一種薄壁零件數(shù)控車工加工工藝

葛曉東

（江蘇省常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 常州 213000）

隨著我國制造業(yè)不斷的發(fā)展，其技術(shù)不斷進(jìn)行革新，機(jī)械加工制造領(lǐng)域的數(shù)控機(jī)床已成為當(dāng)前機(jī)加行業(yè)的主要裝備。對于薄壁零件的數(shù)控加工是目前新型的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，是加工制造業(yè)的核心競爭力，也是我國制造行業(yè)的一個改革標(biāo)志。薄壁零件適用于各個行業(yè)領(lǐng)域，如：汽車制造行業(yè)、航天制造業(yè)等。但薄壁零件在加工制造的過程中也避免不了會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，是加工零件不合格，出現(xiàn)報廢。所以在加工工程當(dāng)中，我們應(yīng)提前做好問題預(yù)防措施，進(jìn)行一系列周密的計算，保證薄壁零件的加工質(zhì)量與加工精度，提高合格率。

1 薄壁零件的特點(diǎn)

薄壁零件其特點(diǎn)就是外壁比較薄，再加上剛性差、強(qiáng)度弱的特點(diǎn)，使其在加工過程中會出現(xiàn)振動，受熱容易變形等因素。薄壁零件在數(shù)控車削的過程中要經(jīng)過三個主要步驟；工藝設(shè)計編程、加工過程的監(jiān)管、成品的測量檢驗(yàn)三個階段。對于薄壁零件的加工，最難避免的問題就是在加工過程中零件通過受熱容易發(fā)生變形。這也證明了薄壁零件在加工過程中對加工工藝及車削所用的刀具精度都有著極高的要求。

2 數(shù)控加工過程中影響薄壁零件精度的因素分析

（1）薄壁零件的顯著特點(diǎn)就是重量較輕，保證薄壁零件的加工精度是目前加工生產(chǎn)過程中的一個難點(diǎn)，要想保證其加工過程中出現(xiàn)變形、報廢。就必須對其加工工藝以及精度做好嚴(yán)格的控制計算。

（2）對于薄壁零件的加工為了保證其精度以及加工過程中避免零件的受熱變形，總結(jié)出了以下幾點(diǎn)原因：一般情況下，外壁比較薄的零件在加工過程中一旦受熱都會出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。致使零件的精度差、不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。對其原因分析：當(dāng)薄壁零件完成裝夾步驟后，再進(jìn)行粗車與精車的過程，在此過程中零件受熱是避免不了的，結(jié)果就會出現(xiàn)變形等問題。

（3）薄壁零件的材料一般是比較輕薄的，這類材料在受到外界物體的壓力時，就會出現(xiàn)變形，造成薄壁零件在不同程度上的變化。比如用三爪卡盤在裝夾零件時，薄壁零件就會在壓力的夾緊下外表發(fā)生一點(diǎn)變化，這樣就造成在車削零件內(nèi)孔時，余量的分布不均衡，當(dāng)內(nèi)孔加工完成后，取下零件，零件在彈性作用的影響下又還原為原來的形狀，這一變化過程就致使零件在加工過程中出現(xiàn)精度上的偏差。一般而言，薄壁零件在加工過程中受到徑向切削力時，會出現(xiàn)振動等現(xiàn)象，對零件的外觀、以及表面的粗糙程度都會產(chǎn)生一定的影響。

（4）在薄壁零件的加工過程中，刀具的主偏角一般決定徑向的切削力和零件的分配角度，對于薄壁零件來說，它的剛性較差刀具的角度問題會直接造成零件表面粗糙度的不均勻。在加工過程中，如果不嚴(yán)格按照加工工藝來進(jìn)行操作的話都會造成薄壁零件受到變形等原因，尤其在精車時由于車削量的過大，車削流的方向逆轉(zhuǎn)形成堵塞，都會造成加工過程中零件的變形以及表面尺寸的偏差。

3 改善薄壁零件的加工工藝

（1）在進(jìn)行薄壁零件的加工之前首先要對其材質(zhì)以及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的分析，在使用數(shù)控車加工時，首先要考慮到零件的裝夾與精度。檢查裝夾裝置是否牢固，會不會產(chǎn)生精度偏差的問題。如果零件重量過于輕的話，就不能用三爪卡盤進(jìn)行其裝夾，在加工之前應(yīng)對裝夾裝置提前做好分析，對可能有外界壓力造成的變形進(jìn)行研究分析，運(yùn)用合適的裝夾裝置。如果零件本身的剛性較差，加工時容易受到振動，可以對零件外壁進(jìn)行加厚來保證其加工過程中的剛性，比如可以運(yùn)用松香等材料，等其加工過程結(jié)束后，再進(jìn)行去除。其次，再進(jìn)行零件加工之前的精度分析時，目前比較常用的是法那克0i的螺紋編程指令，可以說用刀具的單側(cè)刀刃進(jìn)行車削零件，以避免刀刃的磨損程度，但這樣加工出來的螺紋表面會不光滑，使得螺紋牙型精度差。而用螺紋車削循環(huán)指令進(jìn)行車削，雖然能夠保證螺紋牙型的精度，但它運(yùn)用的是直進(jìn)刀的方法，這樣會產(chǎn)生一定的車削力，使得車削流不易排放，加大了刀刃的磨損程度。

（2）在對薄壁零件進(jìn)行加工時，需要對刀具進(jìn)行合理的選取。一般情況下，選取90度的硬質(zhì)合金車刀進(jìn)行粗車與精車的過程，如果是進(jìn)行螺紋的車削一般選取機(jī)夾刀比較好，這是由于機(jī)夾刀的精度比較高，即使刀尖損壞后仍可以進(jìn)行其更換，其次是鏜孔刀的選擇，如果是進(jìn)行內(nèi)孔加工的話選取內(nèi)孔的機(jī)夾鏜刀效果會更好，因?yàn)檫@種機(jī)夾刀剛性較強(qiáng)不需進(jìn)行其刃磨，可以避免換刀所浪費(fèi)的時間，避免加工過程中出現(xiàn)的振動變形。

（3）薄壁零件在加工過程中，所使用切削力的大小對零件的變形也會產(chǎn)生一定的影響，減少車削的力度，雖然會增加車削過程中頻繁的進(jìn)刀次數(shù)，但是可以避免零件在加工過程中車削力的過大造成零件的變形。此外，加工速度也會對車削力造成影響，采用高速車削的方法對薄壁零件進(jìn)行其加工可以減弱切削力，避免溫度的過高所發(fā)生的變形。

（4）制定合理的加工工藝是保證薄壁零件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。操作人員要掌握其零件變形的規(guī)律，防止加工過程中零件出現(xiàn)變形，嚴(yán)格按照零件的生產(chǎn)工藝要求來進(jìn)行合理定位，防止零件因?yàn)檎駝铀a(chǎn)生的變形。保證其零件在加工過程中的定位基準(zhǔn)始終不變。同時對加工余量也要進(jìn)行合理化的計算，結(jié)合實(shí)際情況選擇最合理的加工工藝。

4 結(jié)語

目前，制造行業(yè)的對薄壁零件的加工精度有特別的要求。應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)條件，對薄壁零件的加工工藝做具體的分析，該井加工工藝，改善設(shè)計方案，不斷完善加工方法，總結(jié)加工經(jīng)驗(yàn)，提高零件的加工精度以及加工質(zhì)量，保證生產(chǎn)效率的提高，使企業(yè)的生產(chǎn)效益得到更好的發(fā)展。

[1]一種薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[DB].http://www.zytxs.com.

[2]某薄壁零件數(shù)控車工加工工藝研究[J].科技致富向?qū)?2014.

[3]淺談薄壁零件數(shù)控車工加工工藝[J].中國機(jī)械,2015.

[4]薄壁零件車工夾具設(shè)計[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010.