淺談薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量優(yōu)化策略

李偉

【摘要】計算機技術(shù)和仿真技術(shù)的迅猛發(fā)展推動著薄壁零件數(shù)控加工工藝由不成熟的工藝發(fā)展蛻變?yōu)楣こ炭茖W。在此過程中，薄壁零件數(shù)控加工技術(shù)研究由傳統(tǒng)的經(jīng)驗研究轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W的“定量分析”。本文通過強化對薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的分析，再選擇有效的工藝質(zhì)量進行方法，旨在提升薄壁零件質(zhì)量提升，達到改進加工工藝質(zhì)量的目的。

【關(guān)鍵詞】薄壁零件 ；數(shù)控加工 ；工藝質(zhì)量 ；改進分析

一、薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的影響問題

1、零件裝夾對加工精度的影響

零件裝夾是薄壁零件數(shù)控加工工藝中的具有重要的地位，如果裝夾的質(zhì)量不過關(guān)，就可能會導致薄壁零件加工過程中，出現(xiàn)脫夾的情況，導致零件加工不達標的情況，甚至可能會引起安全隱患的發(fā)生。

2、切削角度對切削量的影響

根據(jù)薄壁零件數(shù)控加工工藝的基本需求，完成對刀具基本參數(shù)的分析，再合理的對刀具進行選型。而受到刀具具體切削角度、進給速度和切削速度等因素的影響，刀具的切削量會發(fā)生變化。如果在刀具的選擇中，前、后角發(fā)生變化，就可能會出現(xiàn)引起刀具切削過程的變形和摩擦情況發(fā)生變化。以前、后角變小為例，會導致摩擦和變形增加，切削力增強，會引起薄壁零件變形程度的增加，導致薄壁零件的切削效果變化，引起導薄壁零件加工質(zhì)量不過關(guān)。此外，偏角對加工精度也會造成不利影響，數(shù)控加工中要重視對偏角進行選擇和控制。故此，需要科學的對切削力的進行綜合控制，薄壁零件數(shù)控加工的質(zhì)量。

3、走刀方式與路徑的影響

走刀是薄壁零件數(shù)控加工中的組成部分，具體的薄壁零件數(shù)據(jù)加工中，需要定期的對走刀和路徑進行設置，促使薄壁零件加工中，刀具能夠按照具體規(guī)劃方案進行走刀。故此，走刀方式和路徑的設計，有助于推動薄壁零件的加工效率和加工質(zhì)量的提升。針對走刀方式和路徑的設計中，需要重視對新型走刀方式的分析，完成對薄壁零件的加工。

4、工藝路線的選擇

針對薄壁零件數(shù)控加工工藝路線的基本情況，需要結(jié)合具體的薄壁零件情況，選擇有效的工藝路線。這也就需要專業(yè)的技術(shù)人員，完成對工序、工藝制作線路等進行分析。如果具體的工藝線路選擇中，沒有有效的對的變形問題的進行處理，薄壁零件變形的相關(guān)理論知識分析不夠徹底，均可能會導致薄壁零件加工效果不夠理想，進而導致薄壁零件出現(xiàn)加工質(zhì)量問題。另外，工藝線路中，需要重視對振動現(xiàn)象、加工剩余量等問題的綜合分析，如果這些問題分析不夠透徹，或是處理不夠完善，也會導致薄壁零件加工途中出現(xiàn)質(zhì)量問題，導致薄壁零件不達標。

二、薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的改進方法

1、基于仿真數(shù)控的加工工藝質(zhì)量改進

選擇基于仿真數(shù)控的加工改進方式，可以選擇KU=F這一理論公式對薄壁零件的加工進行分析。其中公式中K表示薄壁零件的整體強度矩陣。F表示薄壁零件加工過程中所承擔的負載列陣。而U則表示零件加工途中，零件的具體變形情況。對這一公式進行分析和解讀，不難發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)和U之間是存在聯(lián)系，且二者之間主要是以負相關(guān)的關(guān)系存在。故此，為了完成對薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的改進，可以合理的對F或是K進行調(diào)整，就會有效的減少薄壁零件變形的情況，從而達到減少零件變形，提升加工工藝質(zhì)量的目的。而具體的提升K或降低F時，可以通過對薄壁零件原材料的進行的選擇，保障原材料自身具有較好的強度。在原材料基本確定不變的情況下，可以選擇的增加相關(guān)填充物質(zhì)的方式，借助填充物質(zhì)的方式，達到增加原材料強度的效果。選擇這類增加填充物的方式，在薄壁零件加工完成后，可以將其取出，從而使得薄壁零件的變形得到控制，保障施工質(zhì)量。借助基于仿真數(shù)控的工藝質(zhì)量改進方法，借助KU=F這一理論，按照這一理論實現(xiàn)對零件加工的仿真模擬，并在具體的模擬中適當?shù)腒和F進行調(diào)整。調(diào)整中需要根據(jù)零件的具體質(zhì)量標準和設計圖紙展開，選擇適宜的調(diào)整值，進而保障加工的質(zhì)量性和有效性。

2、零件裝夾的改進和優(yōu)化

鑒于具體的薄壁零件數(shù)控加工工藝中，零件裝夾的重要性，需要進一步的對零件裝夾研究。針對某一類型的薄壁零件加工，零件裝夾需要經(jīng)過有效的設計，且具體的設計中，需要保障零件裝夾滿足如下要求：

（1）結(jié)構(gòu)緊湊、懸伸短。在具體的薄壁零件加工過程中，裝夾會隨著主軸同時回轉(zhuǎn)，故此，需要盡可能的對裝夾的重心進行控制，使其重心能夠緊貼主軸的端部。對于懸伸長度，需要根據(jù)具體的薄壁零件情況進行選擇。如在進行薄壁套的加工時，薄壁套的外徑為Φ63mm，則需要將懸伸長度滿足L/D<1.25。

（2）平衡和配重。平橫和配重問題對裝夾振動是有直接影響。故此，具體設計時，可以結(jié)合具體加工需求，選擇配重塊或是減重孔，促使裝夾平衡，進而避免回轉(zhuǎn)時，受到離心作用的影響，導致震動的產(chǎn)生，影響薄壁零件的加工質(zhì)量。

（3）裝夾機構(gòu)具有安全性和耐久性。裝夾機構(gòu)的選擇，需要保障裝夾的剛度和強度等指標均符合薄壁零件加工的需求。

（4）裝夾需要切實與數(shù)控機床相匹配，二者連接有效，且避免安裝因素帶來的薄壁零件誤差。

3、路徑與切削量的選擇

薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量的改進，需要科學的對走刀路徑和切削量進行控制。以薄壁套的加工為例，在對薄壁套的切削量選擇時，可以根據(jù)表面粗糙度計算公式，對主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量和給進速度等進行綜合控制。

對于切削路徑的規(guī)劃和選擇，需要增加數(shù)控加工相關(guān)操作的主動性，并合理的對刀具路徑的改良法進行優(yōu)化。

另外，為了完成對加工工藝質(zhì)量的優(yōu)化，需要合理的對刀具前、后角進行調(diào)整，按照前后角的特點，使前、后角均增大，從而達到降低摩擦和變形的目的，減弱切削力，減弱薄壁零件的整體變形能力，進而提高數(shù)控零件加工質(zhì)量的目的。

4、優(yōu)化施工工藝

強化對薄壁零件加工工藝的分析，相關(guān)施工人員能夠完成對加工工序的解讀和分析，再詳細的對工藝制作線路進行解讀，合理的對變形問題進行控制，達到提升加工質(zhì)量的目的。

三、結(jié)語

基于以上分析，我們應該著力控制工件變形和加工變形，對于引起工件變形的因素如切削力、切削速度、裝夾力、裝夾裝置等給予足夠的控制，并在科學的數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對它們采取合理有效的預防和控制措施，做好了這些工作，薄壁零件的數(shù)控加工工藝質(zhì)量才會在有科學保障的基礎(chǔ)上順利實現(xiàn)。

【參考文獻】

[1]廖劍斌，蘇茜. 分析薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進方法[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2017，（06）：133-134.

[2]于忠德. 薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進方法[J]. 時代農(nóng)機，2017，（01）：33-34.

[3]李盼. 薄壁零件數(shù)控加工工藝質(zhì)量改進分析[J]. 電子測試，2013，（21）：100-102.

（作者單位：貴州航天烏江機電設備有限責任公司）