对称双偏心薄壁套工艺分析与车削方法
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薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧在薄壁零件加工过程中,由于零件容易发生变形,所以需要在精加工后进行光切加工,从而导致零件加工效率遭到了降低。
基于这种认识,本文结合薄壁零件加工问题,对薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧展开了分析,从而为关注这一话题的人们提供参考。
标签:薄壁零件;装夹方法;车削加工0 引言相较于普通零件,薄壁零件具有重量轻、结构简单等特点,拥有较高的结构精度。
但是这类零件的加工一直较为困难,在车削加工过程中容易发生变形,从而影响零件质量。
因此,还应加强对薄壁零件加工装夹方法及车削加工技巧的分析,减小零件变形量,进而更好的满足薄壁零件加工需要。
1 薄壁零件加工问题相较于普通零件,薄壁零件在加工的过程中较容易出现变形问题,如装夹不当、切削不合理、刀具不合适都将引发零件变形,从而影响零件加工质量。
1.1 装夹不当导致变形通常条件下,薄壁零件内外直径差距较小,强度较弱,在车床作业中直接利用三爪自定心卡盘进行固定,将导致各爪点局部不稳,引发零件整体变形。
在过去的薄壁零件加工中,需要使零件上各夹紧点达到稳定均衡,所以需要增大装夹接触面,从而使零件整体变形量得到减少。
但是采用该种加工方法,仍然无法杜绝零件变形问题的发生。
1.2 切削不合理导致变形在车削加工的过程中,会产生较强震动。
在切削工艺不合理的情况下,就会导致薄壁零件变形。
为减少切削时刀具所受的阻力,以免零件因阻力过大产生塑性变形或弹性变形,通常需要结合刀具类型进行前角调整。
比如在刀具为高速钢材质时,需要将前角设定为6°-30°。
在刀具为硬质合金刀时,前角在5°-20°范围内。
而未能进行车削用量的合理选择,将导致薄壁零件产生各种变形。
分析这一现象产生的原因可以发现,金属切削主要受两个因素的影响,即背吃刀量和进给量。
在同时增大这两个量的情况下,零件会因切削力增大而变形。
在背吃刀量减少、进给量增大的条件下,尽管切削力会减小,但是由于工作表面剩余面积较大,零件所受内应力也增大,最终导致零件变形。
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1.1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1.2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形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。
1.3薄壁类零件加工内孔中,一般采用单刃镗刀加工,此时,当零件较长时,如果刀具参数及切削用量处理不当,将造成排屑困难,影响加工质量,损伤刀具。
1.4由于切削力和夹紧力的影响,零件会产生变形或振动,尺寸精度和表面粗糙度不易控制。
薄壁套类零件车削加工方法摘要:工业中广泛使用薄壁件,但是由于其加工工艺性差,在切削力、残余应力、切削热、夹紧力等因素影响下,薄壁件易发生加工变形,不易控制加工精度和提高加工效率。
本文对薄壁件加工过程中引起变形的因素进行了分析,通过改变工件的压紧方式和定位基准,设计制作工装并加工验证,得出加工薄壁件的合理工艺安排,顺利解决了工件变形问题,保证了加工质量,提高了加工效率。
关键词:薄壁套类零件车工夹具设计装夹方法一、前言航空工业中广泛使用薄壁结构零件。
薄壁零件由于其刚性好、强度高、相对重量较轻等优点,使得薄壁零件在社会中的运用越来越广泛。
薄壁零件主要是指零件的壁厚小于2mm的零件。
它们在机械加工工业中占有较大比例,薄壁套类零件因其具有重量轻、节约材料和结构紧凑等特点,广泛应用于航空领域。
此类零件结构复杂,刚度较低,加工余量大,并有很多的形位公差要求,加工中极易发生变形和切削振动,让刀现象严重,装夹和定位较困难,一直以来都是加工难点。
二、结构分析此项套类零件是用来支承旋转轴及轴承,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。
薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致以上各项技术要求难以保证。
针对这些问题,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法做了初步的探讨。
我厂生产某项车削加工薄壁套类后盖零件,首次投入400件,生产类型为大批量。
此项零件壁厚仅为0.7mm,最薄的地方为0.5mm。
三、初次加工存在的问题我们对首批加工情况进行调查、分析和研究,投入400件,超差品181件,报废19件,合格率仅为50%。
按照原来的加工方法,先镗右端内腔及环槽,再调头车削左端圆台,夹持零件右端外圆时零件已经变形,然后用和圆台同样大小的圆环将零件小端面压紧在芯轴上,接触面小,在加工过程中旋转,零件跳动量大,装夹不牢靠。
薄壁套件加工工艺分析及应用实例机械论文论文导读::薄壁套件在结构上与刚性套件的区别为“壁薄”,其加工时在各影响因素的作用下,主要技术难点为变形较大,加工精度难以保证。
本文主要分析引起变形的各影响因素,继而探析减小变形的有效工艺措施,并通过生产实例进行工艺验证,取得较好的实际良效,有效地保证了其加工精度要求。
论文关键词:薄壁套件,工艺分析,应用实例俗话说“车工最怕车细长轴、薄壁套”,此话不无道理。
套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。
薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚性很差,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等诸多因素的影响,极易变形,且变形程度严重,导致以上各项技术要求难以保证。
针对这些问题机械论文,结合本人多年的生产实践经验,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法、切削用量、刀具几何角度等做了深刻的探讨,以供大家参考、共享。
一、薄壁套件的加工工艺分析1、工件装夹方法薄壁类零件在加工过程中如果采用普通装夹方法,会因为产生很大的变形而无法保证加工精度。
例如用三爪自定心卡盘夹持薄壁套筒镗孔:夹紧后套筒呈三棱形(图1a),虽然镗出的孔成正圆形(图1b),但松开后,套筒的弹性恢复使已镗成圆形的孔变成了三角棱圆形(图1c)。
(a)三爪自定心卡盘装夹(b)镗孔后(c)松开后(d)开口过渡环装夹图1套筒夹紧变形误差故薄壁类零件的装夹,一般应增大工件的支承面和夹压面积,或增加夹压点使之受力均匀,并减小夹压应力和接触应力,必要时可增设辅助支承,以增强工件的刚性。
具体措施如下:(1)采用工艺凸台装夹车削时在坯料上预留一定的夹持长度,在工件完成内孔、外圆及端面的加工后切掉。
这样不但防止了工件产生太大变形,而且保证了内孔、外圆及端面间的位置精度。
但这种方法在应用中局限性而且会造成材料的浪费。
薄壁零件的车削技巧薄壁零件是指壁厚相对较薄的零件,在车削加工中,由于其壁厚薄,容易产生变形和振动,所以需要特殊的车削技巧来保证加工质量。
本文将介绍薄壁零件的车削技巧。
首先,保持机床的稳定性。
薄壁零件在车削时容易产生振动,而振动会影响加工精度和表面质量。
为了保持机床的稳定性,首先要确保机床具备足够的刚性和抗震性,同时要确保机床的紧固件处于良好的状态,以免因紧固件松动而导致振动。
此外,还可以通过合理的刀具和夹具选择来减少振动,例如选择合适的刀具长度和刚度,使用刀柄的支撑力等。
其次,选择合适的切削参数。
在车削薄壁零件时,要选择合适的切削参数,以保证刀具的切削力不会过大。
一般来说,应尽可能采用小的进给量和切削深度,降低切削力。
另外,应注意保持刀具的尖角和刃磨状况良好,以减小刀具的切削力。
第三,选择合适的刀具和夹具。
在车削薄壁零件时,要选择合适的刀具和夹具,以提高加工的稳定性和精度。
刀具要选择具有较高刚度和切削性能的硬质合金刀具,以减小切削力和振动。
夹具要选择刚性好的夹具,以确保零件的稳定夹持,同时要避免夹持过紧而导致变形。
第四,采用适当的刀具路径。
在车削薄壁零件时,为了避免产生振动和变形,应采用适当的刀具路径。
一般来说,应优先选择切削路径中的外切削和镗削,避免内切削和过切削,这样可以减小刀具对零件的负荷,减少振动和变形。
第五,采用适当的刀具进给方式。
在车削薄壁零件时,应采用适当的刀具进给方式,以减小切削力和振动。
一般来说,可以采用铣削进给,即刀具的进给方向与工件的旋转方向相同,这样可以减小刀具对零件的冲击力和振动。
最后,进行切削加工时要进行监控和调整。
在车削薄壁零件时,要进行监控和调整,以确保加工质量。
可以通过加工中的监测手段,例如振动传感器、力传感器等,对加工过程中的切削力、振动等进行监测,及时调整切削参数和刀具路径,以减小振动和变形,保证加工质量。
总之,薄壁零件的车削技巧包括保持机床稳定性、选择合适的切削参数、刀具和夹具、采用适当的刀具路径和进给方式,以及进行监控和调整等。
浅析薄壁套类工件的车削加工技术薄壁套类工件加工是车削加工中较难解决的关键问题,本文对薄壁套类工件进行特性分析,通过采用一种新颖芯轴技术,有效克服了薄壁套类工件加工过程中出现的问题,如受力变形、受热变形、刀具磨损等,使薄壁套类工件加工的尺寸公差、形位公差达到图纸设计技术要求。
标签:薄壁;变形;装夹;弹性夹套;弹性芯轴;切削力薄壁套类工件因重量轻、用料少、成本低同时具有紧凑结构因而被广泛应用,但该类工件壁厚薄,一般在3mm以下,因此工件刚性、强度等较弱,在零件加工过程中受装夹力、切削力及热应力等因素影响极易变形,导致零件加工完成后尺寸超差,所以薄壁套类工件加工是车削中比较棘手的问题本文对薄壁套类工件加工过程中出现的问题进行分析,为薄壁套类工件加工提供有效解决方案及相应夹具。
1理论分析车削薄壁套类工件的主要问题是变形,而产生变形的主要原因是切削力、切削热和夹紧力。
1.1装夹力对薄壁套类工件变形的影响因工件壁薄,由于三抓卡盘的夹紧力给工件施加一个径向力导致变形,从而影响工件的尺寸精度和圆柱度。
薄壁件加工时,若直接采用三抓卡盘,夹紧工件后会给工件施加一个外力,导致工件在径向上出现变形,使之略微变成三角形。
在这种状态下车工件内孔,能够得到一个符合尺寸要求的圆孔,但是松开卡爪使工件处于自然状态下后,由于自身的弹性,外圆会恢复到接近装夹前的状态,而内孔则随之变成弧形三角形,导致工件超差;如图1所示。
1.2切削热对薄壁套类工件变形的影响任何工件在加工时都会受到切削热影响,尤其是径向尺寸受影响较大,而由于尺寸、材质等不尽相同,难以掌握热膨胀变形规律,导致工件加工时尺寸精度不易控制。
由于薄壁套类工件线膨胀系数大,受切削热影响大,如按照常规零件的方法一次装夹,然后连续完成粗车和精车,切削热极易引起工件的热变形,导致零件加工完成后尺寸超差,甚至有时会使零部件卡死在夹具上。
1.3切削力对薄壁套类工件变形影响在切削力(特别是径向切削力)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[1]。
套类薄壁零件车削加工方法研究套类薄壁零件在机械制造中应用非常广泛,其零件结构往往比较复杂,加工难度较大,但又因为其应用比较普遍,所以对于生产厂家来说,如何提高套类薄壁零件的生产效率和生产质量,成为一道热门问题。
车削加工作为数控加工中常见的一种加工方法,具有高效、精度高、加工质量好等优点,如何应用车削加工方法研究套类薄壁零件加工技术,这是一个非常有意义的问题。
本文主要介绍套类薄壁零件车削加工方法的研究,主要包括套类薄壁零件特点、车削加工方法的优点以及套类薄壁零件车削加工方法的具体研究。
一、套类薄壁零件的特点套类薄壁零件的特点主要体现在以下几个方面:1. 材质要求高:套类薄壁零件材质有很高的要求,它可以使用各种金属材料,如钢铁、铝合金、钛合金等。
材料质量好坏直接影响套类薄壁零件的质量。
2. 结构比较复杂:套类薄壁零件需要经过多次加工才能形成,其加工面也较多,需要进行多次车削加工才能完成。
3. 壁厚薄:套类薄壁零件通常需要保持薄壁的特性,同时也需要保证加工、装配、使用等环节的强度和稳定性。
这对车削加工的精准度和工艺控制要求非常高。
4. 表面质量要求高:套类薄壁零件需要保证光洁度、平整度、同心度等一系列表面质量指标的要求,这对车削加工的加工方式和加工工艺方案都有很高的要求。
二、车削加工方法的优点车削加工是工业制造中比较常见的加工方法,其优点包括以下几方面:1. 精度高:车削加工是通过钻法、扩棒法、插坐标法、槽切法等多种切削方法实现的,因此加工精度非常高,能满足高精度零件的加工要求。
2. 加工效率高:车削加工是数控加工中的一种常见方法,其加工效率高,可以实现批量加工,使产品成本降低。
3. 可加工的材料范围广:车削加工可加工的材料包括金属、非金属和各种复合材料,因此适用范围比较广。
4. 长期稳定:车削加工的设备精度高,同时数控技术的应用能够让加工过程实现长期稳定,成品的规格精度也能够得到有效保障。
三、套类薄壁零件车削加工方法的具体研究1. 切削参数的研究切削参数对车削加工的质量和效率影响比较大,因此,对套类薄壁零件车削加工时的切削参数进行研究和优化是非常必要的。
薄壁类零件的车削工艺分析段立波亠•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。
•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盘类溥壁件1. 薄壁类零件的加工特点1.1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。
7 35Jr' 卜 A 討图4三爪卡盘装夹1.2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形,会对其尺寸精度产生极大影响,有时甚至会使零件卡死在芯轴类的夹具上。
1.3薄壁类零件加工内孔中,一般采用单刃镗刀加工,此时,当零件较长时,如果刀具参数及切削用量处理不当,将造成排屑困难,影响加工质量,损伤刀具。
薄壁套类零件数控车削加工工艺分析1.北方工具有限公司劳服牡丹江市链条厂,黑龙江牡丹江,1570002.2.黑龙江北方工具有限公司,黑龙江牡丹江,1570003.3.黑龙江北方工具有限公司,黑龙江牡丹江,157000摘要:随着加工制造业的发展,薄壁类零件的应用范围越来越广泛,技术要求越来越高。
但是在薄壁套类零件的数控车削加工中还存在很多问题,影响到了加工的效率以及零件的质量,因此需要不断改进数控车削加工工艺,提高加工质量,本文将对薄壁套类零件数控车削加工工艺进行简要分析。
关键词:薄壁套类零件;数控车削加工;工艺分析一、薄壁套类零件概述薄壁套类零件有着径向刚度差、外圆及内孔有着不规则变形导致壁厚不均匀、圆度不易控制等特点。
套类零件在机械结构中主要起支撑和导向作用,为此零件需具有较高的同轴度,端面与孔轴线或与外圆有较高的垂直度要求,除了尺寸的精度要求外还对零件的几何形状精度、表面粗糙度也要求较高。
在数控车削加工中急需解决的问题是控制零件装夹变形以及车削变形。
二、薄壁套类零件加工质量的影响因素1.夹紧力对加工质量的影响:零件加工对装夹刚度有较高的要求,如果零件装夹的力度过小不仅会造成脱夹导致零件的报废,甚至会引发安全事故。
2.工件材料的状态对切削力的影响:材料的状态会直接影响到切削力大小,随着材料硬度、强度增高切削力增大[1],同时还会涉及到加工硬化等问题,加工硬化不仅会使材料产生变形还会给材料的进一步加工带来困难。
3.刀具角度对工件的影响:前角大时,切削变形量和摩擦力减小,切削力减小,表面粗糙度好;前角过大,刀具楔角减小,刀具强度降低,散热能力差,磨损速度快,刀具使用寿命降低;后角大,与工件切削表面间隙大,摩擦力小,切削力也相应的减小;后角过大,会形成刀具刃部变薄,强度不足,磨损速度快,刀具使用寿命降低[2]。
4.吃刀量与进给速度对切削力的影响:背吃刀量与切削速度对切削力的交互影响当背吃刀量为常数时,切削速度增大时,切削力变化的幅度不是很大;而当切削速度为常数时,背吃刀量增大,切削力增大较明显[3]。
薄壁套的车削加工题目:薄壁套的车削加工单位:姓名:薄壁套的车削加工摘要:本文通过分析薄壁套削加工时产生影响其加工的各种不利因素,提出了不同解决方法和措施,为以后加工该类零件提供了经验范例。
关键词:薄壁套变形振动加工方法一、引言薄壁套零件,为了保证其制造质量,常采用能承受较大载荷和剧烈磨擦的高强度结构钢材料,由于该类零件技术要求通常为:内孔精度为IT3级,粗糙度为形和振动,刀具的几何角度要求高及刀杆的刚性不足等原因,容易造成零件形位尺寸达不到设计要求。
针对以上各种不利因素,必须采取相应措施和加工手段。
二、不利因素的产生和解决方法薄壁套车削加工时产生的不利因素主要有:工件变形、振动、刀具的几何角度等,具体分析如下:1、薄壁套的变形和解决方法(1)装夹变形:因装夹不合理或夹紧时施力不当引起的变形,最常见的是用三爪卡盘夹持薄壁套加工,夹紧后薄壁套成为棱园状,如下图A,车削出的内孔成正圆形,如下图B,但松夹后,薄壁套的弹性恢复使内孔产生了三角棱形,如下图C。
A B C1、一普通车床三爪2、一薄壁套解决办法:采用合理装夹方法,用专用软卡爪或开口套筒,使夹紧力均匀分布在薄壁零件上,从而减少了变形。
如下图:1—专用软卡爪1—开口套筒2—薄壁套2—薄壁套使用软卡爪装夹薄壁零件,可以根据工件的具体情况,做成不同的形状,在使用卡爪前,最好将工件定位基准尺寸精车一刀,使它和工件定位基准尺寸保持一致,并适当控制夹紧力,防止工件因夹紧力的分布不均匀而引起加工误差。
当薄壁件较短时,也可以一次装夹,加工出内外圆,切下即可。
改善装夹方式同时还可附加轴向夹紧,如心轴或锥度心轴。
(2)切削热引起的工件变形零件在加工中所产生的变形,主要是切削热引起的。
线膨胀系数较大的金属薄壁件,在半精车和精车的一次装夹中连续车削,所产生的切削热不仅使工件变形,有时甚至还会将工件卡死在夹具上,影响刀具的耐用度、切削力的大小、工件表面粗糙度值的提高,乃至工件尺寸精度等,必须保证切削液的充分浇注。
薄壁零件的车削方法1.用一次装夹车薄壁零件:车削短小薄壁工件时,为了保证内外圆轴线的同轴度,可用一次装夹车削。
例:薄壁衬套,材料为锡青铜,工件壁厚仅2mm,同轴度公差为0.025mm,精度要求较高。
车削方法见下图:夹持棒料,车出长度45mm,粗车内外圆均留0.5mm余量,钻,粗车内孔时,要求长度比图样长2mm即可.以增加工件的刚性,加注切削液,使工件充分冷却后,精车内外圆至尺寸.(油槽在半精车后拉出)切断工件,最后装夹在心轴上,车削另一端面和倒角.2.用扇形卡爪及心轴装夹薄壁工件:例:薄壁套筒如图,车削方法:粗车留精车余量1~1.5mm,精车时,装夹在扇形软卡中,精车内孔及φ72H7,外圆φ980-0.1及端面A符合图样要求,然后以内孔和大端面为基准,夹在弹性胀力心轴上,即可精车外圆.3.在花盘上车削薄壁工件:直径较大,尺寸精度和形位精度都较高的圆盘薄壁工件.可装夹在花盘上加工.车削方法:先装夹在三爪卡盘上粗车内孔及外圆,各留1~1.5mm余量,长度尺寸车至92+0.3+0.2,并精磨两端面至长度92.然后装夹在花盘上精车内孔及外圆,精车内孔的装夹方法见图.先在花盘端面上车出一凸台,凸台的直径和工件之间留0.5~1mm的间隙,(不用作定心).用螺栓,压板压紧工件端面,压紧力要均匀.找正后,即可车削φ132H7, φ262H7内孔及内端平面.精车外圆时的方法见下图:将三点接触压板(压板上有三条槽以让开压板)适当压紧,松开并取下压板及螺钉,即可车削外圆,使之符合图样要求.上面的压紧方法,因为压紧力在轴向,所以不容易引起变形.4.在专用夹具上车削薄壁零件:如图,工件装上夹具后,当拧紧螺钉2时,压紧圈1便沿着斜面将工件压紧,即可车削工件的内孔,外圆及端面.5.增加辅助支承车削薄壁零件:车削内孔精度要求高的薄壁零件时,可采用辅助支承来增加工件的刚性.6.增加工艺肋车削薄壁工件.在工件的装夹部位特制几根工艺支撑肋,使夹紧力作用在肋上,可减少变形.二.减少工件变形的方法:1.工件分粗精车,消除粗车时切削力过大而产生的变形,粗车后,使工件得到自然冷却,消除在精车时可能产生的热变形。
图2六爪卡盘薄壁套零件的加工工艺分析与程序设计赵金凤(德州职业学院,山东德州253000)1薄壁套的工艺分析1.1薄壁套结构分析如图1所示为一薄壁套零件,生产类型为单件或小批量生产,无热处理工艺要求,薄壁套类零件孔壁较薄,该薄壁套结构简单,主要由内孔与外圆组成。
1.2薄壁套的工艺分析因薄壁套孔壁较薄,装夹过程中很容易变形,因此装夹难度较大,一般可采用以外圆定位和内孔定位夹紧的方法来完成。
1)以内孔定位。
该薄壁套的基准是准26+0.030mm 孔轴线,外圆、内孔精度及表面粗糙度要求较高;右端面与准26+0.030mm 孔轴线有垂直度要求,加工时应在一次装夹中完成;准300 -0.03mm 外圆既有圆度形位公差要求,又有同轴度要求,又因内孔存在阶台,无法一次装夹工件完成全部加工内容,因此可采取先加工完零件右端面及内孔,再使用芯轴或胀力芯轴装夹完成零件外圆加工的方法。
2)以外圆定位。
如果该薄壁套批量较大,基准是准300-0.03mm 的轴线,可以选择以外圆定位加工内孔,采用特制软卡爪、六爪卡盘(圆形包胎),如图2所示,夹持薄壁套,避免夹持变形,包胎选用轻、软材料,最好使用铜、铝制品,避免夹伤工件。
摘要:合理的数控加工工艺与加工程序是保证产品质量、提高生产效率的关键因素。
文中结合薄壁套的结构,分析加工工艺,设计加工程序,保证薄壁套的加工质量,同时也提高了加工效率。
关键词:薄壁套;加工工艺分析;程序设计中图分类号:TH 162文献标志码:A文章编号:1002-2333(2015)06-0070-02图1薄壁套零件41+0.0500.02准300-0.03准20+0.10准0.03 1.6C 140451.6A 0.02A3.2其余准26+0.03准380-0.1A作用也增强。
此外,在实际工程设计中,跨音速压气机的攻角设计是一个极其重要的参数,应当避免沿叶高局部正攻角过大,使得压气机局部槽道激波被推向上游从而引起整个压气机转子失速。
对称双偏心薄壁套工艺分析与车削方法
作者:张利生
来源:《中国科技纵横》2019年第17期
摘;;要:主要介绍了对称双偏心薄壁套工件精加工采用的工艺方法。
分析了加工中存在的技术难点,进一步提出薄壁的车削方法,高精度偏心距、对称度、同轴度的校正方法,需要注意的工艺措施,具体的操作步骤,从而有效地保证了工件精度的加工质量。
关键词:薄壁;偏心孔;高精度;难度大;校正方法;加工方法
中图分类号:TG51;;;;文献标识码:A ;;;;;文章编号:1671-2064(2019)17-0000-00
0引言
2008年8月,笔者参加了山西省人社厅组织的全省技工学校职业技能大赛,技能操作考题是车削对称双偏心薄壁套工件,取得较好成绩,省人社厅给颁发了技师证书。
多年来,教学中常常分析、验证当时采用的加工方法,现在总结出来,供同行参考。
尺寸精度高的薄壁孔、偏心孔是车工的加工难点,再加上高精度的同轴度、对称度等形位公差技术要求,综合在一个工件上,如图1。
如何采用正确的方法才能保证加工质量,对操作者既是挑战,又是考验,下面就主要分析精车的困难和解决方法。
1基准先行原则
精车的第一道工序是先把左端面光一刀,依次将两个外圆ø58、ø45和一个内孔ø38精车完毕,为后面的校正提供测量基准,有了测量基准,才能方便控制其它表面的形位精度;第二道工序是分别校正两个偏心孔的偏心距5,并控制对称度,粗精车偏心孔ø18;最后一道工序是找正同轴度基准,精车右端的外圆ø44和内孔ø42。
工件左端壁厚3.5mm,右端壁厚只有1mm,精车的基本原则是只有降低切削力,才能有效克服振动和变形。
具体方法是:三个外圆都用90°硬质合金刀高速切削,只要刀具锋利,能有效降低径向切削力,在一次走刀中同时控制尺寸精度、圆度、圆柱度、表面粗糙度,而且速度快;精車两个大孔ø38、ø42用高速钢刀低速切削,因为精车外圆后,壁厚变小,刚性进一步降低,还用硬质合金刀高速切削精车内孔,容易产生频率振动,影响表面粗糙度。
而高速钢车刀刃口锋利,工件转速慢,能克服这些缺陷产生。
3偏心距精度要求高,校正难度大
单个偏心距换算为5,精度高,单件生产,又是技能大赛,考的就是精度控制能力,所以要求在三爪卡盘上校正车偏心,难度就更高。
多次实践证明,需要校正的工件,夹紧的部位不能长,夹的长,用铜棒敲击工件,工件的位置无法调整;如果夹的偏短,会形成欠定位,车削时造成工件飞出。
夹持长度以18-20mm最好,即方便调整位置误差,夹紧后车削也安全。
偏心的具体校正步骤如下:
(1)检查卡盘本身的偏心距误差。
在三爪卡盘上夹紧一根ø20的心轴,用百分表检查三个卡爪的跳动误差,取读数最小的一个卡爪做记号,再测量记号卡爪旋转180°的最大跳动量,这个最大跳动量误差的一半就是卡盘本身的偏心距e卡。
(2)计算偏心垫块厚度x。
x=1.5(5-e卡),为方便调整,垫块要做成圆弧形,圆弧的半径R29.2-R29.3,宽度略大于卡爪厚度,垫块厚度规格分别是7.35、7.2、7.0、6.8几种,能根据卡盘偏心距误差进行选择;再准备一些0.02、0.05、0.10、0.15、0.20等规格的铜皮或者报废的塞尺,能按照计算的总厚度微量调整。
(3)工件的安装。
用铜皮包住ø58精车外圆,在做记号的卡爪下面垫上计算好厚度的偏心垫块,夹紧工件。
注意两点:工件的夹紧长度18-20mm;每次夹紧、松开固定使用记号卡爪对应的钥匙孔。
(4)百分表测量ø45外圆的平行度误差。
百分表测量ø45外圆对主轴轴线的平行度,并用铜棒校正,控制平行度误差0.02以内;一侧合格后,卡盘带动工件转90°左右,检查另一侧的平行度误差,反复检查直至两侧平行度都合格。
这是校正偏心距之前最关键的一步,不能省略。
(5)百分表测量偏心距5的误差。
在ø45外圆的左右两端分别测量跳动量,跳动量的一半就是实际偏心距。
若超差(e超),增或减修正薄铜皮厚度x=1.5(e超)。
重新夹紧工件,再测量平行度误差和偏心距误差,直至合格,才能加工第一个偏心孔。
4;偏心孔的对称度0.012要求高 ;;;;
在加工现场的主要量具就是一个10mm量程的百分表,怎么才能找到对称度的测量基准是关键。
笔者采用了一个简单有效的办法,第一道精车工序结束后,不要拆卸工件,把高度尺放在床身导轨上,用量爪在ø45外圆表面轻轻划一条水平的轴向基准线(注意划线不能用力,避免划伤精加工的外圆面)。
以这条线为基准,校正两个偏心孔的偏心距5,其中第一个孔的最低点测量值要在基准线上;校正第二个偏心孔时,工件绕轴线旋转180°,基准线在记号卡爪的对面,百分表测量最高点读数也是在这条基准线上,需要注意的细节是,基准线要对齐记号卡爪,必要时转动工件微量调整,无论最低点或最高点,目测百分表测量头的中心通过基准线。
再加上校正偏心时,ø45外圆两条侧母线的平行度误差在0.02以内,就把各种影响对称度的误差降到最低,基本在偏心孔总长35mm范围内能达到对称度0.012mm的要求。
这个过程与前面偏心距的校正是同时进行,是这个工件最复杂的操作难点,而且费时,最快的能在20分钟左右找正一个偏心距和对称度,共校正两次。
5;第二个偏心孔断续切削加工难度大
两个偏心孔深度长,从刀尖算起,刀杆伸出长度在65左右,刚性差,容易振动;孔径比较小,观察困难;尤其第二个偏心孔加工时,切削不对称,断续切削引起振动。
钻第二个偏心孔时,为防止钻头偏移,可在刀架上安装档铁,靠近工件孔口,对钻头棱边辅助支承,以抵抗非对称的切削力,同时降低主轴转速和进给量,避免钻头切削刃崩刃;精镗孔时,也存在同样的现象,不能采用硬质合金镗刀精镗,易崩刃,应该用高速钢刀低速精镗,保证工件的加工精度是核心内容。
6;ø44外圆同轴度控制难
ø44外圆轴线与ø45外圆轴线有直径公差为ø0.02的同轴度要求,因此在精车ø44外圆之前必须对工件再一次进行找正。
难点是垫铜皮夹ø58外圆后,需要找正的精基准外圆都在卡爪里面。
解决方法是:粗车ø44外圆台阶处时,ø58外圆的宽度留成30长,这也是一个关键的工艺处理,因为ø58基准外圆测量长度越长,找正精度就越高,能提高被测要素的控制精度,且在校正偏心距、对称度时,方便铜棒敲击ø58外圆面。
操作时,薄铜皮撕成两块垫在工件和卡爪之间,利用卡爪留出的两处空隙测量基准外圆,先找正ø58外圆两侧母线的平行度0.015以内,再检查ø58外圆的跳动量是否在0.02以内。
如果跳动量超差,利用校正偏心原理,在卡爪上垫薄铜皮消除偏心,使ø58外圆轴线与机床轴线同轴,也就保证了被加工外圆的同轴度,最后先精车右端面控制平行度,再精车外圆ø44和内孔ø42。
7需要注意的兩个细节
(1)工件两端外圆与孔口的倒角要在校正合格后精车之前先加工,尤其是工件右端,如果精车后再倒角,容易在径向力作用下发生变形,甚至扭曲报废,倒角的进给速度一定要慢、稳。
(2)去除ø58外圆预留的10mm长度余量,在同轴度校正合格后完成,不能用切断刀径向车削,径向力会使校正精度改变,应该用90°刀小吃刀、慢进给,多次进给车去多余部分材料。
对称双偏心薄壁套工件的加工方法,综合应用了车工工艺、公差配合的理论知识和生产实习教学经验,对提高车工操作技能、提高产品加工精度有很好的实践性和可行性,在历年学生技能大赛培训中也取得了良好的教学效果。
专业技能教学重在教会学生正确的操作方法,所以教师在专业学习上首先要寻根溯源掌握正确的专业基础理论和规范的操作技能,学生采用合理正确的方法练习,能起到事半功倍的学习效果。
合理的正确方法是指某种技能的核心要领,在这个要领指导下操作,就容易控制工件加工精度。
某些技能的操作方法表面上看起来正确,但是核心要领不过关,甚至是错误的,必然会导致工件精度降低或不合格。
专业技术人员在实践中也要探索、创新、发明核心操作要领,前提是要有正确的工艺理论指导,经得起理论分析、推敲;经得住实践的检验。
很多事实证明,个人本职专业没有核心技能与技术,生产作业中很难独立全面的开展工作,影响工作质量和生产效率;一个国家某些领域没有核心技术,在国际上就没有话语权,发展中就要处处受别国限制;我们要教育学生把个人的前途与祖国的发展强大紧紧的联系在一起,下苦功读书练技,出好活养家报国。
认真做好工作中的每一件事,每一道工序精工细作、
精益求精,树立爱岗敬业、兢兢业业的职业精神做好本职工作,做合格的新时代社会主义事业接班人,凝神聚力为实现中华民族伟大复兴贡献力量。
参考文献
[1]高级技工学校机械类教材编审委员会.高级车工技能训练[M].北京:中国劳动出版社,2004.
[2]技工学校机械类通用教材编审委员会.车工工艺学[M].北京:机械工业出版社,2010.
[3]张文智.普通车床在圆柱体上加工扁体及立孔的工艺方法研究[J].职业教育研究,2010,(6):147-148.
[4]黄云清.公差配合与测量技术[M].北京:机械工业出版社,2007.
收稿日期:2019-05-27
作者简介:张利生(1968—),男,山西清徐人,本科,高级讲师,研究方向:中等职业学校机械制造专业教学。