1、数控车工技师资格考评论文1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 作 者： 安小康 2017 年 3 月 2 日数控车工技师资格考评论文2薄壁零件的工艺分析及加工方法作 者： 安小康 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 日数控车工技师资格考评论文3目 录摘要1关键词11 工艺方案分析2 1.1 薄壁零件图2 1.2 零件图分析.21.3 确定加工方法.22 工件装夹.32.1 定位基准选择3 2.2 确定零件定位基准.32.3 装夹方式选择32.4 确定装夹方式
2、33 刀具和切削用量选择34 零件加工55 加工注意事项75.1 安全文明生产 75.2 刀具的选择 75.3 削用量的要求76 影响薄壁加工因素及解决方法86.1 受力变形86.2 受热变形96.3 振动变形9数控车工技师资格考评论文4总结10参考文献11数控车工技师资格考评论文5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
3、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 加工方法数控车工技师资格考评论文61 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35mm50mm,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
4、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。数控车工技师资格考评论文72 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
5、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=dn/1000(m/min)N1200/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;数控车工技师资格考评论文8K-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
6、 25 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 25 麻花钻钻通孔 T0505 500 0.12卡盘夹住 35 外圆，粗加工内孔 28 留余量 0.5mm， Z-41 处，多车 1mm 防止有截刀痕。T0303 800 0.153 精加工内孔，至尺寸要求 T0404 1000 0.14卸下工件，将工件套在芯棒上粗车右端外圆台阶29,30留精车余量0.5mmT0101 800 0.155 精车外圆 29,30 至尺寸要求 T0101 1000 0.1数控车工技师资格考评论文9表 3-3 切削用量选择项目主轴转速s/(r/min)进给量f/(mm/r)
7、背吃刀量ap/mm粗车外圆 800 0.15 1.5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 1.54 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T0303M03 S800G00 X23 Z2G71 U1 R0.8G71 P10 Q20 W0 U-0.5 F0.15N10 G00 X23G01 Z0X28 Z-41N20 G01 X23数控车工技师资格考评论文10G00 X100Z100M05M30T0404M03 S1000G00 X23 Z2G70 P10 Q20 F0.1M05 M30O0022 外圆加工
8、T0101M03 S800G00 X37 Z2G71 U1 R0.8G71 P10 Q20 U0.5 W0 F0.15N10 G00 X29G01 Z0Z-41N20 G01 X37G00 X100Z100数控车工技师资格考评论文11M05 M30T0101M03 S1000G00 X37 Z2G70 P10 Q20 F0.1G00 X100 Z100M05M305 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
9、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，切削数控车工技师资格考评论文12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 0.20.5mm，进给量一般在 0.10.2mm/r，甚至更小，切削速度 6120m/min，精车时用
10、尽量高的切削速度，但不易过高。6 影响薄壁加工因素及解决方法工件在装夹时,应减小夹紧力对零件变形的影响通常的做法是在薄臂环处增设一个开口过渡环,减小夹紧误差,提高加工精度。为减小夹紧变形,可以使夹紧位置选在刚性较强的部位,或采取轴等同周期夹紧的办法,以减小径向变形,或在零件上制出加强刚性的辅助凸台作为夹紧部位,在加工完成后再切除。加工较长的套筒类零件或深孔时,可以先加工外圆表面,再以外圆定位来加工深孔。加工这类零件时,由于零件较长,所以在装夹加工时,应采取一些特殊的工艺措施,防止孔轴心线偏斜,影响位置精度。对加工精度要求较高的薄壁类零件，应把粗加工、半精加工、精加工分开进行。粗、半精、精加工分
11、开，可避免因粗加工引起的各种变形，包括粗加工时，夹紧力引起的弹性变形、切削热引起的热变形以及粗加工后内应力重新分布引起的变形。 内应力是引起零件变形的主要因素，为了防止零件的变形，除应严格地进行材料的热处理，使工件具有较好的组织外，在粗加工、精加工之间，最好数控车工技师资格考评论文13增加一道去应力工序，以最大限度的消除工件内部的应力。6.1 受力变形因工件较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。减小受力变形方法:增加装夹接触面 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。应采用轴向夹紧夹具 车薄壁工件时，尽量不使
12、用径向夹紧，所示轴向夹紧方法。工件靠轴向夹紧套（螺纹套）的端面实现轴向夹紧，由于夹紧力 F 沿工件轴向分布，而工件轴向刚度大，不易产生夹紧变形。 增加工艺肋 有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋，以增强此处刚性，使夹紧力作用在工艺肋上，以减少工件的变形，加工完毕后，再去掉工艺肋。6.2 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。减少受热变形方法:用高速钢刀具粗加工时，以水溶液冷却，主要降低切削温度；精加工时，中、低速精加工时，选用润滑性能好的极压切削油或高浓度的极压乳化液，主要改善已加工表面的质量和提高刀具使用寿命硬质合金刀具，粗加工时，可以不用切削液，必要时也可以采用
13、低浓度的乳化液或水溶液，但必须连续地、充分地浇注；精加工时采用的切削液与粗加工时基本相同，但应适当提高其润滑性能在车数控车工技师资格考评论文14削过程中充分使用切削液不仅减小了切削力，刀具的耐用度得到提高，同时也保证了零件的加工质量。6.3 振动变形在切削力（特别是径向切削力）的作用下，很容易产生振动和形，影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。控制或减小振动的途径:自激振动与切削过程本身有关，也与工艺系统的结构性能有关。因此控制自激振动的基本途径是减少或消除激振力。合理选择切削用量：车削加工在速度 V=2060m/min 时容易产生自振，高于或低于此范围则振动减弱。因此，在精密加工时宜采用低速切削，一般加工宜采用高速切削。进给量 f 增大，自振强度下降。数控车工技师资格考评论文15总 结根据本文的薄壁件工艺分析以及加工方法，能够合理的掌握切削用量、刀具、夹具的选择。解决实际加工中遇到的薄壁件问题，保证加工质量和尺寸精度，提高工作效率，对加工生产具有重要的参考意义。 数控车工技师资格考评论文16参考文献：（1）熊显文，数控加工技术，北京：化学工业出版社，2008（2）刘伟雄，数控加工理论与编程技术，北京：机械工业出版社1996（3）赵玉刚等，数控技术，北京：机械工业出版社，2003
