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(jì)結(jié)構(gòu)決定其焊接存在變形，在焊接后還需機(jī)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(qiáng)度及后續(xù)加工余量，進(jìn)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(shí)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(duì)實(shí)際生產(chǎn)的了解，即使分為幾個(gè)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(yùn)動(dòng)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(shí)，而且難以確定尺寸精度，嚴(yán)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(duì)工件的加工工藝進(jìn)行了許多改進(jìn)。工件先用兩種單件焊接，然后進(jìn)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?yán)?，由于這兩件工件是在立式車床上同時(shí)加工的，也需在兩工件間焊接工藝?yán)睢８鶕?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(dòng)時(shí)效設(shè)備上進(jìn)行振動(dòng)時(shí)效。

振動(dòng)時(shí)效工藝過程

將工件剛性壓在平臺(tái)上，采用JH-700智能頻譜諧波交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備。該設(shè)備通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)制定工藝。對(duì)激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)位置無特殊要求，并自動(dòng)選擇五個(gè)以上的振動(dòng)頻率，對(duì)工件進(jìn)行多維消除、均化殘余應(yīng)力。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地選擇不同焊接結(jié)構(gòu)的共振峰，不會(huì)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(dòng)時(shí)效進(jìn)行比較，我們對(duì)工件進(jìn)行熱時(shí)效試驗(yàn)。由于工件整體剛性差，熱時(shí)效試驗(yàn)時(shí)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(jìn)行，但經(jīng)過再加工后會(huì)出現(xiàn)新的應(yīng)力變形，且熱時(shí)效時(shí)間較長，因此工件的生產(chǎn)周期影響工廠的生產(chǎn)進(jìn)度。這表明，熱時(shí)效試驗(yàn)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(gè)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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