一骏庙、前言
薄壁零件已日益廣泛地應用在各工業(yè)部門,因為它具有重量輕,節(jié)約材料瓦灶,結構緊湊等特點。但薄壁零件的加工是車削中比較棘手的間題抱完,原因是薄壁零件剛性差贼陶,強度弱,在加工中極容易變形巧娱,使零件的形位誤差增大碉怔,不易保證零件的加工質量。為此對薄壁零件的裝夾禁添,刀具的合理選用撮胧,切削用量的選擇,進行了大量的試驗与笛,為今后更好地加工薄壁零件围娃,保證質量,提供了理論依據得惩。
二碎痘、裝夾方式的改變
圖1所示為套類薄壁零件。它的內外圓直徑差很小,強度當然就弱阅牛,如果在卡盤上夾緊時用力過大朱鹤,就會使薄壁零件產生變形,造成零件的圓度誤差秫痪。如果在卡盤上夾得不緊延杯,在車削時有可能使零件松動而報廢。夾緊力的大小叭舰,我們采取粗車時夾緊些玫斋,精車時夾松些來控制零件的變形。
從圖2中可以看到零件是在三爪自定心卡盤上裝夾忱当,零件只受到三個爪的夾緊力蚯涮,夾緊力不均衡,從而使零件變形卖陵。如果將零件上的每一點的夾緊力都保持均衡遭顶,換句話說,就是增大零件的裝夾接觸面泪蔫,而減少每一點的夾緊力棒旗。
如圖3所示,采用開縫套筒或扇形軟卡爪撩荣,通過試驗證明:后一種方法夾緊铣揉,零件的變形小,方法可行餐曹。
如果我們轉移夾緊力的作用點逛拱,如圖4所示,由徑向夾緊改為軸向夾緊台猴,通過試驗分析:軸向夾緊力的正應力約為徑向夾緊力的1/6,零件的變形很小朽合,也可以說明軸向壓緊方法有利于承載夾緊力,而不致使零件變形饱狂。
三祖擦、選用合理的切削用量
薄壁零件車削時變形是多方面的。裝夾工件時的夾緊力疏悯,切削工件時的切削力灸尾,工件阻礙刀具切削時產生的彈性變形和塑性變形锨穷,使切削區(qū)溫度升高而產生熱變形歉冷。
切削力的大小與切削用量密切相關。從《金屬切削原理》中可以知道:背吃刀量ap岗憨,進給量f乳后,切削速度V是切削用量的三個要素。在試驗中發(fā)現:
- 背吃刀量和進給量同時增大,切削力也增大确奄,變形也大麸媒,對車削薄壁零件極為不利。
- 減少背吃刀量闪铸,增大進給量胚览,切削力雖然有所下降,但工件表面殘余面積增大需五,表面粗糙度值大鹉动,使強度不好的薄壁零件的內應力增加,同樣也會導致零件的變形宏邮。
所以泽示,粗加工時,背吃刀量和進給量可以取大些;精加工時蜜氨,背吃刀量一般在0.2-0.5 mm,進給量一般在0.1-0.2 mm/r,甚至更小械筛,切削速度6-120 m/min,精車時用盡量高的切削速度,但不易過高飒炎。合理選用三要素就能減少切削力埋哟,從而減少變形。
四厌丑、合理選擇刀具的幾何角度
在薄壁零件的車削中定欧,合理的刀具幾何角度對車削時切削力的大小,車削中產生的熱變形怒竿、工件表面的微觀質量都是至關重要的砍鸠。刀具前角大小,決定著切削變形與刀具前角的鋒利程度耕驰。前角大京佃,切削變形和摩擦力減小,切削力減小言丧,但前角太大崔狂,會使刀具的楔角減小,刀具強度減弱辕寺,刀具散熱情況差茶链,磨損加快。所以误扯,一般車削鋼件材料的薄壁零件時颓之,用高速鋼刀具,前角取6°-30°,用硬質合金刀具骇瓦,前角取5-20°鹤梳。
刀具的后角大诽粪,摩擦力小,切削力也相應減小岁九,但后角過大也會使刀具強度減弱君铁。在車削薄壁零件時,用高速鋼車刀据块,刀具后角取6-12°,用硬質合金刀具码邻,后角取4-12°,精車時取較大的后角另假,粗車時取較小的后角冒滩。
主偏角在30°-90°范圍內、車薄壁零件的內外圓時浪谴,取大的主偏角开睡。
副偏角取8°-15°,精車時取較大的副偏角苟耻,粗車時取較小的副偏角篇恒。
五、切削液對薄壁零件的影響
用高速鋼刀具粗加工時凶杖,以水溶液冷卻胁艰,主要降低切削溫度;精加工時智蝠,中腾么、低速精加工時,選用潤滑性能好的極壓切削油或高濃度的極壓乳化液铭梯,主要改善已加工表面的質量和提高刀具使用壽命硬質合金刀具靡隔,粗加工時,可以不用切削液巷同,必要時也可以采用低濃度的乳化液或水溶液谆纸,但必須連續(xù)地、充分地澆注豁箱;精加工時采用的切削液與粗加工時基本相同耻炕,但應適當提高其潤滑性能在車削過程中充分使用切削液不僅減小了切削力,刀具的耐用度得到提高归闺,工件表面粗糙度值也降低了阎敬。同時工件不受切削熱的影響而使它的加工尺寸和幾何精度發(fā)生變化品山,保證了零件的加工質量诡挂。
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