薄壁類零件具有重量輕、慣性小、結構緊湊等特點，被廣泛運用於精密製造，印刷，航空、軍工等行業。但由於其剛性差、強度弱，結構受力形式複雜等，在製造加工的過程中極易發生變形、失穩和振動等問題，製造難度極大，特別是大長度的薄壁類零件的精密加工，一直是國際上公認的難題。使用新型薄壁類液脹夾具（按夾緊的位置，分內脹型和外脹型兩種；按使用場合又分車床用，磨床用，滾齒機用，插齒機用，檢測用等；按加壓方式，分為手動擰緊加壓和機床自動加壓兩種），能有效的提高加工精度，減少裝夾過程中工件的變形，保證表面粗糙度，以及尺寸公差和形位公差，完美的解決薄壁類工件的加工難題。
（上面兩個圖是液脹型夾具工件原理示意圖）
薄壁類零件的加工過程中，容易出現以下的問題：
1. 裝夾變形：因工件壁薄，剛性差，強度相對不足，在夾壓力的作用下容易產生變形。如果用三爪卡盤或者粘膠漲套，撐緊工件的內孔，或者抱緊工件的外圓後，工件在受力後，變成三角形或者多邊形。加工完成後，鬆開卡盤或者漲套，薄壁工件失去外力作用，形狀會發生變化，圓柱度得不到保證；
2. 切削震動：在切削力（特別是徑向切削力）的作用下，容易產生振動和變形，影響工件的尺寸精度，形狀、位置公差和表面粗糙度；
3.熱變形： 因工件較薄，切削熱會引起工件熱變形，從而使工件尺寸難以控制
4、擺動：軸的旋轉產生的離心力，會使比較長的工件擺動。
（上面圖1是薄壁零件，諧波減速機的柔輪；圖2是撐內孔定位夾緊的外脹型液脹夾具；圖3是抱 外圓定位夾緊的內脹型液脹夾具）
常用的解決方案有：
1、減小工裝夾具的夾緊力，從而減小工件因夾緊力產生的變形；
2、合理選用刀具的幾何參數，採用高剛性刀柄，加工時刀柄伸出的長度盡量的短，刀柄直徑盡可能大等，以減少切削震動；
3、充分澆注切削液，通過澆注切削液，降低工件表面的切削溫度，減少工件熱變形；
4、在薄壁工件中，注入沙子，石蠟，水，或者低熔點合金等填充材料，提高工件的剛性，增加重量，以降低加工過程中的切削震動；這種不適合薄壁類工件的內孔加工；
5、採用軸向夾緊夾具。這種適合於短的薄壁類工件的加工，夾具的結構複雜，精度和產品的一致性一般，對於超薄的工件也不合用；
6、採用優化加工工藝，優化刀具形狀，優化刀具的進刀方式和路線，降低工件的受力；
7、採用跟刀架，以降低較長的薄壁零件，轉動後產生的擺動；
8、熱處理去應力。
本文供稿由百分百夾具提供
百分百夾具機械設備（廣州）有限公司生產的液脹型夾具，採用靜壓膨脹技術，在夾緊工件時，使工件沿圓周方向360度受力，工件受力均勻，在保證夾持力的同時，可以有效減少工件的變形量，保證工件的圓柱度（一般在3μm之內），及圓心的位置精度（一般在3μm之內）。並且，這類液脹夾具是定制的，夾具尺寸，可以做得比工件長一些，夾具其中的一頭，直接固定在機床主軸上或者卡盤上，另一頭用頂尖頂住（長度較長的薄壁工件），以保證剛性，在整個加工過程中，工件在徑向的變形量很小，避免工件因裝夾產生的變形，因為有夾具支撐，幾乎沒有切削震動和因旋轉產生的擺動，同時，夾具還能傳導分散一部分因加工產生的熱量。 |
