在數(shù)控車加工過程中,經(jīng)常碰到一些薄壁零件的加工。車薄壁工件時,由于工件的剛性差,在車削過程中,數(shù)控車床薄壁工件加工變形一般是下面幾種現(xiàn)象。
1.因工件壁薄,在夾壓力的作用下容易產(chǎn)生變形。從而影響工件的尺寸精度和形狀精度。當(dāng)采用如圖1所示三爪卡盤夾緊工件加工內(nèi)孔時,在夾緊力的作用下,會略微變成三角形,但車孔后得到的是一個圓柱孔。當(dāng)松開卡爪,取下工件后,由于彈性恢復(fù),外圓恢復(fù)成圓柱形,而內(nèi)孔則如圖2所示變成弧形三角形。若用內(nèi)徑千分尺測量時,各個方向直徑D相等。
2.在切削力(特別是徑向切削力)的作用下,容易產(chǎn)生振動和變形,影響工件的尺寸精度,形狀、位置精度和表面粗糙度。
3.因工件較薄,切削熱會引起工件熱變形,從而使工件尺寸難以控制。對于線膨脹系數(shù)較大的金屬薄壁工件,如在一次安裝中連續(xù)完成半精車和精車,由切削熱引起工件的熱變形,會對其尺寸精度產(chǎn)生極大影響,有時甚至?xí)构ぜㄋ涝趭A具上。
我們知道了數(shù)控車床薄壁工件加工是怎么變形的,那么數(shù)控車床薄壁工件加工變形到底怎么辦?下面介紹了幾種解決方案。
1、工件分粗,精車階段粗車時,由于切削余量較大,夾緊力稍大些,變形也相應(yīng)大些;精車時,夾緊力可稍小些,一方面夾緊變形小,另一方面精車時還可以消除粗車時因切削力過大而產(chǎn)生的變形。
2、合理選用刀具的幾何參數(shù)精車薄壁工件時,刀柄的剛度要求高,車刀的修光刃不易過長(一般取0.2~0.3mm),刃口要鋒利。
3、增加裝夾接觸面如圖3所示采用開縫套筒或一些特制的軟卡爪。使接觸面增大,讓夾緊力均布在工件上,從而使工件夾緊時不易產(chǎn)生變形。
4、充分澆注切削液通過充分澆注切削液,降低切削溫度,減少工件熱變形。
5、增加工藝肋有些薄壁工件在其裝夾部位特制幾根工藝肋,以增強此處剛性,使夾緊力作用在工藝肋上,以減少工件的變形,加工完畢后,再去掉工藝肋。
6、應(yīng)采用軸向夾緊夾具車薄壁工件時,盡量不使用徑向夾緊,而優(yōu)先選用軸向夾緊方法。工件靠軸向夾緊套(螺紋套)的端面實現(xiàn)軸向夾緊,由于夾緊力F沿工件軸向分布,而工件軸向剛度大,不易產(chǎn)生夾緊變形。
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