薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進(jìn)方法

于忠德

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110045）

薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進(jìn)方法

于忠德

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110045）

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及防站技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅加快了薄壁零件加工工藝的發(fā)展，同時也為這種加工工藝的研究提供了新的機(jī)遇。文章主要是對影響薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量提高的方法進(jìn)行了研究和分析，并以此為基礎(chǔ)提出了改進(jìn)其加工工藝質(zhì)量的方法。

薄壁零件；數(shù)控加工；工藝質(zhì)量；改進(jìn)方法

薄壁零件數(shù)控加工的技術(shù)隨著現(xiàn)代化加工業(yè)的迅速發(fā)展也越來越成熟，這一技術(shù)不僅已經(jīng)成為了我國新型制造技術(shù)的主要構(gòu)成元素，同時隨著其應(yīng)用范圍越來越廣泛，也從根本上促進(jìn)了我國制造技術(shù)的全面發(fā)展。

1 影響薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的因素分析

現(xiàn)代機(jī)械加工業(yè)到目前為止始終無法有效的解決薄壁零件的數(shù)控加工。如果想要從根本上提高薄壁零件數(shù)控加工的精確度，就必須深入的分析影響其加工精度提升的主要因素，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行加工技術(shù)的深度改革和創(chuàng)新。

（1）零件裝夾對于數(shù)控加工機(jī)械精度的影響。機(jī)械加工過程中影響其加工精確度的因素就是零件自身的強(qiáng)度。因此在解決這一問題時，必須選擇合適的零件裝夾方式，在改變裝夾方式的基礎(chǔ)上，促進(jìn)其加工精確的提升。在進(jìn)行薄壁零件數(shù)控加工時，必須對零件的裝夾位置進(jìn)行仔細(xì)的研究，確保零件在數(shù)控加工過程中的均勻受力。此外，薄壁環(huán)形工件在加工時通常會使用軸向裝卡替換徑向裝卡，經(jīng)過技術(shù)的改良從而促進(jìn)零件加工精確度的提升。

（2）切割角度對數(shù)控加工質(zhì)量的影響。經(jīng)過不斷的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，假如機(jī)床結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)確定之后，零件加工過程中的切割速度、進(jìn)給速度等都是影響零件力度的關(guān)鍵因素。因此，在零件加工過程中必須嚴(yán)格的按照規(guī)范和要求確定加工刀具的前角度和后角度，才能有效的降低零件因?yàn)榍懈疃a(chǎn)生變形或者磨損，從而促進(jìn)零件加工精度的提高。此外，在零件加工過程中，主偏角和副偏角也是影響加工精確度的關(guān)鍵因素。所以，在零件加工的過程中必須嚴(yán)格的控制軸向和徑向的切割力度。而對于強(qiáng)度相對較低的零件，在加工過程中主偏角則盡可能的側(cè)向90°的位置，這樣方式不僅有效提升了零件在數(shù)控加工過程中的工藝強(qiáng)度，同時也促進(jìn)了加工精確度不斷提高。

（3）走刀方式以及走刀路徑的影響分析。零件數(shù)控加工工藝也會受到走刀方式和走刀路徑的影響。如果對其進(jìn)行有效改進(jìn)的話，將會促進(jìn)零件加工工藝精確度的有效提升。就目前而言，在眾多走刀方式中，使用效果相對較好的主要是一次性粗加工法和階梯式粗加工法兩種。這兩種走刀方式最大的特點(diǎn)就是，在零件加工過程中，走刀路線的痕跡以及加工量都是相同且均勻的。與傳統(tǒng)走刀路線相比較而言，這種走刀路線徹底改變了傳統(tǒng)走刀路徑必須按照斜線角度進(jìn)行零件加工的方式，不僅有效的保護(hù)了刀具，延長了道具使用的期限，同時也促進(jìn)了數(shù)控加工質(zhì)量的穩(wěn)步提升。

（4）加工工藝路線的影響因素的分析。如果要促進(jìn)薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的不斷提升，必須做好以下工作：首先，必須深入的分析導(dǎo)致數(shù)控加工零件變形的原因，并以此為基礎(chǔ)制定相應(yīng)的策略，才能確保薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的提升。同時在零件加工過程中，專業(yè)操作人員，必須根據(jù)零件加工工藝的要求以及影響零件加工工藝質(zhì)量的因素，制定出科學(xué)合理的工序，嚴(yán)格按照薄壁零件數(shù)控加工工藝的規(guī)律和要求操作，才能促進(jìn)薄壁零件數(shù)控加工質(zhì)量的穩(wěn)步提升。同時在零件加工的過程中，必須根據(jù)零件受力的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的加工工藝，才能促進(jìn)其加工質(zhì)量的提高。

2 影響因素工藝質(zhì)量措施

（1）仿真數(shù)控的工藝質(zhì)量改進(jìn)。在應(yīng)用仿真數(shù)控進(jìn)行加工工藝質(zhì)量改進(jìn)的過程中，必須按照以下步驟操作：首先，應(yīng)該深入的進(jìn)行數(shù)控加工公式 KU=F的分析。這一公式中的K指的就是加工工件自身的整體強(qiáng)度矩陣，而U則指的是工件實(shí)際的變形情況。分析完公式后可以發(fā)現(xiàn)，如果零件剛度在特定環(huán)境下的話，那么工件的負(fù)載列陣F與工件的變形情況U之間的關(guān)系成反比例。所以，只有盡可能的提高K的值或者采取有效的措施降低F值，才能有效的降低L的變形情況。比如，由于原工件的硬度不足，在對其進(jìn)行強(qiáng)度彌補(bǔ)的過程中，通常利用填充零部件的方法進(jìn)行輕度的彌補(bǔ)，待零件加工完成之后，再將填充物去除，確保零件加工精度符合工藝要求?？茖W(xué)合理的應(yīng)用這種方法不僅可以有效的提升薄壁零件數(shù)控加工工藝的精度，同時也促進(jìn)了加工工藝質(zhì)量的提高。

（2）推廣刀具路徑改良措施。刀具路徑的制定和形成過程中，首先，必須對工件加工過程中可能出現(xiàn)的變形現(xiàn)象予以充分的考慮。一旦工件出現(xiàn)變形的現(xiàn)象必然會對薄壁零件的加工工藝質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。就目前而言，重量相對較輕是大多數(shù)薄壁零件最大的特點(diǎn)和優(yōu)勢，而這也是薄壁零件未來的發(fā)展趨勢。雖然其重量降低了，但是零件的強(qiáng)度并不會受到任何的影響。所以，制約薄壁零件數(shù)控加工工藝發(fā)展的關(guān)鍵因素就是零件的強(qiáng)度。由于薄壁零件大多強(qiáng)度相對較低，如果在加工過程中對其進(jìn)行反復(fù)的夾緊與切割的話，必然會導(dǎo)致其出現(xiàn)變形。所以，操作人員在對其進(jìn)行加工的過程中，必須對刀具路徑予以充分的考慮，同時采取積極有效的措施，避免加工過程中因?yàn)榈毒呗窂匠霈F(xiàn)的誤差而導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形。

（3）提升零件裝夾方式以及具體裝夾措施。在薄壁零件數(shù)控加工過程中零件的裝夾方式和方案也是影響其加工工藝質(zhì)量的主要因素。由于薄壁零件的強(qiáng)度相對較低，所以在零件加工過程中，如果加緊力度過大的話，就會導(dǎo)致零件出現(xiàn)變形的情況，從而對零件的加工精確度和質(zhì)量產(chǎn)生不良的影響。在零件加工過程中，還有一種力度就是支撐力。支撐力與夾緊力兩者之間是相互對應(yīng)的。由于薄壁零件自身的強(qiáng)度相對較低，所以支撐力與夾緊力的受力方向存在一定的差異。所以，在零件加工的過程中，必須額外增加支撐力，才能滿足零件加工的強(qiáng)度要求。也可以說，支撐力就是為了提升零件的強(qiáng)度與抗壓力，一般情況下支撐力都施加在薄壁零件強(qiáng)度最弱的部位。而夾緊力卻與之相反，其一般都施加在薄壁零件強(qiáng)度相對最大的部位。將兩者緊密的結(jié)合在一起，才能促進(jìn)薄壁零件加工精度的有效提升。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加工工藝的改革和創(chuàng)新也進(jìn)一步加快，同時與薄壁零件數(shù)控加工相關(guān)的技術(shù)也有了全面的發(fā)展。當(dāng)前，隨著人們對薄壁零件數(shù)控加工工藝的重視程度不斷提高，只有有效的提升薄壁零件數(shù)控加工的工藝質(zhì)量，才能使其滿足現(xiàn)代加工工業(yè)發(fā)展的需要。因此，必須深入的研究和分析提高薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的方法和措施，才能從根本上推動加工工業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

［1］徐宏.薄壁件數(shù)控側(cè)銑加工變形的預(yù)測、補(bǔ)償與實(shí)驗(yàn)研究［D］.湘潭：湘潭大學(xué)，2007.

［2］王繼群.薄壁類零件數(shù)控加工工藝改進(jìn)分析研究［J］.北京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013，（3）：34-37.

［3］曹巖，董愛民，李云龍.航空薄壁零件數(shù)控銑削加工仿真與誤差控制［J］.機(jī)床與液壓，2008，（9）：30-32+54.

Method for Improving Quality of Numerical Control Machining of Thin Wall Parts

YU Zhong-de

（Shenyang Polytechnic College，Shenyang，Liaoning 110045，China）

The rapid development of science and technology and the wide application of anti station technology not only speeds up the development of the processing technology of thin wall parts，but also provides a new opportunity for the study of the processing technology.This paper studies and analyzes the method of improving the quality of the NC machining process of thinwalled parts.

thin-walled parts；NC machining；process quality；improvement method

TG659

A

2095-980X（2017）01-0033-02

2016-12-12

于忠德（1962-），男，遼寧沈陽人，大學(xué)本科，實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)。