浅谈如何提高薄壁零件的加工精度.doc

PAGE 12 - . . 数控车高级技师论文 浅谈如何提高薄壁零件的加工精度 摘要： 针对影响加工薄壁零件精度不高等因素，分析了如何提高薄壁零件的加工精度，给出解决问题的具体方法。 关键词：薄壁零件　加工　精度  理想的加工程序不仅应保证加工出符合图样的合格工件，同时应能使数控机床的功能得到合理的应用和充分的发挥。数控机床是一种高效率的自动化设备，它的效率高于普通机床数倍。所以，要充分发挥数控机床的这一特点，必须熟练掌握其性能、特点、使用操作方法，同时还必须在编程之前正确地确定加工方案。 在数控机床加工过程中，由于加工对象复杂多样，特别是轮廓曲线的形状及位置千变万化，加上材料不同、批量不同等多方面因素的影响，在对具体零件制定加工方案时，应该进行具体分析和区别对待，灵活处理。只有这样，才能使制定的加工方案合理，从而达到质量优、效率高和成本低的目的。??在对加工工艺进行认真和仔细的分析后，制定加工方案的一般原则为先粗后精，先近后远，先内后外，程序段最少，走刀路线最短，由于生产规模的差异，对于同一零件的加工方案是有所不同的，应根据具体条件，选择经济、合理的工艺方案。在实际生产加工中，我们经常会遇到薄壁类零件的加工。 薄壁零件具有重量轻，节约材料，结构紧凑等特点。但薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题；原因是薄壁零件刚性差、强度低，在加工中极容易变形，无论是切削热过高、切削力过大及夹紧力过大都会使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。对于此类零件，我们可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，从而保证零件加工精度,提高薄壁零件的质量。分析过程如下： 一、分析及改进方法 （一）影响薄壁零件加工精度的因素 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，而且切削用量和刀具的几何角度的选取也重要，否则工件会因过大的切削力出现变形。(如图1所示) 图1 2、易受热变形：因工件较薄，不易散热，切削热会引起工件热变形，使工件尺寸随温度变化而很难控制。 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。 （二）、如何提高薄壁零件的加工精度 如图2所示的薄壁零件，是我用数控车床加工的产品中难度较大的零件，为了提高产品的合格率，我从工件的装夹、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、分析工件特点从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度主要有两点： (1)因为是薄壁零件，材料为45号钢，批量较大，既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度，又要考虑装夹方便、可靠，而我们通常都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工，但此零件较薄，车削受力点与夹紧力作用点相对较远，还需车削M24螺纹，受力很大，刚性不足，容易引起工作圆跳动，因此要充分考虑如何装夹定位的问题。 (2) 螺纹加工部分厚度不足2mm，而且精度要求较高。目前常用的数控系统螺纹编程指令有G32、G92、G76。G32是简单螺纹切削，显然不适合； G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，如图3所示，刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排削困难，因此在切削时，两切削刃容易磨损。在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差，但其加工的牙形精度较高；G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，如图4所示，单侧刀刃切削工件，刀刃不易损伤和磨损，但加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。从以上对比可以看出，只简单利用一个指令进行车削螺纹是不够完善的，采用G92、G76混用进行编程，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92进精加工，在薄壁螺纹加工中，将有两大优点：一方面可以避免因切削量大而产生薄壁变形，另一方面能够保证螺纹加工中的精度。 . 图3　G92直进式加工 图4　G76斜进式加工　 　　 2、优化夹具设计 由于工件较薄，刚性较差，如果采用常规方法装夹工件及切削加工，将会受到轴向切削力和热变形的影响，工件会出现弯曲变形，很难达到技术要求。因此，需要设计出一套适合上面零件的专用夹具，如图5所示。