细长薄壁管件加工夹具设计及变形控制.pdf

机械设计与制造第7期
MachineryDesign&Manufacture2010年7月

文章编号：1001—3997(2010)07～0228—02
细长薄壁管件加工夹具设计及变形控制

黄海波刘建军林波
(中国工程物理研究院，绵阳621900)
Thegripdesignanddeformingcontrollingonslenderthinwallpipe
HUANGHai-bo，LIUJian-jnn，LINBo
(ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang621900，China)
：【摘要】某零件主体为焊接结构，具有环形截面较小，细长薄壁，焊缝区域大和切削加工性能差等；
÷加工难点。针对上述加工难点，提出了两种细长薄壁管件的加工工艺方案，并进行了方案的对比分析，最÷
；终采用涨紧芯轴的加工工艺方案进行细长薄壁管件的外圆加工。结果显示：采用涨紧芯轴能有效增加工?
i件的刚性，解决常规加工过程中产生的变形，进而有效控制工件的尺寸精度和位置精度。i
；关键词：细长薄壁；夹具设计；涨紧芯轴；变形控制；
；【Abstract】Themainpartofworkpiecehasdcuhyinsmallringsection，slenderthinwall，large
iweldingZOl'l~andbadma~'hiningpe咖rmance，whichWasweldedcom~truction．Twoprocessingtechnicsi
；wereproposedandanalyzed，andtheprocessingtechnicofexpansionalandtightenedmandrelWasappl&d；
：tomachiningslenderthinwallpipesforcylindricalturning~Theresuhindicatedthattherigidityofwork
；piece∞increasedandthegenerateddeformingWasalsoavoided．Thedimensionalaccuracyandposi一；
：tionalaccuravyofworkpiecewereefectivecontrolledbyexpansionalandtightenedmandre1．：
÷Keywords：Slenderthinwall；Gipdesign；Expansionalandtightenedmandrel；Deformingcon-÷
?trolling
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中图分类号：TH12文献标识码：A
1日IJ百
细长薄壁圆筒零件的长径比达到或超过5：1，壁厚薄、刚性
差；在车削时，受切削热、切削力、重力、振动等因素的影响，零件
加工难度较大【一。在某装置加工过程中，有一部件主体为焊接结
构，由头部、中段和尾部焊接而成，外圆上有两条环焊缝，且焊缝
区域较大，如图1所示。中段属于细长薄壁管类工件，长约
图1细长薄壁零件结构图
1900mm，外圆l62内孔4)154，壁厚小于4mm，长径比超
表11Crl8Ni9材料化学成分
过5：1。其形位公差和尺寸精度要求较高，直接影响装置的装配
精度，对装置的功能起着决定性的作用。

2零件加工技术要求1Crl8Ni9属于奥氏体不锈钢，这类钢的切削性差，塑性、韧
2．1材料加工性能性好。因该工件属于细长管件，切削时易粘刀、不易断屑，同时导
零件全部材料采用1Crl8Ni9，化学成，如表1所示。热性差、造成刀具发热与磨损，上述因素都严重影响零件加工后
★来稿日期：2009—09—22
4小结FittingSimulator的干涉检验可为夹具的设计提供跟多的可行性
(1)专用夹具快速设计响应系统充分利用了CATIA设计、分分析。
析和加工等集成的优点，为夹具的快速设计提供了一条途径。参考文献
(2)专用夹具快速响应系统的构建为企业快速建立部件库和1融亦呜，朱罐洋，罗振璧计算机辅助夹具北京：机械工业出版社，2002
2余光国，马俊，张兴机床具没、十重庆：重庆洋出版社，1995(12)
实现专用夹具的快速设计及制造提供了途径。
3王光斗，王春福．机床夹具设计手肌上海：上海科学技术出版社，2000(11)
(3)在CATIAV5中，Analysis&Simulation中的Generative
第三版
StructuralAnalysis可以对夹具进行应力及位移变形的