薄壁零件加工方法和工艺分析

1 / 16

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

* 者： ***

2017年 3月 2 日

2 / 16

薄壁零件的工艺分析及加工方法

* *： ***

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

3 / 16 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 4 / 16 总结…………………………………………………………………10

参考文献………………………………………………………………11

5 / 16 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

6 / 16 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。

7 / 16 2工件装夹

2.1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。

2.2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

2.3装夹方式选择

为了防止工件在切削力的作用下，发生位移偏动。影响工件的位置精度，加工质量甚。至损害刀具机床以及操作安全，合理的装夹具有重要意义。

2.4确定装夹方式

装夹方法：先用三爪自定心卡盘毛坯左端，加工内孔工件精度要求。

3刀具和切削用量选择

切削用量公式：

Vc=πdn/1000(m/min)

N≤1200/p-k

式中Vc ------切削速度，单位m/min;

d-------切削刃上选定点处所对应的工件或道具的回转直径，单位mm;

n------ 工件的转速，单位为r/min;

P------被加工螺纹螺距，单位为mm; 8 / 16 K------保险系数，一般为80;

表3-1工件加工道具卡片

序号 刀具号 刀具名称 加工表面

1 T1 硬质合金90度放型车刀 粗、精车外轮廓

2 T2 硬质合金端面45度车刀 粗、精车端面

3 T3 硬质合金镗孔刀 粗镗孔

4 T4 硬质合金镗孔刀 精镗孔

5 T5 Φ25麻花钻 钻孔

表3-2工件加工工序卡片

序号 工步内容 刀具号 主轴转速 进给速度

1 Φ25麻花钻钻通孔 T0505 500 0.1

2 卡盘夹住Φ35外圆，粗加工内孔Φ28留余量0.5mm， Z-41处，多车1mm防止有截刀痕。 T0303 800 0.15

3 精加工内孔，至尺寸要求 T0404 1000 0.1

4 卸下工件，将工件套在芯棒上粗车右端外圆台阶Φ29,Φ30ｚ－４１留精车余量0.5mm T0101 800 0.15

5 精车外圆Φ29,Φ30至尺寸要求 T0101 1000 0.1

表3-3切削用量选择

项目 主轴转速s/(r/min) 进给量f/(mm/r) 背吃刀量ap/mm

粗车外圆 800 0.15 1.5 9 / 16 精车外圆 1000 0.1 0.2

粗车内圆 600 0.15 1.5

精车内圆 800 0.1 1.5

4零件加工

零件主要由外圆台阶，内孔，螺纹组成。编程如下：

O0011内孔加工

T0303

M03 S800

G00 X23 Z2

G71 U1 R0.8

G71 P10 Q20 W0 U-0.5 F0.15

N10 G00 X23

G01 Z0

X28

Z-41

N20 G01 X23

G00 X100

Z100

M05

M30

T0404

M03 S1000 10 / 16 G00 X23 Z2

G70 P10 Q20 F0.1

M05

M30

O0022外圆加工

T0101

M03 S800

G00 X37 Z2

G71 U1 R0.8

G71 P10 Q20 U0.5 W0 F0.15

N10 G00 X29

G01 Z0

Z-41

N20 G01 X37

G00 X100

Z100

M05

M30

T0101

M03 S1000

G00 X37 Z2

G70 P10 Q20 F0.1 11 / 16 G00 X100

Z100

M05

M30

5加工注意事项

5.1安全文明生产

加工过程中必须遵守安全文明生产准则，不得戴手套操作机床。戴好防护镜，女生应戴工作帽。

5.2刀具的选择

加工孔的车孔刀杆悬伸距较大,刚性差,容易产生振动,并在径向分力的作用下,容易发生让刀现象,影响加工孔的精度。因此加工薄臂零件孔时应尽可能增加刀杆的刚性。同时,为了容易排屑,应在车刀前面开有断屑槽或卷屑槽,在合适的刃倾角下控制切屑排出的方向。

5.3切削用量的要求

薄壁零件车削时变形是多方面的。装夹工件时的夹紧力，切削工件时的切削力，工件阻碍刀具切削时产生的弹性变形和塑性变形，使切削区温度升高而产生热变形。从《金属切削原理》中可以知道：背吃刀量ap，进给量f，切削速度V是切削用量的三个要素。所以，粗加工时，背吃刀量和进给量可以取大些；精加工时，背吃刀量一般在0.2―0.5mm，进给量一般在0.1―0.2mm/r，甚至更小，切削速度6―120m/min，精车时用尽量高的切削速度，但不易