公差 取大一些，本工装取行 万方数据
浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点 摘要：薄壁零件的数控铣削加工因薄壁件自身的特点决定了其加工难度极大，制造工艺复杂。本文就薄壁件的特点及加工方法理论进行分析，提出薄壁零件的数控铣削加工中变形控制的相应措施及改善方法。 关键词：薄壁零件加工；数控铣；加工变形 薄壁零件在工程上应用广泛，具有重量轻、强度高、造型美观等突出特点，薄壁零件按照空间几何形态通常可分为以细长轴为代表的二维薄壁构件和以薄壁件为代表的三维 薄壁零件。此类零件的共同特点是受力形式复杂，刚度低，加工时极易引起误差变形或工件颤振，从而降低工件的加工精度。特别是当零件的形状和加工精度要求较高时，对振动、切削力大小及波动、切削温度、装夹方式均十分敏感，往往未加工到规定的尺寸，零件已经超出了精度要求，因此，薄壁零件的加工制造难度极大，成为国际上公认的复杂制造工艺问题。 1 薄壁零件加工技术发展的现状 薄壁零件在现代工业技术中占有很重要的战略意义，国内外的学者专家都做了很深入的研究。欧美等制造业比较发达的国家针对薄壁零件的结构特点，应用的技术主要有：（1）
从加工工艺系统的整体刚度考虑，提出充分利用零件的整体刚性变形控制方案；（2）在机床方面，提出了平行双主轴联动精度控制方案；（3）在装夹方面，提出了用低熔点合金填充或使用真空夹具精加工零件的方案；（4）在切削用量方面，提出了变进给速度加工方法，通过工艺方法实验与计算机模拟仿真相结合，提高效率和可靠性；（5）采用有限元仿真预测加工变形，再利用数控补偿技术进行适当主动误差补偿，从而提高薄壁零件的加工精度。而在我国，由于缺少高精的理论计算和相关的试验数据，在这方面的研究还处于起步阶段，无论是振动加工技术还是高速切削技术都是处于摸索阶段，缺少必要的工艺技术数据，在实践中应用还不深入精准。在实际生产加工中，大多采用低转速、小进给、多次空走刀等方法控制加工变形，应用手工或三坐标检验。