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第1章 绪 论
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目 录
薄壁套零件的加工设计
内 容 摘 要
薄壁套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。 薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致以上各项技术要求难以保证。针对这些问题,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。
关键词:薄壁套 零件 切削力 刀具
目 录
一 绪论1
二 薄壁套的加工特点3
(一)难加工的原因3
(二)薄壁套的车削与检测3
(三)减少薄壁套变形的措施3
三 减少薄壁套车削振动的措施5
(一)机床的调整与刀具选择5
(二)防止变形的措施5
四 薄壁套类零件的加工分析6
(一)加工实例7
(二)加工实例9
五 参考文献12
大连广播电视大学
一.绪 论
概述
套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。 薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致以上各项技术要求难以保证。针对这些问题,本文对薄壁套类零件加工过程中装夹方法、切削用量、刀具几何角度等做了初步的探讨。
1. 设计内容及要求
本次设计主要是针对薄壁零件的难加工问题进行设计,从而设计出符合要求和合理的加工方法。
套类零件是用来支承旋转轴及轴上零件或用来导向的,该类零件的主要表面是内孔和外圆,其主要技术要求是内孔及外圆的尺寸以及圆度要求;内外圆之间的同轴度要求;孔轴线与端面的垂直度要求。 薄壁套类零件壁厚很薄,径向刚度很弱,在加工过程中受切削力、切削热及夹紧力等因素的影响,极易变形,导致以上各项技术要求难以保证。力求设计出加工简单,成本低,操作简单的加工方法。
2. 加工方法的设计流程
a.明确薄壁加工方法设计要求
b.工况分析(刀具角度、切削用量)
c.确定主要参数
d.编制设计图
e.选择和设计合理刀具
f.编制设计说明书
二. 薄壁套的加工特点
(一) 难加工的原因
薄壁套是薄壁类零件中比较典型的零件,它的内.外直径差非常小.由于夹紧力.切削力.切削热.内应力等诸多因素的影响,加工难度比较大。
1.薄壁套承受不了较大的径向夹紧力.用通用夹具安装比较困难。
2.薄壁套的刚性差.在夹紧力的作用下极易产生变形.常态下工件的弹性复原能力会影响工件的尺寸精度和形状精度。
3.工件径向尺寸受切削热的影响大.热膨胀变形的规律难以掌握.因而工件尺寸精度不易控制。
4.由于切削力(特别是背向力)的影响.容易产生变形和振动.工件的精度和表面粗糙度不易保证.
5.由于薄壁套刚性差.不能采用较大的切削用量.因而产生效率低。
6.对精密的薄壁套.测量时.工件承受不了.千分尺等的测量压力.可能出现较大的测量误差.甚至由于测量不当造成废品。
(二)减少薄壁套变形的措施
合理确定夹紧力的大小.方向和作用点
1)粗.精车采用不同的夹紧力。粗车时夹紧力大些.以使工件夹得牢固;精车时夹紧力小些.以减少工件的夹紧变形。
2)正确选择夹紧力的作用点.使夹紧力作用于夹具支承点的对应部位或刚性较好的部位.并尽可能靠近工件的加工表面。
3)改变夹紧力的作用方向.变径向夹紧为轴向夹紧.因为薄壁套轴向承载能力比径向大。尽可能使夹紧力与切削力的方向一致.这样可以减小夹紧力。
4)增大夹紧力的作用面积.将工件小面积上的局部受力变为大面积上的均匀受力.可大大减少工件的夹紧变形。
1 使用辅助支承
使用辅助支承 使用辅助支承可提供工件的安装刚性.减小工件的夹紧变形。
2 增加工艺筋
有些薄壁套可在装夹部位铸出工艺加强筋.以减少夹紧变形。
3 工件在一次安装工完成
对于胚料厚度的薄壁工件.下料时可增加工艺长度.使工件在一次安装中完成.然后将工件切下。车削时.不可将工艺加长部分的内孔余量车去.以保持夹持部分的刚度。由于卡爪夹持部分较厚.且工件安装次数少.所以减少了工件的夹紧变形.而且加工后工件位置精度较高。
4 尽量减少切削力和切削热
减少切削力(特别是背向力)和切削热.能有效减少薄壁套的变形。
(三)合理选择车刀几何参数:
1.根据工件材料适当增大前角.可使车刀锋利.排屑顺利.减少切削与前刀面之间的摩擦.减少切削力和切削热。
2.增大刃倾角可使车刀的实际前角增大.刃口圆弧减小.提高工具的锋利程度.从而减少切削力和切削热。
3.根据薄壁套轴向承载能力比径向承载能力大的特点.
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