薄壁零件的數(shù)控車削加工探討

李琦

摘 要：薄壁零件在加工過程中最容易出現(xiàn)變形的問題，這也是數(shù)控車削加工過程中比較關(guān)鍵的工藝環(huán)節(jié)。文章首先對(duì)于影響薄壁零件加工精度的因素展開分析，接著探究薄壁零件數(shù)控車削加工工藝流程，希望可以引導(dǎo)實(shí)際的加工工作的順利開展。其在生產(chǎn)性能不是很好，因?yàn)閺?qiáng)度低，剛性不高的問題，很容易在加工的時(shí)候出現(xiàn)變形，從而影響到零件性能的最大發(fā)揮。因此，探討薄壁零件的數(shù)控車削加工工藝，顯得尤為必要。

關(guān)鍵詞：薄壁零件;數(shù)控車削;加工工藝

薄壁零件的特點(diǎn)從名字就可以得知主要是壁薄，一般普通的壁厚小于3mm的零件，我們都會(huì)將其習(xí)慣的稱之為薄壁零件。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，因其重量輕、省材料、結(jié)構(gòu)緊湊，所以在各工業(yè)部門經(jīng)常會(huì)遇到加工不同類型薄壁零件的情況，但薄壁零件剛性差，夾持時(shí)夾緊 力大小、加工過程中的切削振動(dòng)和切削熱等因素都 會(huì)使零件變形，影響尺寸精度、位置精度和表面粗 糖度，接下來就有可能會(huì)導(dǎo)致零件的加工質(zhì)量難以保證。薄壁零件的 變形通常表現(xiàn)為體積的脹大或縮小，同時(shí)在加工過 程中還伴隨著零件的扭曲、彎曲。所以我們?cè)诩庸すに嚨?制定、專用夾具的設(shè)計(jì)、工件的裝夾、刀具參數(shù)的選 擇、切削用量的選擇、程序的編制等方面都是難點(diǎn)。薄壁零件結(jié)構(gòu)比較緊促，質(zhì)量偏低，材料占用比較少，是當(dāng)前很多工業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用的重要材料。但是這也并不是沒有解決的辦法，只要了解以下幾點(diǎn)，我們就會(huì)很好地改善。

一、影響薄壁零件加工精度的因素

當(dāng)前能夠?qū)τ诒”诹慵庸ぞ犬a(chǎn)生影響的因素主要可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：其一，刀具方面，比如磨損情況，刀具材質(zhì)等;其二，機(jī)床方面，主要涉及到幾何精度范圍和控制精度;其三，切削熱因素，比如刀具受熱變形或者工件受熱變形;其四，切削力因素，主要牽涉到工件受力變形因素和刀具受力變形因素兩個(gè)方面內(nèi)容;其五，工件因素，主要牽涉到結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝夾方式等內(nèi)容。

二、有效提升薄壁零件數(shù)控車削加工工藝的措施

薄壁零件數(shù)控車削加工工藝需要結(jié)合上述加工難點(diǎn)，制定更加合理的加工方案，以理順加工藝流程和順序，由此保證薄壁零件加工精度處于理想的范圍內(nèi)。具體來講，需要考量到以下幾個(gè)方面的問題：

（一）妥善合理選擇機(jī)床

在對(duì)于零件材料，零件形狀，零件精度要求等信息進(jìn)行分析之后，確定應(yīng)該選擇什么樣的機(jī)床，這是薄壁零件數(shù)控車削加工之前需要做好的事情。因?yàn)椴煌臄?shù)控機(jī)床在在生產(chǎn)不同零件方面的性能是不一樣的，保證妥善的實(shí)現(xiàn)機(jī)床的選擇，這是工藝開展的第一步，也是比較關(guān)鍵的一步。當(dāng)然還需要考量到生產(chǎn)企業(yè)自身的設(shè)備水平，保證在自身設(shè)備體系的基礎(chǔ)上去妥善合理的選擇機(jī)床。

（二）實(shí)現(xiàn)裝夾方法調(diào)整

對(duì)于零件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，找到與之相應(yīng)的零件質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，在零件左邊預(yù)留對(duì)應(yīng)的法蘭，然后在內(nèi)孔出設(shè)置相應(yīng)的螺紋。在這里我建議以自定心三爪卡盤定位夾緊的方式來處理，因?yàn)閷?duì)于加工工件外圓，要利用芯軸，壓螺，以夾頂?shù)姆绞絹硖幚恚@是裝夾過程中需要人們?nèi)プ钭钭⒁獾沫h(huán)節(jié)。由此可以改變傳統(tǒng)裝夾方式和方法，使得裝夾效益得到理想的狀態(tài)。

（三）合理安排加工工序

加工工序的合理設(shè)置，也是影響數(shù)控車削加工工藝質(zhì)量的重要因素。首先，三爪夾持工件之后，從左邊開始進(jìn)行車，保證車外圓長(zhǎng)控制在要求的范圍內(nèi)即可;接著，以粗車的方式來處理，預(yù)留對(duì)應(yīng)的精加工余量，實(shí)現(xiàn)精車內(nèi)孔尺寸的合理控制，保證其處于對(duì)應(yīng)的狀態(tài)，并且在法蘭內(nèi)孔螺紋長(zhǎng)度控制環(huán)節(jié)，要格外小心。下面的圖片為車以后的效果示意圖。第三步，就是要套入芯軸，實(shí)現(xiàn)內(nèi)孔的支撐，并且加入壓螺，使用法蘭內(nèi)螺紋螺旋的方式來處理，從左邊端面到右邊頂尖，使得外圓也保存這對(duì)應(yīng)的余量;最后一步也是最為關(guān)鍵的就是就是將法蘭工件切斷，從而使得零件的長(zhǎng)度符合實(shí)際的要求。

（四）選擇較合適的刀具

因此此次材料是不銹鋼材質(zhì)的，在刀具選擇方面也需要注意。一般來講，在刀具選擇的時(shí)候，需要考量到刀具材料和幾何構(gòu)造的問題。一般而言，對(duì)于不銹鋼材質(zhì)的材料而言，適應(yīng)硬質(zhì)合金的刀片，可以保證在切削的過程中，不會(huì)出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象過重，粘結(jié)性的問題。當(dāng)然在選擇刀具的時(shí)候，還是需要做到具體問題具體分析，依照對(duì)應(yīng)的使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來選擇，以保證車削加工精度和質(zhì)量不會(huì)受到刀具的影響。

（五）選擇合理切削用量

切削用量的選擇，也是評(píng)價(jià)工藝好壞的重要因素。對(duì)于薄壁零件而言，切削用量過大或者過小，都會(huì)出現(xiàn)表面應(yīng)力，使得工件表面質(zhì)量不斷下降，甚至?xí)?duì)于切削力，切削熱產(chǎn)生影響，變形程度會(huì)更加大。為了規(guī)避這樣的問題，就應(yīng)該在薄壁零件數(shù)控車削加工的過程中，選擇合適的切削用量。為此，需要注意的內(nèi)容主要涉及到：選擇合理的取線速度和粗加工速度;實(shí)現(xiàn)精加工速度的控制;選擇粗加工背刀量和精加工背吃刀量。

三、結(jié)語

從以上看來，隨著薄壁零件市場(chǎng)的不斷的擴(kuò)大，人們也會(huì)越來越注重零件的性能和質(zhì)量，如若此時(shí)不去進(jìn)行創(chuàng)新改變，只是一昧的使用傳統(tǒng)落后的加工工藝方案，很顯然，車剎精度及其質(zhì)量根本就不可能在提升上去的。只有找到技術(shù)方面存在的缺陷，并且積極地找到相應(yīng)的對(duì)策并且加以實(shí)施，才可以將工藝最大限度的發(fā)揮出來。基于這些，我認(rèn)為以下的幾個(gè)方面的工作必不可少：首先就是將專業(yè)的技術(shù)在工作人員中普遍的掌握，讓整個(gè)行業(yè)都朝著一個(gè)專業(yè)化的方向發(fā)展，人機(jī)的關(guān)系一定要處理好，好的環(huán)境氛圍是非常重要的。接下來就是注重薄壁零件數(shù)控車削加工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制定，將其推廣到行業(yè)范圍內(nèi)，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)作為領(lǐng)頭羊，繼而可以形成好的環(huán)境氛圍。最后就是先進(jìn)的儀器設(shè)備和技術(shù)，最大程度發(fā)揮出其提升精度的作用，只有認(rèn)真的做好上述步驟，這一行業(yè)才可以越來越好的穩(wěn)步前進(jìn)。

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