数控车薄壁零件加工.doc.doc

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1、前言本课题是以薄壁零件“YX—168”为研究对象,研究薄壁零件产品的加工工艺及工装设计。“YX—168”是要加工生产的薄壁零件的名称。薄壁零件具有体积小、重量轻、结构紧凑的特点，在许多产品中得到应用。随着一些产品体积小型化，精密化，薄型零件的应用也越来越广泛，已经成为许多产品的关键性零件。但是，由于薄壁零件壁薄，刚性差，加工时容易变形，不易保证加工质量，给该零件的机械加工造成困难，因而阻碍了产品设计和发展。因此，薄壁零件的加工工艺已成为机械加工过程中必须解决的工艺问题。采用什么样的加工工艺，才能保证薄壁零

2、件的精度呢？“YX—168”薄壁零件的生产批量大，而且零件壁厚仅0.75mm，加工精度要求也比较高，以往在普通车床上加工就很难达到零件的技术要求，而且生产效率低，不能适应大批量加工的要求。因此，研究薄壁零件的加工工艺，对于保证产品质量具有重要意义。根据“YX—168”薄壁零件的工艺特征，通过理论分析和试验确定一种利用数控车床加工该零件的合理的工艺方法，并设计其专用工装夹具。经过多次试验，我们采用的这种在数控机床上加工的工艺方法和设计的专用工装夹具，较好地解决薄壁零件的加工问题，。由于数控车床按照预定的加工

3、程序自动加工，加工过程中避免了由于操作人员造成的人为误差，提高了零件加工精度的一致性，对于保证产品质量的稳定起到重要作用。而数控车削技术的应用，极大的提高了生产效率。同时，由于设计和采用了专用的夹具，解决了零件薄壁易变形，加工性能差的难题。本设计的意义在于，通过对“YX—168”薄壁零件加工工艺以及工装夹具的设计，总结利用数控技术和专用夹具加工薄壁零件的经验，并从理论上加以分析和提高，给制造薄壁零件加工工艺提供依据。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

4、件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，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。影响薄壁零件加工精度的因素有很多，但归纳直来主要有以下三个方面：　　(1)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，如图1所示。　　(2)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)振动变形　　在切削力（特别是径向切削力）的作用下，很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既然影响薄壁件加工精

5、的因素找到了，那么我们将如何提高薄壁零件的加工精度呢？接下来笔者将通过具体实例来介绍提高薄壁件加工精度和效率的措施。   图2所示的薄壁零件，是我校用数控车床对外加工产品中难度较大的零件。采用的设备是配备了广州数控系统GSK980T的数控车床。为了提高产品的合格率，我们从工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行综合考虑，实践证明，有效提高了零件的精度，保证了产品的质量。1．问题的提出及解决方法1.1零件图分析先看下面零件图1.1图1.1从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度是很大的，最大的难度是

6、：壁厚最薄0.75mm。其次：加工材料为Sus430F（不锈钢），相当于中国的Y1Cr17(GB/T1220)不锈钢。难切削，大外圆与两端内孔的同轴度为φ0.0127mm，内径尺寸为φ12.707-φ12.697mm，公差只有0.01mm，最大外径为φ14.31-φ14.28mm，公差只有0.03mm，两端内孔各有一个台阶，这两个台阶的平行度为0.005mm，壁薄、精度高、难切削、易变形是该零件的一个显著特点。1.2影响薄壁零件加工精度的因素分析壁薄是薄壁零件的突出特点。在夹紧力和切削力的作用下，容易产生

7、1．问题的提出及解决方法1.1零件图分析先看下面零件图1.1图1.1从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度是很大的，最大的难度是：壁厚最薄0.75mm。其次：加工材料为Sus430F（不锈钢），相当于中国的Y1Cr17(GB/T1220)不锈钢。难切削，大外圆与两端内孔的同轴度为φ0.0127mm，内径尺寸为φ12.707-φ12.697mm，公差只有0.01mm，最大外径为φ14.31-φ14.28mm，公差只有0.03mm，两端内孔各有一个台阶，这两个台阶的平行度为0.005mm，壁薄、精度高、难

8、切削、易变形是该零件的一个显著特点。1.2影响薄壁零件加工精度的因素分析壁薄是薄壁零件的突出特点。在夹紧力和切削力的作用下，容易产生变形、振动，影响工件车削精度，而且容易引起热变形，工件尺寸不易掌握。［1］1.2.1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。1.减小切削热的措施(1)减小切削力(2)车削时需注意控制切削温度的升高，首先通过减小切削变形来减少切削热的产生，同时增大刀尖部分的散热面积以及使用充