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薄壁零件车削加工技巧与装夹方法的探析【摘要】薄薄壁零件是较难加工的零件这类零件在切削力作用下容易引起热变形和产生振动和变形影响工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度这类零件的壁厚与它的径向、轴向尺寸相比较相差悬殊所以薄壁零件的刚性较差易变形装夹成为加工质量和提高效率的关键。此外部分精密零件的结构复杂、精度要求高而且需要多次换位装夹找正费工费时生产准备时间过长影响加工效率给车削加工带来一定的困难本文就薄壁零件车削加工中常出现的问题、解决办法以及加工技巧进行一些探讨。【关键词】薄壁零件；加工问题；装夹方法；加工技巧1.薄壁零件加工问题分析加工薄壁零件时会遇到各种问题要解决这些问题就必须根据其不同的特点找出薄弱环节选用不同的工艺方法和夹紧方法来保证加工要求。（1）工件装夹不当产生变形。用三爪卡盘夹紧薄壁外圆车削完成卸下后被卡爪夹紧部分会因弹性变形而涨大导致零件呈多角形。为了减少变形使用前车削扇形软卡爪内孔及内端面并符合零件定位外圆尺寸的0.05mm且保持内孔与端面垂直同时采用外加开口套筒或改用特殊软爪等措施来增大接触面积使夹紧力均匀分布。（2）相对位置调整不准产生壁厚不均。工件、夹具、刀具与机床主轴旋转中心的相对位置调整不准引起工件几何形状变化和壁厚不均匀。（3）有些薄壁零件均匀性要求很高但其尺寸精度要求却不高。这类工件若采用刚性定位则误差较大壁厚极易超差。（4）刀具的选用会影响零件的精度和表面粗糙度。精车薄壁零件孔时刀杆的刚度要高修光刃不宜过长（一般取0.2-0.5mm）刀具刃口要锋利同时注意冷却润滑否则影响加工表面粗糙度；精车深孔薄壁时要注意刀具的磨损情况特别是车削高强度材料的薄壁时往往由于刀具逐渐磨损而使工件孔径出现锥度。2.零件装夹是影响加工效率的重要因素薄壁零件刚性差在加工过程中因受到切削力、夹紧以及切削热和残余应力的影响而极易产生变形所以控制加工变形是保证薄壁零件加工质量的关键。众多控制加工变形的措施有进给量局部调整、改进装夹方案和改进毛坯的结构工艺性等其中装夹方案是重要的一项。夹具的主要作用是通过合理布置夹具和支撑块的位置及合适的夹紧力在加工过程中对工件进行定位、约束和支撑。薄壁工件在装夹中的位置受夹紧力引起的工件夹紧点局部刚性转动从而使工件相对于刀具的位置发生改变。工件在机床上的装夹精度也是影响加工精度的重要因素25%-50%的加工误差是由装夹引起的因此通过优化装夹方案来减小装夹引起的弹性变形是提高加工精度和生产效率的重要途径。3.薄壁工件车削时的装夹方法对车削加工来说比较常见而且车削比较困难的是车薄壁类工件薄壁类工件刚度低在夹持力、切削力作用下很容易产生变形容易导致吃刀深度不均和让刀等等现象。另外薄壁零件容易因温度升高而变形使加工后的孔出现形状和尺寸误差。为了防止薄壁零件因夹紧和车削变形一般地装夹及加工必须在保证内外原轴线的同轴度、端面与内孔轴线的垂直度以及两平面的平行度前提下完成可采取以下几种方法：（1）采用开口套装夹：用开口套改变三爪卡盘的三点夹紧为整圆抱紧即用三爪卡盘夹持开口套使其变形并均匀抱紧薄壁套后再车削内孔。（2）采用大弧形软爪装夹：改装三爪卡盘的三个卡爪在三个通用卡爪上焊接大弧形软爪增大夹持面积减小薄壁套的夹紧和车削变形。注意在把大弧形软爪与原三爪卡盘的三个卡爪焊接后适当放置一段时间让其自然变形然后对大弧形软爪应有足够的径向厚度使其有足够的刚度。在使用一定时间后再次进行“自干自”的精密车削确保精度不变。（3）直径大、尺寸精度和形位精度要求较高的圆盘薄壁工件可装夹在花盘上车削。在花盘上用螺钉固定一个定位盘注意在固定前要用千分表调整定位盘的外圆与车床主轴同轴用两个或四个压板轴向压紧薄壁套后就可以车削内孔。在夹紧时注意不要完全压紧一个压板后再压紧另一个压板而是对称地逐渐使各个压板压紧薄壁套这样不会因夹紧力而使薄壁套变形车削完整后也是对称地逐渐松开各个压板。车削时先将工件装夹在三爪自定心卡盘上粗车内孔及外圆各留1-1.5毫米精车余量并精磨两端面至长度尺寸。然后将工件装夹在花盘上精车内孔及内端面。精车内孔装夹方法：先在花盘面上车出一凸台凸台直径与工件内孔之间留0.5-1毫米间隙用螺栓、压板压紧工件的端面压紧力要均匀找正后即可车削内孔及端面。精车外圆时装夹方法：将三点接触式压板通过螺栓适当压紧即可车削外园。以上两种夹紧方法由于用力均为轴向工件不易变形。4.薄壁零件的车削加工技巧薄壁零件的几何形状和技术要求各不相同车削薄壁零件后工件易变形这主要是工件内部存在内应力和由夹紧力不均匀而产生的夹紧外应力。所以要根据他们的特点