试论薄壁套的加工工艺与夹具设计

昝艳辉

摘要：我国的零件制造业有着快速的发展，在社会不断进步的背景下，零件的功能与种类不断增加，这也给零件加工机械与工艺的应用带来了一定的新要求。其中，薄壁套零件在目前阶段下有着诸多应用，在进行生产与加工的过程中对工艺及器具的要求较高、为了确保薄壁套零件生产后能够安全应用，在加工工艺与夹具的设计中一定要重点改良，确保在提高生产效率的基础上保证生产质量，确保薄壁套零件能够在当前的发展与生产中起到重要的作用。因此，本文就关于薄壁套的加工工藝及夹具的设计展开研究与分析。

关键词：薄壁套;加工工艺;夹具设计

薄壁套零件，在当前的诸多行业的生产中均有着重要的应用。但是，在进行薄壁套零件加工的过程中，由于该零件的刚性差，容易发生变形，使得零件在加工的过程很容易出现零件损毁、无法使用的情况发生。在生产该零件的过程中，造成大量零件损毁，除了会提高生产企业的生产成本以外，还会提高资源的利用率，与当前的绿色生产观念有着一定的差距。因此，在进行实际生产的过程中，需要改变加工工艺与夹具的设计，确保在进行薄壁套零件生产的过程中能够具有质量又有效率。

一、薄壁套加工过程中存在的问题

在进行薄壁套零件加工的过程中，存在诸多影响生产效率与生产质量的问题。首先，薄壁套零件本身柔性大，在加工的过程中很容易受到加工中力的影响，导致零件发生不应有的形变，导致零件无法正常使用。第二，零件在加工的过程中，由于零件过于薄，会导致零件出现不同频率的抖动情况，导致加工出来的零件尺寸上存在较大差异，影响零件的生产质量。特别是在切削力的影响下，零件很容易发生抖动或者是震动的情况，会导致零件在震动力的作用下出现形变，导致零件丧失使用价值。第三，零件在加工的过程中，需要不停的削薄，在这一工作步骤下，零件会受到摩擦力的作用，出现发热，发烫的情况，如果是膨胀系数较大的零件材料，在生产的过程中还会出现膨胀情况，导致零件卡死到夹具上，无法完成基本的生产。

二、薄壁套零件的加工工艺

在进行薄壁零件加工的过程中，为了避免零件出现变形或者是卡死到夹具上的情况发生，在实际加工操作中，一般需要采取以下措施。首先，为了减少热变形给零件加工带来的影响，在进行零件加工的过程中可以采用分阶段加工的方式进行零件加工。分阶段加工指的是在零件加工的不同阶段进行分批次加工，一个零件在被加工的过程中需要涉及到诸多工序，每个工序独立完成，能够减少在加工过程中零件发热的情况，进而可以避免零件热效应导致的零件变形情况发生。另外，在解决因夹具问题导致的零件变形过程中，需要通过改变夹具的设计原理的方式进行问题的解决。在夹具设计的过程中，夹具的接触面可以和采用轴向加紧夹具，这样的夹具设置，能够减少夹具产生的力作用到零件上，进而可以减少零件变形的概率。同时，在加工刀具选择的过程中，利用集合参数和选用合理的切削力，还能够避免零件在加工过程中出现形变的情况。

在实际应用的过程中，还需要结合零件的尺寸与壁的厚度进行实际应用。例如，在加工一个45号无缝钢管的过程中，其外圆的直径为d640-0.06毫米，内直尺寸为d600+0.03毫米。该零件的壁厚度2毫米，长度需要达到40毫米。在该零件加工的过程中，对直径及表面的要求均很高，需要采用科学的加工方式进行实际加工。在机械加工工艺的选择上，首先需要选用三爪卡盘装夹作为夹具，该夹具的在加工零件的过程中能够粗车零件各直尺寸留1毫米。其次，在工刀具的选取上，需要选用镗孔刀半精车和横刃车进行零件的加工。第三，在加工完成后，需要将零件上的毛刺和倒角去除掉。第四，该零件的长度为40毫米，在加工完成后还需要截取40毫米的长度。有上述实践操作可以发现，在实际加工的过程中，采用了可胀锥度套胀紧夹具夹薄壁套进行零件的加工，并且使用了精车刀和横刃精车刀作为加工的主要刀具。

三、专业夹具的结构和使用方法

专业夹具在使用的过程中，分为粗加工和精加工分开的原则进行加工。在实际加工的过程中，一般采用的是先粗车，在半精，最后再进行精车加工。在结合零件的加工工艺进行实际加工工艺的分析，在进行夹具选取的过程中，选用的传统夹具很难确保夹具的力度掌控合理，很容易出现损毁零件的情况，或者是导致加工精确度难以得到保障。此时，为了避免这一问题的出现，在进行夹具设计的过程中，设计出了可胀锥度套紧夹具。该夹具在使用的过程中，能够随着零件加工中产生的力度进行力度的调节，进而避免了零件加工中夹具损毁零件的情况发生。

在该零件的组成结构中，主要有锥度心轴、可胀锥度套、弹簧、锁紧螺母、垫圈等基本结构组成。在进行该夹具设计的过程中，在实际安装的过程中，需要将这些基础结构使用莫氏6号圆锥柄安装到车床上，并使用螺栓杆将其拉紧，确保能够满足成产需要。在实际使用的过程中，首先需要确保胀锥度套沿圆周能够均匀地展开，也就是确保夹具能够正常夹住零件。为了确保加工零件的精准度得以保障，在零件加工结束后，只需要将锁紧螺母松开即可，在力的作用下，可胀锥度套就可以在弹簧弹力的作用下向右方移动，并产生径直缩紧的力，在这样的情况下就能够将零件取下。

四、可胀锥度套零件的设计

可胀锥度套是确保薄壁套零件加工能够正常合理的关键，在进行该结构设计的过程中，需要重点控制可胀锥度套的涨开与收缩，可胀锥度套的涨开与收缩直接影响到夹具对零件的加紧与放松，是进行零件加工过程中的核心步骤。在可胀锥度套设计的过程中，一般会设计有6条对称分布的槽孔，并且结合锥度的心轴进行涨开与收缩的控制，实现在加工零件的过程中加紧零件。

五、加工参数的选择

选择合适的加参数，同样是确保零件加工能够科学合理的关键。在加工参数选择的过程中，主要分为切削用量的选择和刀具参数的选择。首先，在切削用量的选择中，需要重点对切削用量的三要素进行合理选择，减少切削力给零件带来的变形情况。另外，在刀具参数的选择中，需要重点把控的是刀具的角度与刀锋的锋利程度。通过调整刀具角度的方式，能够降低加工过程中塑性形变的发生概率，可以提高零件加工质量。另外，通过改善切削刀具的锋利程度，能够改善所加工零件的薄厚程度，可以改善零件质量。

总结

在进行薄壁套零件加工的过程中，为了避免零件加工精准度不够，或者是出现零件损毁的情况，采用本文研究的可胀锥度套夹具进行加工有着一定的优势，希望能给薄壁套零件加工带来有利影响。

参考文献

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