數(shù)控車床薄壁零件的加工

林新

摘 要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，薄壁零件在工業(yè)加工生產(chǎn)的過程中的應用也越來越廣泛，薄壁零件具有重量輕、結構密的特性。在加工過程中，其剛度差，強度弱，容易受到振動，其質量難以保證。本文將對薄壁零件加工過程中所出現(xiàn)的狀況進行分析，對其加工工藝進行探究，以期提高加工技術，保證高效率生產(chǎn)。

1.數(shù)控加工過程中影響薄壁零件精度的因素分析

薄壁零件的重要特點是輕，保證薄壁零件的加工精度是加工生產(chǎn)過程中的難點之一，要想保證加工過程中不出現(xiàn)變形、報廢等情況，就必須在加工過程中嚴格控制加工工藝，嚴格地控制計算精度。

對薄壁零件的加工，要保證其精度以及避免加工過程中零件受熱變形。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，這將導致零件精度差，不符合質量標準。另外，薄壁零件裝夾完成后，在粗車、精車過程中，無法避免受熱，結果就會出現(xiàn)零件變形等問題。

薄壁零件的材料一般是比較輕薄的，在外界壓力下，它會變形，造成薄壁零件發(fā)生不同程度的變化。一般而言，薄壁零件在加工過程中受到徑向切削力的影響，會出現(xiàn)振動現(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。

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。

2.實際應用中提高薄壁零件加工精度

（1）分析工件特點。通常在利用數(shù)控車床加工薄壁零件時，需要考慮兩個問題，即裝夾的定位與加工精度。下面具體介紹裝夾定位。①裝夾定位。薄壁零件主要以45號鋼作為核心材料，螺紋厚2.0mm。由于該零件比較輕薄，不適合采用三爪卡盤的裝夾工藝，加上夾緊力的作用點和車削的受力點之間距離較大，需要車削M24號螺紋。而此時零件的受力增大，但剛性不夠，易于發(fā)生振動。因而還需全面考慮裝夾的定位問題。②零件的加工精度。當前，常用FANUC-0i數(shù)控體系的螺紋編輯指令主要包括G76、G92、G32等，其中G76螺紋的車削過程多用斜入式的進刀方式來完成，而G92螺紋的加工雖能取得較高的牙形精度，但因其用直進式的進刀方式進行車削，難免會產(chǎn)生較大的車削力，阻礙切屑排放，同時會加快刀刃的磨損。特別是在車削較大間距的螺紋時因切削力度太大，刀刃損傷快，易于引起螺紋中徑出現(xiàn)誤差。至于G32，只適合簡單螺紋的切削工藝。

從以上對比可以看出，簡單地用一個命令用于車削螺紋是不科學的，G92和G76混合編程，螺紋粗加工采用G76，G92進行精加工，在薄壁螺紋加工中將有兩個優(yōu)點：一方面，可以避免因為切割的薄壁零件的變形量；另一方面，可以保證螺紋加工精度。

（2）優(yōu)化夾具設計。由于工件薄、剛性差，如果采用常規(guī)的方法對工件進行裝夾和切削加工，將受到軸向切削力和熱變形的影響，工件變形，則很難滿足技術要求。因此，有必要設計一套適合上述零件的專用夾具。

（3）合理選擇刀具。①內鏜孔刀采用機夾刀，刀具更換時間縮短，不用刃磨工具，具有良好的剛度，可減少振動變形，防止產(chǎn)生振動痕。②外圓粗、精車均選用硬質合金 90°車刀。③螺紋刀選用機夾刀，尖端角度標準，耐磨，易更換。

（4）切削用量。①內孔粗車時，主軸轉速每分鐘500～600轉，進 給 速 度F0.2～F0.25，留精車余量0.2～0.3mm。

②內孔精車時，主軸轉速每分鐘1100～1200轉，為了獲得更好的表面粗糙度，進給速度F0.1～F0.15，采用一次走刀加工完成。③外圓粗車時，主軸轉速每分鐘1100～1200轉，進給速度F0.25～F0.3，留精車余量0.3～0.5mm。④外圓精車時，主軸轉速每分鐘1100～1200轉，進給速度 F0.1～F0.15，采用一次走刀加工完成 。

（5） 加工時的幾點注意事項。①工件要夾緊，以防在車削時打滑飛出而傷人和扎刀。②在車削時使用適當?shù)睦鋮s液（如煤油），可減少受熱變形等情況發(fā)生 ，使其更好地達到標準。

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