大型薄壁件的加工方法视频

‘壹’ 薄壁不锈钢管的焊接方法

一、薄壁不锈钢管的焊接方法：

1、采用左焊法，焊炬匀速前进，保持上下不跳动。焊丝顺着焊口并贴紧焊口从熔池前沿加入，加入量视间隙与速度而定。尽量少加勤加，以免在平焊时形成焊 缝内凹和仰焊时焊缝外凸，以焊缝一次成型为原则。

2、焊丝端部始终处于氩气保护范围内，以免红热的端头氧化。焊丝也不应伸入熔池中搅乱氩气流；焊丝直径选用2.0～2.5mm，焊接电流在40～100A之间，氩气流量8L/min，焊炬喷咀孔径8mm，喷咀与工件距离5～10mm。

3、引弧时提前送气3～5s。熄弧前应先提高行进速度，然后熄弧，以消除弧坑。焊后清洗用进口酸洗膏，在深圳金威啤酒厂，酸洗膏全部由德国滋曼公司提供，涂上后20min用不锈钢丝刷刷去氧化皮，并用清水冲洗即可。对要求低的管道也可直接用不锈钢丝刷，边刷边冲洗。

4、也可用非熔化极氩弧焊，适于焊接薄壁件，而且可以获得良好的接头，力学性能可以得到保证。但是，钨极载流能力有限，电流不能太大，但是质量绝对可以得到保障，并且你焊接的是薄壁管件，不需要开坡口，方便。

(1)大型薄壁件的加工方法视频扩展阅读：

一、氩弧焊适用于焊接易氧化的有色金属和合金钢（主要用Al、Mg、Ti及其合金和不锈钢的焊接）；适用于单面焊双面成形，如打底焊和管子焊接；钨极氩弧焊还适用于薄板焊接。

二、采用氩弧焊打底工艺，可以得到优质的焊接接头。氩弧焊打底焊接工艺在锅炉的水冷壁、过热器、省煤器等焊接中，接头质量优良，经射线探伤，焊缝级别均在Ⅱ级以上。

三、要求

1、质量好：只要选择合适的焊丝、焊接工艺参数和良好的气体保护就能使根部得到良好的熔透性，而且透度均匀，表面光滑、整齐。不存在一般焊条电弧焊时容易产生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。

2、效率高：在管道的第一层焊接中，手工氩弧焊为连弧焊。而焊条电弧焊为断弧焊，因此手工氩弧焊可提高效率2~4倍。因不需清理熔渣和修理焊道，则速度提高更快。

在第二层电弧焊盖面时，平滑整齐的氩弧焊打底层非常利于电弧焊盖面，能保证层间良好地熔合，尤其在小直径管的焊接中，效率更显着。

3、易掌握：手工电弧焊根部焊缝的焊接，必须由经验丰富且较高技术水平的焊工来担任。采用手工氩弧焊打底，一般从事焊接工作的工人经较短时间的练习，基本上均能掌握。

4、变形小：氩弧焊打底时热影响区要小得多，故焊接接头变形量小，残余应力也小。

‘贰’ 数控；车床加工薄壁件的方法

薄壁套类零件的加工关键是工艺方法，而切削用量仅仅是工艺中的一小部分。工艺方面有以下几点：
1、减少切削力造成的变形，可采用大偏角、内、外表面同时切削（使径向力相互抵消）等方法。
2、分粗、精两次加工，减少热变形引起的误差，可在粗加工后留有足够的冷却时间，再进行精加工。
3、切削用量还必须根据零件的材料、尺寸和精度的要求；但根据薄壁的特点，可以高传速、低进给、小吃刀量。

‘叁’ 薄壁工件的加工方法

薄壁工件因为具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点，薄壁零件已日益广泛地应用在各工业部门。但薄壁零件的加工是比较棘手的，原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极容易变形，不易保证零件的加工质量。如何提高薄壁零件的加工精度将是业界越来越关心的话题。

薄壁零件的加工问题，一直是较难解决的。薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。影响薄壁零件加工精度的因素有很多，但归纳直来主要有以下三个方面：

(1)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，如图1所示。

(2)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)振动变形

在切削力（特别是径向切削力）的作用下，很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。

图1 夹紧力的影响

既然影响薄壁件加工精的因素找到了，那么我们将如何提高薄壁零件的加工精度呢？接下来笔者将通过具体实例来介绍提高薄壁件加工精度和效率的措施。

图2所示的薄壁零件，是我校用数控车床对外加工产品中难度较大的零件。采用的设备是配备了广州数控系统GSK980T的数控车床。为了提高产品的合格率，我们从工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行综合考虑，实践证明，有效提高了零件的精度，保证了产品的质量。

图2 示例零件

1. 工件特点分析

从零件图样要求及材料来看，加工此零件的难度主要有两点：

(1)因为是薄壁零件，螺纹部分厚度仅有4mm，材料为45号钢，而且批量较大，既要考虑如何保证工件在加工时的定位精度，又要考虑装夹方便、可靠。通常的车削都是用三爪卡盘夹持外圆或撑内孔的装夹方法来加工，但此零件较薄，车削受力点与加紧力作用点相对较远，而且还需车削M24螺纹，受力很大，刚性不足，容易引起晃动，因此要充分考虑如何装夹定位的问题。

(2)螺纹加工部分厚度只有4mm，而且精度要求较高。

目前广州数控系统GSK980T螺纹编程指令有G32、G92、G76。G32是简单螺纹切削，显然不适合。G92螺纹切削循环采用直进式进刀方式，如图3所示，刀具两侧刃同时切削工件，切削力较大，而且排削困难，在切削时两切削刃容易磨损，在切削螺距较大的螺纹时，由于切削深度较大，刀刃磨损较快，从而造成螺纹中径产生误差，但由其加工的牙形精度较高。G76螺纹切削循环采用斜进式进刀方式，如图4所示，单侧刀刃切削工件，刀刃容易损伤和磨损，但加工的螺纹面不直，刀尖角发生变化，而造成牙形精度较差。

从以上对比可以看出，只简单利用一个指令进行车削螺纹是不够完善的，采用G92、G76混用进行编程，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92进精加工的方式在薄壁螺纹加工中将有两大优点：一方面可以避免因切削量大而产生的薄壁变形；另一方面能够保证螺纹加工的精度。

图3 G92直进式加工

图4 G76斜进式加工

2. 优化夹具设计

由于工件壁薄，刚性较差，如果采用常规方法装夹，工件将会受到轴向切削力和热变形的影响出现弯曲变形，很难达到技术要求。为解决此问题，我们设计出了一套适合上面零件的加工的专用夹具，如图5所示。

图5 专用夹具

其中，件1为夹具主体，材料为45号钢，左端被夹持直径为80mm，可用来夹持工件的内孔直径范围为20～30mm；件2为拉杆，材料为45号钢，直径为21mm，它刚好与薄片工件上的φ21孔对应配合，使工件在夹具中定位及传递切削力；件3为已加工完左端面和内孔的工件，装夹时要注意工件与夹具体1的轴向夹紧配合。小沟槽是在工件调头装夹后，为方便控制总长度而设计的，尺寸为5mm×2mm。

3. 刀具的合理选择

(1)内镗孔刀采用机夹刀，缩短换刀时间，无需刃磨刀具，具有较好的刚性，能减少振动变形和防止产生振纹；

(2)外圆粗、精车均选用硬质合金90°车刀；

(3)螺纹刀选用机夹刀，标准刀尖角度，以便磨损时易于更换。

4. 加工步骤选定

(1)装夹毛坯15mm长，平端面至加工要求；

(2)用φ18钻头钻通孔，粗、精加工φ21通孔；

(3)粗、精加工φ48外圆，加工长度大于3mm至尺寸要求；

(4)调头，利用夹具如图2所示装夹，控制总长尺寸35mm平端面；

(5)加工螺纹外圆尺寸至φ23.805；

(6)利用G76、G92混合编程进行螺纹加工；

(7)拆卸工件，完成加工。

5. 切削用量选择

(1)内孔粗车时，主轴转速为500～600r/min，进给速度F100～F150，留精车余量0.2～0.3mm；

(2)内孔精车时，主轴转速为1100～1200 r/min，为取得较好的表面粗糙度选用较低的进给速度F30～F45，采用一次走刀加工完成；

(3)外圆粗车时，主轴转速为1100～1200 r/min，进给速度F100～F150，留精车余量0.3～0.5mm；

(4)外圆精车时，主轴转速为1100～1200 r/min，进给速度F30～F45，采用一次走刀加工完成。

6. 所编制的加工程序

我们根据以上分析，针对数控系统采用GSK980T所编制的加工程序如图6所示。

图6针对GSK980T的加工程序

7. 加工时的几点注意事项

(1)工件要夹紧，以防在车削时打滑飞出伤人和扎刀；

(2)在车削时使用适当的冷却液（如煤油），能减少受热变形，使加工表面更好地达到要求；

(3)要注意安全文明生产。

通过实际加工生产，以上措施很好地解决了加工精度不高等问题，减少了装夹校正的时间，减轻了操作者的劳动强度，提高效率并保证加工后零件的质量，经济效益十分明显。本文所介绍的，只是针对某一具体的工件所采取的加工策略，虽然不具备普遍性，但还是希望能起到抛砖引玉的作用

‘肆’ 加工薄壁零件方法

薄壁筒类零件的加工方法
薄壁件目前一般采用数控车削的方式进行加工，为此要对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，从而有效地克服了薄壁零件加工过程中出现的变形，保证加工精度。影响薄壁零件加工精度的因素有很多，但归纳直来主要有以下三个方面：
(1)受力变形
因工件壁薄刚性很差，车削是装夹不当在夹紧力的作用下容易产生变形，从而因为切削力及重力影响使工件发生弯曲变形从而影响工件的尺寸精度和形状精度。
(2)受热变形
因工件较薄散热性能较差，在切削热的作用下会引起工件热变形或膨胀，使工件尺寸难于控制。
(3)刀具磨损
由于薄壁工件较长一次走刀时间很长因此在切削过程中受振使刀具磨损较大从而影响工件的尺寸精度。
（4）跟刀架及中心架的使用
车超薄壁件时由于使用跟刀架，若支承工件的两个支承块对零件压力不适当，会影响加工精度。若压力过小或不接触，就不起作用，不能提高零件的刚度：若压力过大，零件被压向车刀，切削深度增加，车出的直径就小，当跟刀架继续移动后，支承块支承在小直径外圆处，支承块与工件脱离，切削力使工件向外让开，切削深度减小，车出的直径变大，以后跟刀架又跟到大直径圆上，又把工件压向车刀，使车出的直径变小，这样连续有规律的变化，就会把细长的工件车成“竹节”形。造成机床、工件、刀具工艺系统的刚性不良给切削加工带来困难，不易获得良好的表面粗糙度和几何精度。
（5）同轴度难保证
工件内孔由深孔完成后，再精车外圆，深孔加工中难免有椭圆、锥度以及跳动等因素，影响外圆同轴度和跳动。

‘伍’ 防止和减少薄壁工件变形的方法有哪几种

您好！

可参考以下方法：
1、加工分粗、精车，粗车时夹紧些，精车时夹松些；

2、合理选择刀具的几何参数，并增加刀柄的刚度；
3、使用开缝套筒和特质软卡瓜，提高装夹接触面积；
4、应采用轴向夹紧方法和夹具；
5、增加工艺凸变和工艺肋，提高工件的刚性；
6、加注切削液，进行充分冷却。

很高兴为您解答，希望对您有帮助！

‘陆’ 如何加工薄壁件的螺纹---[图，求助]

这个问题我考虑了，参照我们加工薄壁圆管筒的模式，做一个尽量大面积的全包夹具，材料采用比工件稍软、摩擦系数比较大的品种，如紫铜等。再采用楼上的方式，应该可行。

‘柒’ 浅析如何应对薄壁类零件加工过程中出现的变形您好，我在做这个产品的时候，孔壁变形，尺寸控制不住怎么

摘要 1、利用零件的整体刚性加工薄壁零件

‘捌’ 车床卡具分析。车床的车削薄壁零件的时候，内孔加工成凸三角形，分析原因。

车薄壁工件有两种方法：1.先做内孔,尺寸到位以后往里面灌沙子,然后用尼龙做根轴敲进去堵住沙子,再加工外圆. 2.先做内孔,把它割下来（保留余量1mm）然后做一根〈芯轴〉与工件内孔间隙配合,用电焊点几个接触点,在加工外径.

‘玖’ 数控车床薄壁工件加工变形怎么办

在数控车加工过程中，经常碰到一些薄壁零件的加工。车薄壁工件时，由于工件的刚性差，在车削过程中，数控车床薄壁工件加工变形一般是下面几种现象。

1.因工件壁薄，在夹压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。当采用如图1所示三爪卡盘夹紧工件加工内孔时，在夹紧力的作用下，会略微变成三角形，但车孔后得到的是一个圆柱孔。当松开卡爪，取下工件后，由于弹性恢复，外圆恢复成圆柱形，而内孔则如图2所示变成弧形三角形。若用内径千分尺测量时，各个方向直径D相等。
2. 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。
3. 因工件较薄，切削热会引起工件热变形，从而使工件尺寸难以控制。对于线膨胀系数较大的金属薄壁工件，如在一次安装中连续完成半精车和精车，由切削热引起工件的热变形，会对其尺寸精度产生极大影响，有时甚至会使工件卡死在夹具上。

我们知道了数控车床薄壁工件加工是怎么变形的，那么数控车床薄壁工件加工变形到底怎么办？下面介绍了几种解决方案。

1、工件分粗，精车阶段 粗车时，由于切削余量较大，夹紧力稍大些，变形也相应大些；精车时，夹紧力可稍小些，一方面夹紧变形小，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，刀柄的刚度要求高，车刀的修光刃不易过长（一般取0.2~0.3mm），刃口要锋利。
3、增加装夹接触面 如图3所示采用开缝套筒或一些特制的软卡爪。使接触面增大，让夹紧力均布在工件上，从而使工件夹紧时不易产生变形。
4、充分浇注切削液 通过充分浇注切削液，降低切削温度，减少工件热变形。
5、增加工艺肋 有些薄壁工件在其装夹部位特制几根工艺肋，以增强此处刚性，使夹紧力作用在工艺肋上，以减少工件的变形，加工完毕后，再去掉工艺肋。
6、应采用轴向夹紧夹具 车薄壁工件时，尽量不使用径向夹紧，而优先选用如图4所示轴向夹紧方法。工件靠轴向夹紧套（螺纹套）的端面实现轴向夹紧，由于夹紧力F沿工件轴向分布，而工件轴向刚度大，不易产生夹紧变形。

‘拾’ 浅析如何应对薄壁类零件加工过程中出现的变形

1、利用零件的整体刚性加工薄壁零件
随着零件壁厚的减小，其刚性降低，加工变形增大。因此，在切削过程中，尽可能地利用零件的未加工部分，作为正在切削部分的支撑，使切削过程处在刚性较佳的状态。如：腔内有腹板的腔体类零件，加工时，铣刀从毛坯中间位置以螺旋线方式下刀以减少垂直分力对腹板的压力，在深度方向铣到尺寸，再从中间向四周扩展至侧壁。内腔深度较大时，按如上方法分多层加工。该方法能有效地降低切削变形及其影响，降低了由于刚性降低而可能发生的切削振动。
2、采用辅助支撑
对于薄壁结构的腔类零件加工，关键问题就是要解决由于装夹力引起的变形。为此，可通过在腔内加膜胎（橡胶膜胎或硬膜胎），以提高零件的刚性，抑制零件的加工变形；或采用石蜡、低熔点合金填充法等工艺方法，加强支撑．进而达到减小变形、提高精度的目的。
3、设计工艺加强筋，提高刚性对于薄壁零件，增加工艺筋条，以加强刚性，是工艺设计常用的手段之一。
4、对称分层铣削，让应力均匀释放
毛坯初始残余应力对称释放，可以有效减小零件的加工变形。对厚度两面需进行加工的板类零件，采用上下两面去除余量均等的原则，进行轮流加工，即在上平面去除δ余量，然
后翻面，将另一面也去除δ余量。加工时采用余量依次递减的原则，轮流的次数越多，其应力释放越彻底，工件加工后变形越小。
5、刀具下刀方式的优化
刀具下刀方式对零件的加工变形有直接的影响。如垂直进刀方式，对腹板有向下的压力，会引起腹板的弯曲变形；而水平进刀方式，对侧壁有挤压作用，在刀具刚性不足时造成让
刀，从而影响加工精度。
6、采用数控高速加工
随着数控机床的普及应用，许多控制薄壁零件变形的措施得以用程序固化，避免了因操作者的不同而出现质量差异的情况。对精度较高的薄壁零件，可以采用数控高速加工的方式控制变形。高速加工采用“小切深，快走刀”的方式，使刀具在高速旋转时，与工件接触的瞬间，工件产生软化状态，切屑成碎屑状，切削力迅速下降，加工变得很轻快；同时切削热在第一时间被迅速带走，使工件表面基本保持在室温状态，从而排除了因加工而导致的零件变形。
7、热处理去应力
薄壁结构的零件在加工过程中，因应力释放极易变形，工艺方法常采用粗、精加工分开进行，并在粗加工后进行去应力处理，即采用粗加工—去应力热处理—精加工的流程。对于变形严重的高精度零件，还要安排半精加工，并进行多次去应力处理。另外，振动消除应力、深冷处理去应力等措施，效果较好，但其应用范围需进一步推广。
8、合理选择工件定位装夹方法
为控制加工变形，除进行工艺方法的优化外，还需要合理选择工件装夹方法，减小夹紧力对变形的影响。