薄壁零件的數(shù)控車削加工

1、1目錄目錄前言-2第一章 數(shù)控車床的車削加工特點(diǎn)-31.1 數(shù)控加工的發(fā)展趨勢(shì) -31.1.1 高速、高精密化 -31.1.2 高可靠性 -41.1.3 數(shù)控車床設(shè)計(jì)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化 -41.1.4 功能復(fù)合化-41.1.5 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化 -4第二章 薄壁零件的加工難點(diǎn)分析-62.1 理論分析 -62.2 舉例分析 -6第三章 薄壁零件的加工改進(jìn)-123.1 裝夾方式的改變 -123.2 選用合理的切削用量 -133.3 合理選擇刀具的幾何角度 -143.4 切削液對(duì)薄壁零件的影響 -14第四章 盤形薄壁零件的車削-154.1 盤形薄壁零件介紹 -154.2 實(shí)踐分析 -1

2、64.3 具體操作 -164.4 結(jié)論 -16第五章 薄壁零件加工過程淺析-17參考文獻(xiàn)-182前言前言因?yàn)楸”诹慵哂兄亓枯p，材料少，結(jié)構(gòu)緊湊，所以在航天制造業(yè)中受到了愈來愈廣泛的應(yīng)用，而薄壁零件因其壁薄而必然導(dǎo)致起強(qiáng)度弱，剛性差，裝夾基準(zhǔn)面小，在加工中極容易變形，使零件的形位誤差增大，不易保證零件的加工質(zhì)量。因而薄壁零件的加工成了行業(yè)內(nèi)棘手的事情。采用什么方法才能提高薄壁零件的加工質(zhì)量呢，也成為了業(yè)界愈來愈重視的話題。薄壁零件按其形狀大致可以分為：殼體類薄壁零件和軸類薄壁零件。殼體類薄壁零件通常采用銑削或冷擠壓沖加工方法，而軸類薄壁零件通常采用車削加工。關(guān)鍵詞: 薄壁軸類零件 變形 材料

3、夾具3第一章第一章 數(shù)控車床的車削加工特點(diǎn)數(shù)控車床的車削加工特點(diǎn)數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車床主要用于加工軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件。通過數(shù)控加工程序的運(yùn)行，可自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、成形表面、螺紋和端面等工序的切削加工，并能進(jìn)行車槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等工作。車削中心可在一次裝夾中完成更多的加工工序，提高加工精度和生產(chǎn)效率，特別適合于復(fù)雜形狀回轉(zhuǎn)類零件的加工。由于這些零件的徑向尺寸，無論是測(cè)量尺寸還是圖紙尺寸，都是以直徑值來表示的，所以數(shù)控車床采用直徑編程方式，即規(guī)定用絕對(duì)值編程時(shí)，x 為直徑值；用相對(duì)值編程時(shí)，則以刀具徑向?qū)嶋H位移量的二倍值為編程值。對(duì)于不同的數(shù)控車床、不同

4、的數(shù)控系統(tǒng)，其編程基本上是相同的，個(gè)別有差異的地方，要參照具體機(jī)床的用戶手冊(cè)或編程手冊(cè)。1.1 數(shù)控加工的發(fā)展趨勢(shì)數(shù)控加工的發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 高速、高精密化高速、高精密化 高速、精密是機(jī)床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，對(duì)零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。為滿足這個(gè)復(fù)雜多變市場(chǎng)的需求，當(dāng)前機(jī)床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強(qiáng)冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面市，也為機(jī)床向高速、精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。 數(shù)

5、控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，提高了主軸動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)皮帶和帶輪等傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲問題。采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到以上。 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機(jī)作伺服驅(qū)動(dòng)，省去了滾珠絲杠這一中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了傳動(dòng)間隙（包括反向間隙），運(yùn)動(dòng)慣量小，系統(tǒng)剛性好，在高速下能精密定位，從而極大地提高了伺服精度。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動(dòng)摩擦，磨損小，發(fā)熱可忽略不計(jì)，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。 通過直線電機(jī)和直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的應(yīng)用

6、，可使機(jī)床的快速移動(dòng)速度由目前的提高到，甚至高達(dá)。 41.1.2 高可靠性高可靠性 數(shù)控機(jī)床的可靠性是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。 1.1.3 數(shù)控車床設(shè)計(jì)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化數(shù)控車床設(shè)計(jì)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及及軟件技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)得到了廣泛發(fā)展。不僅可以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，更重要的是可以進(jìn)行設(shè)計(jì)方案選擇和大件整機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性分析、計(jì)算、預(yù)測(cè)及優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以對(duì)整機(jī)各工作部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真。在模塊化的基礎(chǔ)上在設(shè)計(jì)階段就可以看出產(chǎn)品的三維幾何模型和逼真的色彩。采用，還可以大大提高

7、工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。 通過對(duì)機(jī)床部件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，不僅能減少重復(fù)性勞動(dòng)，而且可以快速響應(yīng)市場(chǎng)，縮短產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)周期。 1.1.4 功能復(fù)合化功能復(fù)合化 功能復(fù)合化的目的是進(jìn)一步提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，使用于非加工輔助時(shí)間減至最少。通過功能的復(fù)合化，可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍、提高效率，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用、一機(jī)多能，即一臺(tái)數(shù)控車床既可以實(shí)現(xiàn)車削功能，也可以實(shí)現(xiàn)銑削加工；或在以銑為主的機(jī)床上也可以實(shí)現(xiàn)磨削加工。寶雞機(jī)床廠已經(jīng)研制成功的數(shù)控車銑復(fù)合中心，該機(jī)床同時(shí)具有、軸以及軸和軸。通過軸和軸，可以實(shí)現(xiàn)平面銑削和偏孔、槽的加工。該機(jī)床還配置有強(qiáng)動(dòng)力刀

8、架和副主軸。副主軸采用內(nèi)藏式電主軸結(jié)構(gòu)，通過數(shù)控系統(tǒng)可直接實(shí)現(xiàn)主、副主軸轉(zhuǎn)速同步。該機(jī)床工件一次裝夾即可完成全部加工，極大地提高了效率。 1.1.5 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化 世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方面的智能化，如前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載自動(dòng)選定模型、自整定等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容，以方便系統(tǒng)的

9、診斷及維修等。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近年來機(jī)床發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式，如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。 數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)是：從點(diǎn)（數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床）、線（、）向面（工段車間獨(dú)立制造島、5）、體（、分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動(dòng)態(tài)市場(chǎng)需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)，是先進(jìn)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點(diǎn)是以提高系統(tǒng)的可靠性、實(shí)用化為前提，以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)，注重加強(qiáng)單元技術(shù)

10、的開拓和完善。單機(jī)向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與、及等聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。6第二章第二章 薄壁零件的加工難點(diǎn)分析薄壁零件的加工難點(diǎn)分析2.1 理論分析理論分析由分析軸類薄壁零件得出此類零件加工最大瓶頸是壁薄容易變形，而影響變形的因素有很多，主要有以下幾個(gè)方面：1.裝夾過程中引起的變形，從而影響工件尺寸與形狀精度。2.切削過程中受車削力擠壓引起的變形。3.高溫情況下零件熱效應(yīng)產(chǎn)生的高溫變形和應(yīng)力變形。4.其他方面的引起的變形，如機(jī)床振動(dòng)引起。既然影響加工軸類薄壁零件精度原因已找到，那么怎樣去控制和減小這些影響因

11、素呢？筆者以兩個(gè)材料不同形狀各異的圖形實(shí)例進(jìn)行具體分析，在此采用的是配備了num系統(tǒng)的雙主軸車削中心s188，一軸采用三爪卡盤夾緊，一軸可用頂針拉桿進(jìn)行外漲，收縮。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特性，采用先粗后精，而粗加工因技術(shù)難度小在此不再述，我們分析的是零件的精加工。2.2 舉例分析舉例分析材料：3圖一t40*16.8/4-6h例一：如圖一所示，它是一個(gè)較長的軸類薄壁零件，內(nèi)外直徑相差很小，強(qiáng)度很弱，7有較高的平行度和同心度，而材料為3cr13，它是一種強(qiáng)度高、塑性好的中碳馬氏體不銹鋼。分析以上問題，采取以下加工方法：1.根據(jù)材料的特性進(jìn)行分析試驗(yàn)：直接裝材料進(jìn)行試切削發(fā)現(xiàn)，材料本身硬度不高但材料切削時(shí)加

12、工表面卻硬化嚴(yán)重，導(dǎo)至切削抗力增大，溫度上升很快。且粘刀，切削不容易斷會(huì)直接劃傷零件表面，而這些卻是零件變形的主要原因之一。為了改變材料硬度我們進(jìn)行熱處理調(diào)質(zhì)，但是當(dāng)熱處理硬度在hrc30以上時(shí)，又因其硬度過高，刀具磨損嚴(yán)重，切削力過大，導(dǎo)致材料變形。只有使硬度達(dá)到hrc20-hrc30時(shí)我們發(fā)現(xiàn)車削加工性能較好。2.根據(jù)零件分析所應(yīng)采用的夾具：用傳統(tǒng)三爪卡盤加工，零件變形主要是三爪受力點(diǎn)過小，零件各點(diǎn)受力不均勻，導(dǎo)致零件變形，要使零件受力均衡，需加大零件接觸面。特設(shè)計(jì)夾具如圖二，圖三，圖四。圖四圖三圖二分析圖二夾具：此夾具為開縫套筒裝夾，它受力較為均衡，零件不易變形，但多次裝夾過后，開縫套筒

13、在硬三爪受力后，導(dǎo)致夾套損壞，不適合批量生產(chǎn)。分析圖三夾具：它是扇形軟爪夾具，使用該夾具，零件同心度好，適合批量生產(chǎn)，雖此夾具受力點(diǎn)已較為均衡，但對(duì)圖一零件還會(huì)產(chǎn)生變形。結(jié)合兩種夾具的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)夾具圖四。根據(jù)圖四夾具加工出左端尺寸及內(nèi)孔。掉頭加工時(shí)，因螺紋 t4016.8/4-6h,受力很大，剛性不足，容易引起晃動(dòng),根據(jù)要求設(shè)計(jì)芯棒夾具圖五加工其余尺寸。8圖五緊固螺釘壓緊錐塊加工零件夾具主體分析圖五夾具：夾具左端為機(jī)床三爪夾持部，右端為零件夾緊部，在右端銑有6條寬2mm的槽并車出20度的內(nèi)錐，在同度配合壓緊錐塊的作用下進(jìn)行零件的內(nèi)漲夾持。此夾具能使零件承受較大的徑向切削力，在壓緊錐塊作用下此夾

14、頭能對(duì)消一部分徑向切削力并能把一部分徑向切削力轉(zhuǎn)化為軸向切削力從而減小切削變形。在制作此類零件夾具需根據(jù)零件內(nèi)孔進(jìn)行配作并要在機(jī)床上一次裝夾,光出右端外圓和零件內(nèi)孔過渡配合。在零件生產(chǎn)中不能隨意拆卸夾具以免影響零件的同心度和圓度。3.選擇車刀：合理的刀具幾何角度對(duì)車削時(shí)切削力的大小，車削中產(chǎn)生的熱變形、工件表面的微觀質(zhì)量都是至關(guān)重要的。刀具前角大小，決定著切削變形與刀具前角的鋒利程度。前角大，切削變形和摩擦力減小，切削力減小，但前角太大，會(huì)使刀具的楔角減小，刀具強(qiáng)度減弱根據(jù)衡量我們一般可選用以下形狀的刀子。(1) 前角：一般車削馬氏體不銹鋼刀具前角取1015較為適宜。(2) 后角:一般取58較

15、合適，不能過大，一般不可以超過10。(3) 刃傾角:一般選取為-520。(4) 主偏角kr應(yīng)根據(jù)工件的形狀、加工部位和裝刀情況來選擇。4.編程：由于各機(jī)床系統(tǒng)不同不一一詳述，在編程中精車主軸轉(zhuǎn)速一般選1000-1200轉(zhuǎn)/分鐘。進(jìn)給選0.06-0.08毫米/轉(zhuǎn)。在充許的范圍內(nèi)盡量采用少切多刀的方法。當(dāng)然這些都要根據(jù)實(shí)際情況選取。5.冷卻：在薄壁零件的加工過程中應(yīng)該重視零件加工過程中的冷卻，加工中冷卻液要連續(xù)充分。充分的冷卻液不但能減少熱變形，還可提高加工精度。9料材：ly12-cz圖六例二：如圖六零件,材料是ly12-cz,同上為薄壁零件且左端有內(nèi)螺紋,不能用普通的裝夾方法加工,也不能用芯棒裝

16、夾.根據(jù)零件的要求和特征采用以下的加工方法:1.根據(jù)材料的內(nèi)在特性分析：我們知道ly12-cz是一種應(yīng)力很強(qiáng)的材料。這種材料在切削加工時(shí)，在切削力和摩擦力的作用下，使表層金屬產(chǎn)生塑性變形，體積膨脹，受到基層組織的阻礙，表層產(chǎn)生壓應(yīng)力，里層產(chǎn)生拉應(yīng)力；由于切削溫度的影響，表層金屬產(chǎn)生熱塑性變形，表層溫度下降快。冷卻收縮也比里層大，當(dāng)溫度降至彈性變形范圍內(nèi)，表怪收縮受到里層的阻礙，因而產(chǎn)生拉應(yīng)力，里層將產(chǎn)生平衡的壓應(yīng)力，去應(yīng)力的方法有自然時(shí)效和人工時(shí)效，但自然時(shí)效一般要半年以上時(shí)間，所以我們采用人工時(shí)效進(jìn)行去應(yīng)力處理。2.根據(jù)零件分析所應(yīng)采用的夾具：此零件如裝夾右端加工左端，則加工右端時(shí)，左端有內(nèi)

17、螺紋無法裝夾定位，而法蘭較薄，接觸面小，無法保證加工精度，故只能先加工右端。加工右端時(shí)，又因法蘭薄，所以零件兩端都只能用內(nèi)漲加工。根據(jù)本次使用的機(jī)床的特性在加工零件兩端的過程中我們分別采用以下兩種夾具進(jìn)行加工。10圖七頂針夾具主體零件夾頭鑲嵌件零體鑲嵌主圖八螺釘頂針觀察兩種夾具我們發(fā)現(xiàn)這兩種夾具的原理其實(shí)是一樣的。圖七夾具左端為零件的夾持端，夾持端和圖六一樣銑有6條2mm的外漲槽并配有20度的內(nèi)錐，一體式夾具夾緊過程：在液壓頂針的的推力下夾具夾頭外漲，零件夾緊。圖八和圖七不同的地方就是其鑲嵌主體不能直接夾持零件，它需要用螺釘配上鑲嵌夾頭進(jìn)行外漲夾緊。一般鑲嵌主體頭部銑11有四條2mm左右的槽打

18、出四個(gè)分度均勻的孔并攻絲。和它配的鑲嵌夾頭是一次性車出外圓并用2mm鋸片把它分成均勻的四個(gè)四分之一圓并打出四個(gè)和鑲嵌主體配的螺釘孔。鑲嵌夾頭的內(nèi)孔和鑲嵌主體的頭部外圓需過渡配合。鑲嵌夾頭的夾緊過程為：頂針在液壓頂針的推力作用下鑲嵌主體的頭部進(jìn)行外漲并帶動(dòng)和它用螺釘連在一起的鑲嵌夾頭的外漲，零件夾緊。各自優(yōu)缺點(diǎn)：首先在夾具的制作過程中夾具主體的制作過程是有些復(fù)雜的并且和機(jī)床相配的右端精度要求和同心度要求都非常高一般需要上磨床進(jìn)行研磨，而一體外漲夾頭在使用拆除后就只能在比上次零件內(nèi)孔小的零件上使用所以我們一般采用鑲嵌式外漲夾頭，它只要配上需要的鑲嵌夾頭即可，而鑲嵌夾頭制作相對(duì)簡(jiǎn)單。但有一些內(nèi)孔較小

19、的薄壁零件因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因只能使用一體式夾頭。在使用過程中我們?yōu)榱吮ＷC零件同心度需車出和零件內(nèi)孔配合的夾具頭部，具體根據(jù)不同零件進(jìn)行不同配合。3.刀具的合理選擇:刀具的后角大，摩擦力小，切削力也相應(yīng)減小，但后角過大也會(huì)使刀具強(qiáng)度減弱。在車削薄壁零件時(shí)，用高速鋼車刀，刀具后角取6-12,用硬質(zhì)合金刀具，后角取4-12，精車時(shí)取較大的后角，粗車時(shí)取較小的后角。主偏角在30-90范圍內(nèi)、車薄壁零件的內(nèi)外圓時(shí)，取大的主偏角。4. 編程：編程中精車主軸轉(zhuǎn)速一般選2000-2500轉(zhuǎn)/分鐘。進(jìn)給選0.08-0.12毫米/轉(zhuǎn)，背吃刀量0.3-0.8。12第三章第三章 薄壁零件的加工改進(jìn)薄壁零件的加工改進(jìn)3.1

20、裝夾方式的改變裝夾方式的改變圖 1 所示為套類薄壁零件。它的內(nèi)外圓直徑差很小，強(qiáng)度當(dāng)然就弱，如果在卡盤上夾緊時(shí)用力過大，就會(huì)使薄壁零件產(chǎn)生變形，造成零件的圓度誤差。如果在卡盤上夾得不緊，在車削時(shí)有可能使零件松動(dòng)而報(bào)廢。夾緊力的大小，我們采取粗車時(shí)夾緊些，精車時(shí)夾松些來控制零件的變形。圖 1 套類薄壁零件從圖 2 中可以看到零件是在三爪自定心卡盤上裝夾，零件只受到三個(gè)爪的夾緊力，夾緊力不均衡，從而使零件變形。如果將零件上的每一點(diǎn)的夾緊力都保持均衡，換句話說，就是增大零件的裝夾接觸面，而減少每一點(diǎn)的夾緊力。圖 2 三爪自定心卡盤裝夾13圖 3 開縫套筒裝夾如圖 3 所示，采用開縫套筒或扇形軟卡爪，

21、通過試驗(yàn)證明：后一種方法夾緊，零件的變形小，方法可行。如果我們轉(zhuǎn)移夾緊力的作用點(diǎn)，如圖 4 所示，由徑向夾緊改為軸向夾緊，通過試驗(yàn)分析：軸向夾緊力的正應(yīng)力約為徑向夾緊力的 1/6,零件的變形很小，也可以說明軸向壓緊方法有利于承載夾緊力，而不致使零件變形。圖 4 軸向夾緊示意圖3.2 選用合理的切削用量選用合理的切削用量薄壁零件車削時(shí)變形是多方面的。裝夾工件時(shí)的夾緊力，切削工件時(shí)的切削力，工件阻礙刀具切削時(shí)產(chǎn)生的彈性變形和塑性變形，使切削區(qū)溫度升高而產(chǎn)生熱變形。切削力的大小與切削用量密切相關(guān)。從金屬切削原理中可以知道:背吃刀量 ap，進(jìn)給量f，切削速度 v 是切削用量的三個(gè)要素。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):1

22、) 背吃刀量和進(jìn)給量同時(shí)增大，切削力也增大，變形也大，對(duì)車削薄壁零件極為不利。 2) 減少背吃刀量，增大進(jìn)給量，切削力雖然有所下降，但工件表面殘余面積增大，表面粗糙度值大，使強(qiáng)度不好的薄壁零件的內(nèi)應(yīng)力增加，同樣也會(huì)導(dǎo)致零件的變形。所以，粗加工時(shí)，背吃刀量和進(jìn)給量可以取大些;精加工時(shí)，背吃刀量一般在 0.2-140.5 mm,進(jìn)給量一般在 0.1-0.2 mm/r,甚至更小，切削速度 6-120 m/min,精車時(shí)用盡量高的切削速度，但不易過高。合理選用三要素就能減少切削力，從而減少變形。3.3 合理選擇刀具的幾何角度合理選擇刀具的幾何角度在薄壁零件的車削中，合理的刀具幾何角度對(duì)車削時(shí)切削力的大

23、小，車削中產(chǎn)生的熱變形、工件表面的微觀質(zhì)量都是至關(guān)重要的。刀具前角大小，決定著切削變形與刀具前角的鋒利程度。前角大，切削變形和摩擦力減小，切削力減小，但前角太大，會(huì)使刀具的楔角減小，刀具強(qiáng)度減弱，刀具散熱情況差，磨損加快。所以，一般車削鋼件材料的薄壁零件時(shí)，用高速鋼刀具，前角取 6-30,用硬質(zhì)合金刀具，前角取 5-20。刀具的后角大，摩擦力小，切削力也相應(yīng)減小，但后角過大也會(huì)使刀具強(qiáng)度減弱。在車削薄壁零件時(shí)，用高速鋼車刀，刀具后角取 6-12,用硬質(zhì)合金刀具，后角取 4-12，精車時(shí)取較大的后角，粗車時(shí)取較小的后角。主偏角在 30-90范圍內(nèi)、車薄壁零件的內(nèi)外圓時(shí)，取大的主偏角。 副偏角取

24、8-15，精車時(shí)取較大的副偏角，粗車時(shí)取較小的副偏角。3.4 切削液對(duì)薄壁零件的影響切削液對(duì)薄壁零件的影響用高速鋼刀具粗加工時(shí)，以水溶液冷卻，主要降低切削溫度；精加工時(shí)，中、低速精加工時(shí)，選用潤滑性能好的極壓切削油或高濃度的極壓乳化液，主要改善已加工表面的質(zhì)量和提高刀具使用壽命硬質(zhì)合金刀具，粗加工時(shí)，可以不用切削液，必要時(shí)也可以采用低濃度的乳化液或水溶液，但必須連續(xù)地、充分地澆注；精加工時(shí)采用的切削液與粗加工時(shí)基本相同，但應(yīng)適當(dāng)提高其潤滑性能在車削過程中充分使用切削液不僅減小了切削力，刀具的耐用度得到提高，工件表面粗糙度值也降低了。同時(shí)工件不受切削熱的影響而使它的加工尺寸和幾何精度發(fā)生變化，保

25、證了零件的加工質(zhì)量。15第四章第四章 盤形薄壁零件的車削盤形薄壁零件的車削4.1 盤形薄壁零件介紹盤形薄壁零件介紹在生產(chǎn)實(shí)際中盤形薄壁零件應(yīng)用較廣，如圖 1 所示,由于工件較薄，剛性較差，采用常規(guī)的切削加工方法，受軸向切削力和熱變形的影響，工件會(huì)出現(xiàn)彎曲變形，很難達(dá)到技術(shù)要求，產(chǎn)品合格率極低。因此，設(shè)計(jì)出一套行之有效的加工方法十分必要。筆者在生產(chǎn)實(shí)踐中，作了很多嘗試，現(xiàn)介紹給大家。我們?cè)脗鹘y(tǒng)方法，采用內(nèi)孔及端面定位，先加工外圓 f80-0.30，再車右端面至長 5-0.15；調(diào)頭裝夾，再加工 f55-0.20，長 3-0.12。這種方法的加工結(jié)果不盡人意，出現(xiàn)了如圖 2 所示的變形情況。 圖

26、 1 圖 2 圖 34.2 實(shí)踐分析實(shí)踐分析在加工工藝不變的情況下，只改變刀具的一些切削角度，如增大前角以減小軸向分力。結(jié)果變形量有所減小，但平面度仍達(dá)不到技術(shù)要求。 用前后兩把刀同時(shí)加工該工件的方法(圖 3 所示)。加工后工件變形極小，平面度符合要求，合格率在 96%以上。164.3 具體操作具體操作工件加工在多刀自動(dòng)車床上進(jìn)行，主軸轉(zhuǎn)速為 960r/min； 右平面刀裝于前刀架上，用于右端面加工； 左平面刀裝于后刀架上，用于加工內(nèi)端面及 f55-0.20 外圓； 調(diào)整好前后刀架動(dòng)作時(shí)間，使前后兩刀同時(shí)觸及工件開始切削。待加工至要求尺寸，分別退刀恢復(fù)原位； 兩刀片材料均為 w18cr4v，刀桿材料為 45 號(hào)鋼； 刀具幾何參數(shù)及切削用量 右平面刀：前角 g=14，后角 a=3，主偏角 kr=95，副偏角 kr=4，刃傾角 ls=-2，縱向斷屑槽寬 4mm。切削用量 ap=0.4mm，f=0.25mm/r，vc=200mm/min； 左平面刀：前角 g=14，后角 a=3，副前角 g=16，副后角 a=8，主偏角 kr=95，副偏角 kr=0，刃傾角 ls=0，橫向斷屑槽寬 4mm。切削用量ap=0.4mm，f=0.25mm/r，vc=200mm/min。4.4 結(jié)論結(jié)論采用此法獲得了成功，主要是選用較大的刀具前角，使軸向切削力下降，減小了切削力和切削熱對(duì)工件的影響造成變形；采用