薄壁件的加工技術(shù)要點及其解決方案

王坤，吳爽

（沈陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110000）

隨著科技的進步和人們生活質(zhì)量的提高，人們?nèi)粘Ｉ钣闷返钠焚|(zhì)要求也逐步提升，一些生活用品也從塑料件轉(zhuǎn)化成金屬件，例如電子產(chǎn)品配件的手寫筆，兒童玩具等。伴隨而產(chǎn)生的各類薄壁零件也因其具有重量輕、強度高、造型美觀等突出特點越來越多被應(yīng)用，但是由于薄壁零件的結(jié)構(gòu)形狀特殊性，在其加工過程中受工件材料等諸多因素的影響，會增大加工難度，降低其加工精度。因此，如何提高薄壁零件的加工精度和效率就成了當前機械加工領(lǐng)域內(nèi)越來越被關(guān)注的話題。

1 國內(nèi)薄壁件加工現(xiàn)狀

我國目前的薄壁件的加工分為管套類薄壁件和凸起薄壁類兩種（圖1）。

圖1 典型薄壁零件

（1）管套類的薄壁件的技術(shù)難點一般在內(nèi)外壁的同軸度上，例如電子產(chǎn)品中配套的手寫筆的筆管。在加工上我們一般采取車削加工，由于其壁薄，所以在夾緊過程中極易產(chǎn)生變形，變形在加工后就會恢復(fù)形變，將我們已經(jīng)加工好的圓柱表面進行變形，從而影響加工質(zhì)量。而在加工中我們一般采取使用輔具的方法來解決，是采用圓弧形卡爪，將點接觸變?yōu)槊娼佑|，增加接觸面積；二是采用開口套，將卡爪的點受力轉(zhuǎn)化成開口套的面夾緊，受力均勻，變形均勻；三是采取可溶性膠灌注，在工件內(nèi)注入可溶性膠，之后夾緊，由于有膠的存在，減小夾緊變形，加工后將膠洗掉，不影響工件精度，但是由于經(jīng)過水洗過程，將影響表面銹蝕進度，要注意后期的防銹。

（2）凸起壁類零件為整體曲線截面薄壁類，典型零件迷宮式零件。此類零件一般采取銑削進行加工。其曲線狀態(tài)一般使用數(shù)控立銑能更好的控制其曲線形態(tài)，但是由于銑削加工為斷續(xù)加工，加工沖擊力大，薄壁件在加工中容易因震動產(chǎn)生過切或者破壞，甚至是折斷加工部位，造成加工缺陷。

（3）其他輔助加工方法。在一些加工凸起類薄壁件時一般還會采取單側(cè)工藝輔具支撐或者工藝搭子的方式，在工件的另一側(cè)抵消因切削力使工件的變形。此種方法要求工件定位精度高，但是制作輔具同樣耗時耗材，所以此種方法一般適用于批量較大的零件生產(chǎn)，單件小批量時一般不建議采取此種方法。

2 薄壁件加工的解決途徑

（1）傳統(tǒng)方法。從刀具方面來提高刀具性能，調(diào)整刀具角度；切削用量方面，小進給量、大的切削速度；輔具方面，增加夾緊受力面，盡量縮小夾緊力變形。

（2）目前解決方法。從機床設(shè)備的穩(wěn)定性上著手，選擇穩(wěn)定性能好的機床及數(shù)控系統(tǒng)；優(yōu)化加工路線，在薄壁件加工時盡量選擇螺旋進刀，不同的加工表面采取不同加工方案；合理選擇應(yīng)變補償，在薄壁件側(cè)壁銑削過程中，為消除因切削力產(chǎn)生的單向延伸而形成的拱變形，可采用各側(cè)壁同向銑削，使其產(chǎn)生同向拉伸以消除變形；適當采取熱處理工藝，在適當位置安排熱處理工藝，增加工件的硬度和強度，進而保證工件的加工質(zhì)量；合理選擇冷卻液，降低工件的熱變形，延長刀具的使用壽命。

3 建議措施

在薄壁套的加工中將開口套與橡膠墊圈配合使用。在開口套與工件之間增加彈性墊圈，一方面可以將工件的受力均衡分布，同時使用墊圈可以增加摩擦系數(shù)減小夾緊變形狀態(tài)；在凸起薄壁類零件粗加工中，因考慮到震動，建議使用逆銑加工，減小震動量，而在精加工的時候，綜合考慮各項性能指標及吃刀量的參數(shù)關(guān)系，建議使用逆銑進行加工。

薄壁類零件的加工在車削和銑削加工中均為主要的技術(shù)要點，薄壁件尺寸和精度更代表著技術(shù)的難度等級，各類型的技能大賽更是把薄壁件的加工做為技術(shù)考點。薄壁件的廣泛應(yīng)用更是對薄壁件的加工提出了更高的技術(shù)要求。

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