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薄壁零件切削变形成因及控制方法 许 岚 (苏州工业职业技术学院 215021) 【摘 要】针对薄壁零件刚性差，在加工中易变形的问题，分析提高薄壁 零件加工精度的措施 ，特别介绍 了三种加工方法，分别分析了这三种加 工方法 的优缺 点和适用场合 。 【关键词】薄壁零件；加工工艺；加工精度 生产中大部分薄壁套筒类零件外型简单，在数控加工中编程 也很容易，但 由于薄壁套筒零件刚性差、强度弱，在加工中极容易 变形，在实际操作时会受到切削力、切削热、机床夹具、刀具等多方 面的因素干扰，使其在实际加工中不易操作，其加工工艺较为复 图2 方案一芯轴 杂，需要注意的细节较多，本人根据多年实践总结了简单薄壁套筒 放一根与内孔基本尺寸相同的芯轴 (见图2)做辅助支撑 ，保证芯 件 (见图 1)的加工方法。 轴和工件孔之间的配合间隙为0．Olmm，芯轴的右端用顶尖顶住， 以防止在加工过程中芯轴在孔内沿轴向移动，最后车削外圆至尺 寸精度。 方案二：毛坯同方案一，先做一个辅助套筒 (见图 3)，其尺寸 如图。将工件外圆加工至精度要求，将辅助套筒套在加工好的外 圆上，最后车削内孔至尺寸精度。 图 1 套筒零件图 该零件外径是 ~31mm，内孔是 (p3On~，壁厚仅为 O．5mm，而且 均有尺寸公差0．o2Im ，精度较高，在数控加工中能保证其精度要 求，但加工时很容易受到切削热、切削力的影响而使工件加工出来 由于壁太薄散热慢 ，而且在承受切削力的时候容易影响工件的尺 ． 寸精度 ，最重要的是由于壁薄在装夹中很容易夹变形，从而导致工 件的废品，所以在数控车床应用中除了要考虑和解决程序加工工 艺合理以及编制程序的正确外还要对零件本身特点进行考虑加 图3 套筒 工，加工时需要做一部分辅助工具进行加工，因此从刀具、机床、工 方案三：选择6#35X52ram的毛坯 。 预先加工一根如图4所示 件材料等综合方面来分析薄壁零件的加工工艺。 的芯轴，将工件内孔车削至尺寸精度，然后装在芯轴上并用螺母固 一 、 影响加工精度的因素 定，最后车削外圆至尺寸精度 。 1、受力变形 ：因壁厚较薄，在夹紧力的作用下易产生变形，从 方案一和方案二的优点是能很好的保证尺寸精度和内、 外圆 而影响工件的尺寸精度和形状精度； 的同轴度，缺点是用的毛坯料比较长，一般短料无法加工；需要辅 ． 2、受热变形：切削热会引起工件热变形，使工件尺寸难于控 助夹具，工艺比较复杂；不适合大批量加工。方案三由于内孔和外 制； 圆不是在同一工步内完成的，所以内、外圆的同轴度没有前两个方 3、振动变形：在切削力，特别是径 向切削力的作用下，容易产 案中同轴度的精度高，但是它节省了毛坯 ，提高了加工效率，特别 生振动和变形 ，影响工件的尺寸、形状、位置精度和表面粗糙