許春莉
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鍵的工藝環(huán)節(jié)。文章首先對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,希望可以引導實際的加工工作的順利開展。
關鍵詞:薄壁零件;數(shù)控車削;加工工藝
薄壁零件結構比較緊促,質(zhì)量偏低,材料占用比較少,是當前很多工業(yè)領域運用的重要材料。但是其在生產(chǎn)性能不是很好,因為強度低,剛性不高的問題,很容易在加工的時候出現(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。
一、影響薄壁零件加工精度的因素
當前能夠?qū)τ诒”诹慵庸ぞ犬a(chǎn)生影響的因素主要可以歸結為以下幾個方面的內(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方面內(nèi)容;其五,工件因素,主要牽涉到結構特點和裝夾方式等內(nèi)容。
二、薄壁零件數(shù)控車削加工工藝難點分析
此處我們以生產(chǎn)1Cr18Ni9Ti薄壁零件為例,其特性主要體現(xiàn)在:不銹鋼材料,切削加工性偏差,可切削的范圍比較局限,屬于一種比較難切削材料。這是因為這種材料屬性,韌性都比較高,無論是延伸率,還是斷面收縮率,乃至是沖擊值都處于偏高的狀態(tài)。也就是說一般性的切削是難以達到理想的效果的;高溫強度和高溫硬度高,機械性能難以改變,切削難度比較大,對于刀具的磨損比較強;加工硬化傾向偏高,工件切削的摩擦比較大,很容易出現(xiàn)工件表面粗糙的情況;切削過程中一旦操作不合理,就可能出現(xiàn)粘刀的情況,并且形成積屑瘤,這也是影響零件表面加工質(zhì)量的重要因素;零件筒壁厚度比較小,使用常規(guī)裝夾的方式,很容易出現(xiàn)變形,此時就難以保證實際的尺寸精度了。上述出現(xiàn)的各種問題,是薄壁零件數(shù)控車削加工工藝需要好好去面對的問題。但是從當前的實際情況來看,數(shù)控車削加工工人技術素質(zhì)不高,很多做法都是憑借個人經(jīng)驗來開展,在此方面的工藝流程還沒有形成制度化的內(nèi)容,也沒有形成對應的工藝標準和規(guī)范,難以引導實際薄壁零件數(shù)控車削加工工藝的規(guī)范化發(fā)展。
三、薄壁零件數(shù)控車削加工工藝策略
薄壁零件數(shù)控車削加工工藝需要結合上述加工難點,制定更加合理的加工方案,以理順加工工藝流程和順序,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方面的問題:
3.1妥善合理選擇機床
在對于零件材料,零件形狀,零件精度要求等信息進行分析之后,確定應該選擇什么樣的機床,這是薄壁零件數(shù)控車削加工之前需要做好的事情。因為不同的數(shù)控機床在在生產(chǎn)不同零件方面的性能是不一樣的,保證妥善的實現(xiàn)機床的選擇,這是工藝開展的第一步,也是比較關鍵的一步。當然還需要考量到生產(chǎn)企業(yè)自身的設備水平,保證在自身設備體系的基礎上去妥善合理的選擇機床。
3.2實現(xiàn)裝夾方法調(diào)整
對于零件的結構進行分析,找到對應的零件質(zhì)量標準和要求,在零件左邊預留對應的法蘭,并且在內(nèi)孔出設置相應的螺紋。在此環(huán)節(jié)筆者建議以自定心三爪卡盤定位夾緊的方式來處理,對于加工工件外圓,要利用芯軸,壓螺,以夾頂?shù)姆绞絹硖幚?,這是裝夾過程中需要注意的環(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)。
3.3合理安排加工工序
加工工序的合理設置,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,從左邊開始進行車,保證車外圓長控制在要求的范圍內(nèi)即可;接著,以粗車的方式來處理,預留對應的精加工余量,實現(xiàn)精車內(nèi)孔尺寸的合理控制,保證其處于對應的狀態(tài),并且在法蘭內(nèi)孔螺紋長度控制環(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應的余量;最后一步就是切斷法蘭工件,使得零件的長度符合實際的要求。
3.4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,在刀具選擇的時候,需要考量到刀具材料和幾何構造的問題。一般而言,對于不銹鋼材質(zhì)的材料而言,適應硬質(zhì)合金的刀片,可以保證在切削的過程中,不會出現(xiàn)摩擦現(xiàn)象過重,粘結性的問題。當然在選擇刀具的時候,還是需要做到具體問題具體分析,依照對應的使用標準和規(guī)范來選擇,以保證車削加工精度和質(zhì)量不會受到刀具的影響。
3.5選擇合理切削用量
切削用量的選擇,也是評價工藝好壞的重要因素。對于薄壁零件而言,切削用量過大或者過小,都會出現(xiàn)表面應力,使得工件表面質(zhì)量不斷下降,甚至會對于切削力,切削熱產(chǎn)生影響,變形程度會更加大。為了規(guī)避這樣的問題,就應該在薄壁零件數(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。
四、結束語
綜上所述,薄壁零件消費市場在不斷擴大的背景下,對于薄壁零件的生產(chǎn)性能和質(zhì)量要求也會越來越高,此時如果還一味的使用傳統(tǒng)的薄壁零件數(shù)控車削加工工藝方案,顯然是難以保證實際車削精度和質(zhì)量的。對此,應該結合當前薄壁零件數(shù)控車削加工工藝存在的問題,找到技術方面存在的困境,積極采取對應的措施來進行改善和調(diào)整。對此,筆者認為應該做好以下幾個方面的工作:其一,實現(xiàn)專業(yè)的技術培訓和教育,使得薄壁零件數(shù)控車削加工工序朝著專業(yè)化的方向發(fā)展,處理好人機之間的關系,營造良好的生產(chǎn)環(huán)境和氛圍;其二,注重薄壁零件數(shù)控車削加工標準和規(guī)范的制定,將其推廣到行業(yè)范圍內(nèi),使得行業(yè)內(nèi)部都嚴格依照這樣的質(zhì)量標準去操作,由此形成良好的車削加工行業(yè)環(huán)境;其三,注重先進儀器設備的引入和先進技術的利用,發(fā)揮其在提升數(shù)控車削加工工藝精度方面的作用,保證實際數(shù)控車削加工精度朝著越來越高的方向發(fā)展和進步。
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