某工廠焊接結(jié)構(gòu)件，屬于不封閉薄壁圓筒。大半圓弧形設(shè)計結(jié)構(gòu)決定其焊接存在變形，在焊接后還需機械加工外徑尺寸。大半圓弧直徑工件，壁厚<20mm，而高度近700mm，即加工表面范圍大，造成加工誤差大，容易使工件變形，使局部壁厚不均勻，影響工件本身的強度及后續(xù)加工余量，進而影響工件的裝配和使用。

這種結(jié)構(gòu)的工件導(dǎo)致加工困難。如果車削外圓時是一次車削定尺寸，很容易導(dǎo)致加工應(yīng)力過大，產(chǎn)生工件變形。通過對實際生產(chǎn)的了解，即使分為幾個車削工序，由于加工表面是在工件的外表面，導(dǎo)致加工量都在工件的外表面一側(cè)，使加工力不均勻，造成內(nèi)彎、變形。由于結(jié)構(gòu)是裝配后的運動部件，加工后發(fā)生變形>8mm，外圈尺寸須用人工砂輪拋光，這不僅耗時，而且難以確定尺寸精度，嚴重制約了產(chǎn)品的生產(chǎn)，影響了產(chǎn)品的性能。

為了解決工件加工的變形問題，我們對工件的加工工藝進行了許多改進。工件先用兩種單件焊接，然后進行加工。為了防止工件變形，加工前需在工件內(nèi)圓弧處焊上工藝拉筋，由于這兩件工件是在立式車床上同時加工的，也需在兩工件間焊接工藝拉筋。根據(jù)車削外圓的尺寸，將車削分為粗車削、半精車削和精加工車削三次，半精車削后，工件單邊留少量的加工余量，轉(zhuǎn)至振動時效設(shè)備上進行振動時效。

振動時效工藝過程

將工件剛性壓在平臺上，采用JH-700智能頻譜諧波交流振動時效設(shè)備。該設(shè)備通過計算機自動制定工藝。對激振點、拾振點位置無特殊要求，并自動選擇五個以上的振動頻率，對工件進行多維消除、均化殘余應(yīng)力。該系統(tǒng)能夠準確地選擇不同焊接結(jié)構(gòu)的共振峰，不會出現(xiàn)舊設(shè)備找不到共振峰的現(xiàn)象，解決了舊設(shè)備須依靠人工操作的問題。

此外，為了與振動時效進行比較，我們對工件進行熱時效試驗。由于工件整體剛性差，熱時效試驗時工件變形量大，加工余量不足以滿足下一工序的要求。如果增加加工余量可以確定加工的進行，但經(jīng)過再加工后會出現(xiàn)新的應(yīng)力變形，且熱時效時間較長，因此工件的生產(chǎn)周期影響工廠的生產(chǎn)進度。這表明，熱時效試驗不適用不封閉半圓弧薄壁圓筒類工件。

經(jīng)過新的工藝安排，該工件在精車前內(nèi)部沒有產(chǎn)生半精車加工后的殘余應(yīng)力，因此精車后工件的變形很小，可以滿足產(chǎn)品圖紙的要求，無需修正，解決了不封閉半圓弧薄壁筒形工件加工變形問題，為了給下一個裝配工藝帶來保障，新工藝已完全固化在工藝文件中。

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