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在机械加工行业中，薄壁工件由于刚性差，在车削过程中容易产生振动和变形，其形位公差和尺寸公差无法得到保证，如果解决方法不得当，甚至会使加工无法进行下去。

1．加工问题的提出

薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。为此，对薄壁零件的装夹，车削中刀具的合理选用及切削用量的选择，提出了严格要求。

我们加工的薄壁不锈钢管是某产品上的接管嘴防热冲击套管，如图1所示。此工件属于大径薄壁工件，管子外径φ292mm，材料Z2CND17—12控氮不锈钢，壁厚要求4mm，工件总长超过550mm(留有装夹余量)，圆度要求0.05mm，全部表面粗糙度值Ra=6.3μm，决定了此工件的精度系数是很高的。

2．加工工艺的制定

(1)增加工艺夹头，使长度从成品的550mm加长到610mm。

(2)划分加工阶段：
①粗加工阶段。采用粗车和粗镗孔来去掉余量。粗加工时，背吃刀量和进给量可以取大些；精加工时，背吃刀量一般在0.2～0.5mm，进给量一般在0.1～0.2mm／r，甚至更小，切削速度6～120m／min，精车时用尽量高的切削速度，但不宜过高。
②半加工阶段。为主要表面的精加工做准备，完成一些次要表面的加工，采用半精车加工在精加工之前达到必要的精度和加工余量。如果管子在卡盘上夹紧时用力过大，就会使薄壁零件产生变形，造成零件的圆度误差。如果在卡盘上夹得不紧，在车削时有可能使零件松动而报废。我们采取粗车时夹紧些，精车时夹松些来控制零件的变形。半精加工阶段背吃刀量小些，使薄壁不锈钢管的内应力释放出来，减少精加工的变形量。
③精加工阶段。为保证孔表面达到规定的质量要求，采用精镗孔，在内孔形位公差和尺寸公差都保证后，{zh1}再加工外径。

(3)在CW6163C卧式车床上加工工艺过程：
①粗车内外径φ302mm和φ274mm，长度605mm。先一夹一顶(管{dj1})粗车外圆，再上自制的中心架(夹持直径达φ320mm)上加工内孔至φ274mm。
②半精车内外径φ293mm和φ283mm，长度600mm。先外圆架中心架，加工右端内孔，保证φ279mm工艺夹持端尺寸变化小于0.0lmm，铸铁夹持垫比工艺夹持端孔大0.01～0.015mm，装配铸铁夹持垫后，车内孔、外圆。背吃刀量1.6mm，进给量0.2mm／r，转速45r／min。
③精加工时，加工内孔采用反转，刀尖向下，从外向内走刀。内孔形位公差和尺寸公差都保证后，再加工外径。背吃刀量0.1～0.3mm，进给量0.2mm／r，甚至更小，转速25.5r／rain。微量加工背吃刀量可以为0.02～0.05mm。

(4)润滑和冷却。加工时，选用润滑性能好的高浓度的极压乳化液，改善已加工表面的质量和提高刀具使用寿命，必须连续、充分地浇注；同时工件不受切削热的影响而使它的加工尺寸和几何精度发生变化，保证了零件的加工质量。架爪连续、充分地涂抹L—AN32全损耗系统用油润滑，减少发热。

3.夹具的设计

不使用任何套类工装，内外径一次成形。这样，工件在加工过程中，既自然地释放了应力又可xx保证形位公差。见图2。

（1）外圆架中心架加工内孔。中心架架子口（内孔的加工基准）在半精加工和精加工时，都应加工0.2mm深，宽度100mm,打表跳动小于0.005mm,方可架中心架。中心架架子爪直径φ65mm,材质尼龙1010,半精加工和精加工时架子爪与工件外圆应贴合紧密。
（2）塑料堵头的制作（见图3）。通过制作工装，增加刚性，在内孔端部用一个过盈0.02mm、80mm厚的聚乙烯板来增加刚性，
（3）铸铁夹头的制作（见图4）
（4）填充物，用5mm橡胶板贴合管内壁，中间用棉纱塞实。

4.刀具的改进

通过改变刀具角度，减少主切削力对工件的影响，改变受力方向，降低了刀具与工件的反向抗力。同时，又在刀具刃磨上下功夫，使刀具与工件加工时形成了很自然的切削合力。在YG6的75°内孔刀尖上，增加2个0.2mm×45°的修光刃，这样既不产生振动又可以切削厚度为0.02mm的细微切屑。从而使工件内孔的形位公差、尺寸公差及表面粗糙度都得以保证。

5.两点注意

（1）粗加工、半精加工和精加工之间，每次都停顿一段时间，再加工。
（2）中心架架子爪直径应尽量大些，半精加工和精加工时架子爪与工件外圆应紧密贴合来减少振动，同时，注意架爪和刀具的冷却。