浅谈如何提高薄壁套工件的加工精度

浅谈如何提高薄壁套工件的加工精度十堰市高级技工学校姜戈摘要：针对影响加工薄壁零件精度不高等因素，分析了如何提高薄壁零件的加工精度，给出解决问题的具体方法。关键词：薄壁零件加工精度一、前言薄壁零件已广泛的使用和应用在各种工业部门，它具有重量轻、节约材料和结构紧密等特点。但是在加工这种零件时的难度也是非常之大，因为薄壁套零件刚性差，强度低，在加工过程中极易出现零件变形的现象，使零件的形位误差增大，很难保证零件的加工质量。对于批量生产，我们可以利用数控车和磨床的高加工精度的特点，并需要充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。我们以实践加工镗床注重套筒零件来证明。二、分析影响薄壁零件加工精度的因素（1）易受力变形：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）易受热变形：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）易振动变形：在切削力（特别是径向切削力）的作用下，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。三、精密薄壁套的技术分析和加工方案确定图1为坐标镗床注重套筒零件图，技术要求高，外圆集合尺寸精度要求高，圆柱度，圆度，同轴度等，要求均在μ级以上。壁薄（厚度为25mm）精度磨削外圆时，因容易受夹紧力、内应力、切削理等因素影响而产生几何形变，影响各项的加工精度。因此，最终磨削外圆0.12mm的余量使所要求的各项尺寸达到技术要求，采用科学的工作装夹工件是保证各项加工精度的关键。根据工件内表面已经加工好，且内表面的共轴度要求高的特点，磨削外圆时，采用表面进行定位并工具波比容易变形的特点，采用胀量芯棒使套的径向微量均匀变形，从而夹紧工件。图1主轴承套零件图三、要解决的几个关键技术⑴.芯棒的参数确定和制造作为定位和加紧用的芯棒，其材料应用具有良好的综合性能和工艺性能。表面粗糙度在RaQ4μm以下，圆度小于0.0003mm。因其大头尺寸关系到变形量大小，所以大头尺寸应根据套的内径加上一定的变量来确定的。即Φ19.975mm。锥度为200：0.0008；芯棒前端导向锥1：5；表面硬度保持HRC42-45。其工艺为半精度——时效——精磨——精研中心孔——精磨。⑵.测量芯棒和薄壁套配合后的胀量薄壁套与芯棒紧密配合后的薄壁套的微量胀量的大小，是加工后能否满足加工要求的技术关键。胀量的大小取决于两个方面的因素：一个胀紧力要大雨磨削力；二是胀量要在薄壁套的弹性形变之内。为了解决工件安装时准确掌握其薄壁套的变形量，芯棒和薄壁套必须进行同温度安装。第一步：零件胀量位置的确定，当套轻巧装上芯棒手感到有点助力时，再用一定的力轻压，是套不能在新榜上窜动即可，然后检测薄壁套的外园时，重复装，检测三次；第二步：胀量测量，先把套装在芯棒的导向锥位置，然后用适当速度的冲力，将套胀紧，是芯棒表面和薄壁套内表面之间的摩擦力大于磨削力时，检测套外圆，同样重复装，检测三次。（见表1）。根据表1中的数据计算出套的平均胀量为0.0029mm。四、确定薄壁套外圆的终磨尺寸按照套在芯棒上的平均胀量，进行修正套的最终的磨削尺寸，最终的磨削尺寸为Φ125.0409（Φ125.038+0.0029）±0.0002mm，磨削余量为0.1176mm。由于芯棒带一定的锥度，必须在磨薄壁套时也同样要调整一定的锥度，以确保零件加工后圆柱度在0.001mm以内。磨削在1000U磨床上进行，加工余量为：半精度磨削余量0.0976mm，精磨削量0.02mm。半精磨削主要参数：CG80#ZRI，纵向进给0.5mm/min，横向进给量为00.0005mm；精磨削主要参数：CG120#ZRI，纵向进给0.25mm/min，横向进给量0.0025mm，精磨3——5个回合。加工完成后对薄壁套进行检测：薄壁套在新榜上时的外圆尺寸为Φ125.0417mm；薄壁套从芯棒上取下后的外圆尺寸为Φ125.039mm，达到了规定精度要求，薄壁套的其他精度也均符合图纸要求。实践证明，用芯棒胀套的原理磨削外圆，可加工出高精度的零件，它作为一种薄壁套精加工的方法，特别是在精度设备修理行业，效果非常好。参考文献：《高精度薄壁套的外圆精密加工方法》