薄壁零件加工及如何减少变形

薄壁零件的加工特点及工艺分析机械加工肯定少不了薄壁零件的加工，而这类零件加工更需要仔细认真，所以了解其加工特点及工艺很有必要。

以下是店铺为你整理推荐薄壁零件的加工特点及工艺分析，希望你喜欢。

薄壁零件的加工特点1)易受力变形：因工件壁薄，在夹紧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;(2)易受热变形：因工件较薄，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控制;(3)易振动变形：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。

薄壁零件的加工工艺薄壁零件加工精度的容易受到多方面因素的影响，归纳起来主要有以下三方面：(1)受力变形;(2)受热变形;(3)振动变形。

如果采用传统的数控加工工艺，很难加工出符合精度要求的薄壁零件，甚至使薄壁产生破裂。

主要原因如下：(1)在粗加工时，切削量较大，在切削力、夹紧力、残余应力和切削热的作用下，会使薄壁产生一定程度的变形。

(2)半精加工和精加工时，随着材料的去除，工件的刚度已降至非常低，薄壁部分的变形会进一步加剧。

因此，根据薄壁零件的结构特点和加工精度要求，对于薄壁零件，应尽可能选择高速切削技术来加工。

采用高速切削技术，可有效地降低切削力和切削热，消除工件的残余应力，以提高薄壁零件的尺寸稳定性，同时要兼顾加工效率。

除采用高速切削技术外，薄壁零件的加工，还要合理安排加工顺序，尽可能保证内外轮廓线依次交叉切削加工。

以进一步消除工件变形带来的尺寸误差。

薄壁零件的加工举例1、工序的划分本任务划分为两道工序，共分(1)工序一：薄壁加工;(2)工序二：铣凸台和椭圆槽。

(3)工序三：孔加工。

其中工序一是难点。

划分2个工步，具体加工顺序如下：(1)选择φ10 mm双刃键槽铣刀粗加工薄壁内外轮廓线，刀补值选8.3mm，留出半精加工余量，深度方向分层切削，留0.2mm余量;(2)换φ10 mm 四刃立铣刀，采用高速切削技术半精加工薄壁内外轮廓线，刀补值选8.1 mm，深度方向分别留0.1mm余量;(3)用φ10 mm四刃立铣刀，采用高速切削技术，精加工薄壁两条轮廓线，并根据实际测量尺寸控制零件加工精度。

•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。

航空薄壁件加工技巧由于航空发动机零件具有轻量化的要求，整体薄壁零件具有相对刚性好、比强度高、相对重量较轻等优点，广泛应用在航空工业中。

航空薄壁件由于自身結构的特点，加工中极易发生形状变形、尺寸超差和切削振动等问题，对于加工精度极不易控制，影响加工效率的提高，使加工难度增大。

加工变形已成为制约航空制造业的瓶颈，解决这个难题已成为我国机械制造尤其是航空制造技术中的关键问题。

标签：航空；薄壁；变形机械加工中，我们通常把壁厚小于2mm的零件称作薄壁零件。

结构类的零件比如壳体、平板件，轴类比如盘轴、套筒等零件，其结构特点是壁厚与内径曲率半径（或轮廓尺寸）之比小于1：20。

1 薄壁零件的特性1.1 结构特点航空薄壁件一般由侧壁和腹板构成，结构复杂，体积较大，相对刚度较低。

1.2 工艺特点（1）薄壁件的结构特点导致在加工中极易产生加工变形，要对变形进行控制及矫正。

（2）薄壁件的截面较小，轮廓尺寸较大，零件刚性降低，容易发生振动，甚至不能按常规方法进行机械加工，如真空吸附加工，镜像加工。

（3）薄壁零件的加工尺寸精度要求高，且协调精度（切削力及其波动、振动、切削温度、装配方式）也要求非常高。

2 薄壁件加工变形因素分析加工工艺系统的受力、受热、振动等变形，几何误差，内应力和调整引起的误差是影响零件加工精度的主要因素。

薄壁件因自身结构的特点，导致刚性不足，装夹时要变形，卸载时要有回弹变形，毛坯内应力（控制变形的前提条件是有效地消除工件的残余应力）释放要产生变形，加工过程中也要产生变形，这每个变形都要影响加工精度。

3 薄壁件加工工艺方案3.1 提高薄壁零件的工艺刚度增大壁厚将有利于提高工件刚度。

因此可采用加固的方法，利用填充式加固材料石蜡、胶、低熔点合金、磁流变液等对工件及夹具进行加固装夹。

提高工件的工艺刚度还可以从下面几个方面着手，一是提高工件与工装接触定位面的加工精度和表面光洁度，二是提高接触刚度（增强接触面硬度或采用高弹性模量材料）。

浅谈薄壁零件的加工文章以典型薄壁零件在三轴机床上的加工为例，探讨薄壁件在数控铣加工过程中存在的易变形、工件尺寸及表面粗糙度不易控制等技术问题，对加工难点要点进行分析，给出了工艺路线和加工方案，通过优化、完善夹具及装夹方法，优化加工参数，优化加工工艺从而有效解决薄壁件的加工精度和批量加工的尺寸稳定的难题，为其它同类薄壁零件的加工提供借鉴。

标签：薄壁；装夹；工艺方法；加工参数；变形1 概述在数控加工中，薄壁零件因其自身具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点在航空航天、通讯、国防等各个领域产品中得到了越来越广泛的应用，而薄壁零件因其壁薄、刚性差、易变形加工困难也成了同时需要面对的棘手问题，由于薄壁零件自身的特点，在实际加工中不易达到设计的形位公差要求，其加工工艺较为繁复，编程、加工需要注意的细节较多，实际操作较为复杂。

作者针对这类薄壁零件以曾经加工过的一批零件为例介绍薄壁件的加工方法、夹具使用、刀具选用、参数选择及编程要点等。

此零件使用MasterCAM 9.1编程，在FANUC系统三轴机床上加工完成。

数控加工薄壁零件时，零件因刚度不足引起的加工变形成为影响尺寸精度的主要矛盾。

为了提高零件尺寸的稳定性，对于薄壁零件的加工必须从工艺安排、夹具设计、设备选择、刀具选择、加工参数选择、程序编制等方面进行综合考虑，以解决零件在反复装夹后保证零件的加工精度的问题。

下面通过具体实例来介绍薄壁件的加工。

2 实例零件加工2.1 示例零件特点实例零件（如图2）为不久前加工的某型号产品光学系统的前镜头板，共45件，材料为L Y12铝板，下料尺寸为185mm*130mm*15mm，转入本工序时已经经过粗加工及时效工序，粗加工后余量为单面1.5mm，零件变形较大约为1mm-1.8mm。

从图2中可以看出，零件形状并不复杂，多为平面、台阶，但零件外形尺寸较大，由于中部为D形空腔，其有效截面积很小，并且截面面积变化较大不均匀。

对于数控加工来说，此零件的尺寸公差较大，除注意选择合适的加工参数外，在编程上基本没有什么难度。

加工薄壁零件的方法浅析摘要：薄壁件具有很多优点，但加工上的变形控制，是一个长期以来困扰我们的难题，针对这种情况，我们有针对性的对薄壁件的加工方法、工装夹具的应用以及变形的控制等方面进行了总结、研究，以便于在生产中指导实践，保证相关产品的加工精度。

一选择和制定合理的工艺方案和路线薄壁零件的几何形状和技术要求各不相同，要根据零件的特点和要求选择合理的工艺方案，是保证薄壁零件加工质量的关键。

在加工过程中防止产生变形和保证产品精度要求，工序的设置、夹具的设计等均应以此为基础。

工艺规程在编制开始时，就要从零件的毛坯形状、余量大小、热处理方法等方面考虑零件加工过程中的变形。

薄壁零件的毛坯，加工前，都必须经过退火或正火处理，一些零件在粗加工时要经过调质或时效处理。

钢制薄壁零件毛坯在热处理过程中，会产生很大的变形，需要进行校正后才能进行后续的加工，对于精度要求较高的薄壁件，粗加工后需要进行调质或时效处理，进一步消除其内应力，稳定零件的尺寸精度，具有高的韧性和足够的刚度，防止在精加工时产生变形。

薄壁件的加工，粗加工和精加工分开进行，粗加工后进行热处理，对于一些高精度的薄壁件，在粗加工和精加工中间要增加半精加工等工序，首先保证基准的准确和统一，要反复对簿壁零件的内、外表面进行加工，能大大减小零件的变形。

在薄壁零件的加工过程中，加工余量的分配是否得当，将影响零件的加工质量。

对于薄壁零件，加工余量的分配，主要是粗加工和精加工之前的余量要留的适当。

同时为了保证零件的加工精度，精加工工序虽然余量很小，但一般仍要分几次走刀将其加工到最终尺寸。

在进行薄壁件加工过程中，一些精度要求很高的产品，要将车削和磨削相结合来进行薄壁件内、外径的加工。

二防止零件装夹时的变形薄壁零件在加工过程中，采用合理的工艺路线等工艺措施，是保证产品精度的重要保证，在薄壁件加工中另一个重要的环节就是零件的装夹。

零件加工前的合理装夹，是防止因装夹不当引起零件变形，保证薄壁件加工质量的一项重要措施。

浅谈薄壁零件的铣削加工技术要点Hessen was revised in January 2021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。

薄壁零件的装夹及加工江苏工贸技师学院摘要：薄壁零件的车削，应设计合理的加工工艺，选择合适的刀具和切削参数。

并详细分析影响薄壁加工精度的因素。

经过三种方法实际加工，证明其改进方法是可行的。

关键词:薄壁零件加工影响因素改进前言由于薄壁零件具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点，被广泛地应用于各种生产过程里。

但同时由于薄壁零件刚性差，强度较弱，在加工时容易变形，所以不容易保证其加工质量。

因此优化薄壁零件的装夹方式，刀具的合理选用，切削用量的选择，都可以减少薄壁零件的变形，从而加工出合格的薄壁零件。

一．影响薄壁零件加工精度的主要因素1．薄壁零件受力变形如图1所示，其薄壁零件外径直径为31mm.内径直径为30mm。

壁厚为0.5mm，而且均有公差0.02mm。

由于壁薄强度弱，如卡盘在加紧时用力过大，就会使薄壁零件产生变形，造成零件的精度变差。

当在卡盘上的夹紧力过小，在切削加工时就有可能使零件松动造成工件刀具的同时损坏。

图12.切削用量的选择薄壁零件在车削加工时，变形的原因是多方面的，装夹工件时的夹紧力，切削时的切削里力，工件阻碍刀具切削时的弹性变形和塑性变形，使切削区温度升高而产生热变形，而切削力的大小与切削用量是密切相关的，其中背吃刀量和进给量同时增大时，切削力也同时增大，工件变形的程度也同时增大。

而减少背吃刀量，增大进给量切削力虽下降，但工件表面粗糙度会增大，使强度不好的薄壁零件内应力增加，同样会使零件变形。

因此粗加工时背吃刀量和进给量可以取大些，精加工时背吃刀量一般控制在0.2—0.5mm之间，进给量控制在0.1—0.2mm之间，精车时用尽量高地切削速度，但不宜过高。

合理选用三要素就能减少切削力，以此减小其变形。

3．刀具的几何角度的选择在薄壁零件的车削中，合理的刀具几何角度，对车削力的大小，车削中产生的热变形是非常重要的，刀具前角大小决定切削变形与刀具前角的锋利度，前角大，切削变形和摩擦力减小，切削力减小，但前角太大，会使刀具的楔角减小，刀具强度减弱，刀具散热请况变差，磨损加快，因此，刀具的选择至关重要。