薄壁件在航空、汽车和医疗等许多行业中都是不可或缺的组件。然而,其薄度使其容易变形和应力释放,这可能导致加工精度和质量下降。本文将讨论加工薄壁件的挑战,并探讨一些克服这些困难的策略。
加工薄壁件的挑战
加工薄壁件的主要挑战是其容易变形和应力释放。在加工薄壁件时,任何施加的力都可能导致零件变形或偏转。此外,加工过程中可能会出现应力释放,这可能导致变形甚至材料失效。
加工薄壁件的另一个挑战是选择合适的加工方法。传统的加工方法,如铣削或车削,可能过于激进,导致过度的材料去除或变形。此外,切削液的使用也可能是一个挑战,因为它们可能加剧变形或在某些材料中导致腐蚀。
克服加工薄壁件的挑战的策略
1.使用精密加工
精密加工技术,如电火花加工(EDM)或激光切割,可以用于加工薄壁件。这些技术使用非接触式方法,减少对零件施加的力,从而减少变形和应力释放。
2.优化切削参数
在加工薄壁件时,优化切削参数,如切削速度、进给速度和切削深度,非常重要。减少施加于零件的切削力可以帮助最小化变形和应力释放。
3.使用夹紧和夹具技术
使用夹紧和夹具技术可以帮助最小化薄壁件的变形。支撑夹具可以用于固定零件,降低变形或偏转的可能性。
4.选择合适的材料
选择合适的材料对于加工薄壁件至关重要。具有低热膨胀系数和高刚度的材料可以帮助在加工过程中最小化变形和应力释放。
提高薄壁零件的加工精度的方法有哪些?
1、影响薄壁零件加工精度的因素
(1)受力变形因工件壁薄,在夹紧力的作用下容易产生变形,从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
(2)受热变形因工件较薄,切削热会引起工件热变形使工件尺寸难于控制。
(3)振动变形在切削力的作用下很容易产生振动和变形,影响工件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。
2、提高薄壁零件的加工精度和效率的措施
(1)工件特点分析
从零件图样要求及材料分析零件的难度,因为是薄壁零件,既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度,又要考虑装夹方便、可靠。通常的车削都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工,但零件较薄车削受力点与加紧力作用点相对较远、受力很大且刚性不足,容易引起晃动,因此要充分考虑如何装夹定位的问题。另外在切削螺距较大的螺纹时,由于切削深度较大,刀刃磨损较快,从而造成螺纹中径产生误差,切削量大而产生的薄壁变形。
(2)优化夹具设计
由于工件壁薄刚性较差,如果采用常规方法装夹,工件将会受到轴向切削力和热变形的影响出现弯曲变形,很难达到技术要求。为解决此问题,我们需要设计出一套适合薄壁零件的加工的专用夹具。
(3)刀具的合理选择
外圆粗、精车均选用硬质合金车刀;螺纹刀选用机夹刀,标准刀尖角度,以便磨损时易于更换。
(4)专用切削油的选用
使用以硫化脂肪酸酯为主剂的切削油能很好的解决刀具磨损的问题,同时减少薄壁零件变形,避免积屑瘤的产生。部分以氯系添加剂为主要成分的切削油中在使用时还可能分解或挥发有毒气体,使用时宜采取安全防护措施;切削后应及时用清洗剂彻底清洗零件,清除含氯残留物。
数控加工薄壁工件时加工件变形如何解决?
在加工薄壁或者环形工件时战胜工件的变形是首先要面对的难题,选对软爪的类型和适宜的卡盘压力是关键。在相同的卡盘压力下,扇形软爪比规范软爪具有更大的接触面积,这意味着工件所受到的压力愈加均匀,而规范软爪则会呈现下面的情况:
实际的情况或许没有图中的那么明显,但是在底部的视频中你会清楚的看到在除了软爪类型不一样,其他条件都相同的情况下工件的变形程度甚至呈现了几十倍的不同。不论是扇形软爪仍是规范软爪,都会因为软爪磨损过大而或者加工零件的替换而需求重修。在重修的过程中,首先要给行将拆下来的软爪刻上符号,打上序号,这样是为了增加软爪的运用次数更具体的符号也会削减误用的或许性。
接下来是修爪器的选择:一般来说,左边的修爪器修内爪,右边的修外爪,以下问题不论在制造或者重修软爪时,都应该留意:
T型块不能超过卡盘的最大直径
修爪时的卡盘压力接近加工工件时的压力
卡盘正处在活动范围的中心
修爪时夹持力的方向和工件夹持力的方向一致
留意修爪时的转速
增加退刀槽
去除毛刺和尖角
当两种修爪器都不能满足条件时,咱们就需求制造一个特殊的修爪部件
比如像加工出下面的圆环来修外爪。当加工零件需求夹持的部分比较长时会呈现工件和软爪不能彻底贴合的情况,俗称“喇叭口”具体表现为,软爪的顶部与工件之间留有缝隙。
最有用的解决办法是:在软爪上加工出锥度,通过塞尺来测量出缝隙的巨细,测量夹持的长度然后就可以计算出锥度的巨细了。