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薄璧件加工的難點(diǎn)與注意事項(xiàng)
薄壁件加工一直是個(gè)加工難點(diǎn)，于是小編就主要是講述薄壁件加工的，應(yīng)一些金粉的要求，加一些薄壁件加工的內(nèi)容，先以這個(gè)作為一個(gè)開(kāi)篇吧！以后會(huì)陸續(xù)選登一些好的加工方法。
變形與振動(dòng)是薄壁件加工的制約因素已成業(yè)內(nèi)人士共識(shí)。而我們的任務(wù)，就是識(shí)別這些制約薄壁件加工因素產(chǎn)生的多種根源，然后將其消除。工藝是一個(gè)系統(tǒng)，它包含了人、機(jī)、料、法、環(huán)及檢驗(yàn)檢測(cè)等所有因素，提高質(zhì)量靠單槍匹馬是無(wú)法完成的。從多角度深層次去探索根源，才能有效解決問(wèn)題。
（1）設(shè)計(jì)：更合理
①避免大面積加工的設(shè)計(jì)。②在不影響工件性能的前提下，設(shè)計(jì)出筋、肋等要素，以提高工件剛性。③設(shè)計(jì)出裝夾的工藝孔、工藝臺(tái)等結(jié)構(gòu)，必要時(shí)加工后封堵或去除。
（2）材料：高剛性
①薄壁件裝夾或加工容易變形的因素有3個(gè)：工件剛性差、裝夾力或切削力的存在，力與裝夾力臂或切削力臂的乘積產(chǎn)生的力矩，當(dāng)力矩超過(guò)工件剛性，工件就容易發(fā)生變形。
②裝夾容易變形的工件，加工時(shí)就容易變形，包裝、貯存、運(yùn)輸及使用等環(huán)節(jié)也容易變形，從而增加使用的不可靠性。
③薄壁件的設(shè)計(jì)，首先就應(yīng)該考慮使用高剛性材料。
④能使用10鋼的，不使用8鋼；能使用20鋼的，不使用10鋼；能使用35鋼的，不使用20鋼。
⑤使用500M P a級(jí)、600 MPa級(jí)、700 MPa級(jí)、800 MPa級(jí)超細(xì)晶粒超低碳下貝氏體鋼。
⑥使用低剛性鋼，不但剛性差，強(qiáng)度低，要獲得較高的表面加工質(zhì)量也是很困難的。
⑦不銹鋼：優(yōu)先使用易切削不銹鋼Y1C r18N i9或Y1C r18N i9S e。
⑧鋁合金：盡量不使用純鋁，使用多合金元素變形鋁合金，使用2×××系鋁合金、6×××系鋁合金、7×××系鋁合金，使用新型變形鋁合金；從強(qiáng)度角度，使用Z L107、Z L111、Z L201、Z L301，從可切削性角度，使用Z L202、Z L402。
⑨銅合金：使用彌散強(qiáng)化無(wú)氧銅，使用高剛性結(jié)構(gòu)黃銅，使用高強(qiáng)度鈹青銅，使用高強(qiáng)度鑄造鈹青銅。
（3）機(jī)床：零振動(dòng)
①機(jī)床高剛性設(shè)計(jì)。
②多種消振措施補(bǔ)償。
③零間隙裝配帶預(yù)緊。
（4）刀具：鋒利
①前角：其值大，刃鋒利，但如果過(guò)大，強(qiáng)度減弱，磨刀頻繁。件硬刀硬，其值宜小，以增加強(qiáng)度；件軟刀軟，其值宜大，以利于切削。
②后角：帶消振棱。
③主偏角：其值小，徑向切削分力大，易振動(dòng)，刀鈍面粗，刀擠工件。
④副偏角：帶修光刃。
⑤刃傾角：值為正，刀尖抬頭，刃利面細(xì)，值為負(fù)，切屑劃傷工件。
⑥前刀面光滑如鏡，以利排屑。
⑦刀尖磨出圓角。
⑧刃磨角不等于工作角，刀尖偏離工件回轉(zhuǎn)中心或刀桿中心線相對(duì)于進(jìn)給方向的傾斜而不是垂直，都會(huì)引起刀具工作角度的改變。
⑨加工外圓和加工內(nèi)孔的情形相反。
⑩利用全析因等質(zhì)量手段，通過(guò)切削試驗(yàn)，找出最佳的刀具角度。
（5）裝夾：零力矩
①當(dāng)力矩值超過(guò)工件剛性，工件就容易發(fā)生變形，變形不但導(dǎo)致切削難以進(jìn)行，精度無(wú)法保證，伴隨而來(lái)的還有因?yàn)榍邢髁Φ耐蛔円l(fā)的自激振動(dòng)。因此，薄壁件適合零力矩貼壁裝夾。
②盤類件采取焊接定位裝置等措施實(shí)現(xiàn)工件與工裝完全貼壁加工。
③雙層錐形心軸裝夾筒形件加工外圓時(shí)，外層的兩個(gè)半體間隙要≤1/5工件壁厚，以最大程度減小將筒形件拉成鍵槽型變形對(duì)工件精度帶來(lái)的影響。不要將一個(gè)整體銑開(kāi)一分為二做兩個(gè)半體，因?yàn)槟菢涌倳?huì)留有較大的銑刀寬度間隙，而是做兩個(gè)整體，各取其半后再加工出各自需要的間隙。
④箱式薄壁件采用密刃銑刀大螺旋角（刃傾角）銑削。如果壁厚不均勻，先加工四角厚壁部分，再進(jìn)行其余平坦面的加工。
⑤橡膠在薄壁件加工領(lǐng)域可以用來(lái)配重或消振或作磨削墊用。
⑥無(wú)論是液壓裝夾、氣壓裝夾還是剛性裝夾，其夾緊力必須是量化而可控的。比如，液體或氣體的壓強(qiáng)，用扳手?jǐn)Q緊螺釘時(shí)的擰緊力，都必須是數(shù)值化的，而不是憑感覺(jué)來(lái)決定其夾緊力的大小，所以，扳手必須是儀表的或扭矩?cái)?shù)顯可調(diào)的。找出切削時(shí)工件不致松動(dòng)和不致發(fā)生彈性或塑性變形（視工件具體形狀而定）的受力臨界值，使用兩者中間值夾緊工件，松動(dòng)臨界值不易尋找時(shí)，使用后者臨界值減少25%作為夾緊力。
⑦工裝精度要在工件精度5倍或以上。
（6）切削用量：經(jīng)濟(jì)
①背吃刀量：大，切削力大，變形振動(dòng)；小，硬化層外加工，工件磨刀。
②進(jìn)給量：小，表面光潔，但過(guò)小則效率降低。
③切削速度：快，面細(xì)件熱，過(guò)快刀具會(huì)急劇磨鈍失效。避開(kāi)積屑瘤生長(zhǎng)區(qū)與再生振顫易發(fā)區(qū)。
④如果使用非變速機(jī)床，加工盤類工件端面時(shí)切削速度是一個(gè)變化的過(guò)程。
⑤利用全析因等質(zhì)量手段，通過(guò)切削試驗(yàn)，找出最佳的切削用量（兼顧刀具經(jīng)濟(jì)壽命）。
（7）冷卻：零度
①在厚壁件加工領(lǐng)域，切削熱對(duì)工件精度的影響微乎其微，常常可以忽略不計(jì)，但在薄壁件加工領(lǐng)域，切削熱卻成為影響工件精度的重要因素之一，所以，在薄壁件加工領(lǐng)域，不能放過(guò)任何一個(gè)看似微乎其微的影響因素。
②冰乳油水混合物0℃冷卻與潤(rùn)滑。
（8）切削：好鋼用在刀刃上
①鋼：高速鋼、超高速鋼、粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、納米晶硬質(zhì)合金及陶瓷刀具。
②鋁銅合金：高速鋼、超高速鋼、粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷刀具及細(xì)粒度聚晶金剛石。
③不銹鋼：高速鋼及超高速鋼、粉末冶金高速鋼、硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、納米晶硬質(zhì)合金及金屬基陶瓷。
④高溫合金：立方氮化硼、多晶立方氮化硼及電火花加工。
⑤使用刀具經(jīng)濟(jì)壽命壓縮25%的時(shí)間切削，比如，刀具經(jīng)濟(jì)壽命60m i n，使用45min后準(zhǔn)備換刀。
（9）測(cè)量：準(zhǔn)確快速
①使用數(shù)顯儀器測(cè)量，提高測(cè)量速度。
②測(cè)量?jī)x器精度≥工件精度5倍或以上。
③不但要有精度測(cè)量?jī)x，還要有應(yīng)力測(cè)量?jī)x、粗糙度測(cè)量?jī)x，機(jī)床配有振動(dòng)頻譜儀。
（10）質(zhì)量目標(biāo)：零偏差
①加工精度：一年一個(gè)臺(tái)階，公差帶寬度每年壓縮10%。比如，2010年公差帶寬度100μ m，2011年要壓縮到90μ m……最終實(shí)現(xiàn)精度零偏差。圍繞公差帶中間值加工，實(shí)際加工公差帶寬度≤1/2設(shè)計(jì)公差帶寬度。
②表面加工質(zhì)量：表面粗糙度：一年一個(gè)進(jìn)級(jí)，2010年6.3μm，2011年要提高到3.2μ m……最終實(shí)現(xiàn)鏡面加工。無(wú)表面層加工硬化（允許有，但以不影響工件精度和工件使用性能為前提），無(wú)表面層組織金相變化，無(wú)表面層殘余應(yīng)力。
（11）控制手段：預(yù)控制
①將質(zhì)量缺陷消除在萌芽狀態(tài)，而不是等到出現(xiàn)了質(zhì)量問(wèn)題再去開(kāi)會(huì)解決。
②公差帶偏離中間值且朝一側(cè)搖擺，系統(tǒng)有偏差，糾正。
③公差帶偏離中間值左右擺幅過(guò)大，系統(tǒng)不穩(wěn)定，整改。
（12）工藝標(biāo)準(zhǔn)：高起點(diǎn)
①人：懂專業(yè)，講質(zhì)量，多面手。
②機(jī)：精密高剛性數(shù)控機(jī)床，零振動(dòng)，無(wú)偏差，自適應(yīng)。
③料：材料高剛性，毛坯高精度，工件壁厚均勻、硬度一致，零雜質(zhì)，無(wú)偏析，冷軋冷拔或鏡面鑄造；刀具鋒利耐磨損，耐高溫，耐沖擊，與工件化學(xué)成分遠(yuǎn)親和。
④法：采取工件減振、卡盤減振、刀桿減振、夾具減振等多環(huán)節(jié)減振、工件配重等措施實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)零振動(dòng)加工。
⑤環(huán)：工作場(chǎng)所噪聲低分貝，安全零隱患，人體零傷害。
⑥檢驗(yàn)檢測(cè)：在線全自動(dòng)。
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