防止和减少薄壁工件变形的方法

二、防止和减少薄壁工件变形的方法

1.工件分粗、精车阶段

粗车时，由于切削余量较大，相应的夹紧力也大，产生的切削力和切削热也会较大，因而工件温升加快，变形增大。粗车后工件应有足够的自然冷却时间，不致使精车时热变形加剧。精车时，夹紧力可稍小些，一方面可使夹紧变形小，另一方面精车时还可以消除粗车时因切削力过大而产生的变形。

2.合理选用刀具的几何参数

精车薄壁工件时，车刀刀柄的刚度要高，车刀的修光刃不能过长（一般取0.2～0.3mm），刃口要锋利。车刀几何参数可参考下列要求。

（1）选用较大的主偏角，增大主偏角可减少主切削刃参加切削的长度，并有利于减小径向切削分力。

（2）适当增大副偏角，这样可以减少副切削刃与工件之间的摩擦，从而减少切削热，有利于减小工件热变形；

（3）让前角适当增大，使车刀锋利，切削轻快，排屑顺畅，尽量减小切削力和切削热。

（4）刀尖圆弧半径要小。

3.增加装夹接触面

增加装夹的接触面积，使工件局部受力变成均匀受力，让夹紧力均布在工件上，这样，工件在夹紧时不易发生变形。常用的方法有：开缝套筒，如图8-29（a）所示；特制的软卡爪，如大面软爪、扇形软爪等，如图8-29（b）和图8-29（c）所示；弹性胀力心轴，如图8-29（d）所示。

图8-29　增大装夹接触面减少工件变形

4.采用轴向夹紧夹具

车削薄套类工件时，由于工件轴向刚度高，不容易产生轴向变形，应尽量不使用径向夹紧，而使用轴向夹紧的方法，如图8-30所示。

图8-30　薄壁套的夹紧

5.增加工艺肋

有些薄壁工件，可在其装夹部位增加特制的工艺肋，以增强此处的刚度，使夹紧力作用在工艺肋上，以减少工件变形，加工完毕后再去掉工艺肋，如图8-31所示。

图8-31　增加工艺肋减少变形

图8-32　一次装夹车削薄壁工件

6.采用一次装夹

对于长度和直径均较小的薄壁套工件，在结构尺寸不大的情况下，可采用一次装夹车削的方法，如图8-32所示。

7.采用减振措施

首先，调整好车床各部位的间隙，加强工艺系统的刚度。其次，使用吸振材料，如将软橡胶片卷成筒状塞入工件已加工好的内孔中精车外圆，如图8-33（a）所示，用医用橡胶管均匀缠绕在已加工好的外圆上精加工内孔，如图8-33（b）所示，都能获得较好的减振效果。

图8-33　采用减振措施

8.合理选用切削用量

切削用量中，切削深度对切削力的影响最大，切削速度对切削热的影响最为显著，因此，车削薄壁工件时应减少切削深度，增加走刀次数，并适当提高进给量。

另外，应充分浇注切削液，以降低切削温度，减少工件热变形。